USB 3.0, cuyo modo de velocidad USB se denomina "SuperSpeed", es la tercera revisión importante del estándar Universal Serial Bus (USB). Sus principales especificaciones técnicas incluyen: soporte para la comunicación dúplex, el uso de listas de transmisión para la transmisión de paquetes de datos, un estándar de entrega de potencia de 900 mA y una velocidad de transferencia de 5 GBP (gigabits por segundo). USB 3.0 está diseñado para ser compatible con las versiones USB 2.0 y USB 1.1 y emplea tecnología de gestión de energía multinivel escalonada, lo que permite diferentes esquemas de gestión de energía para varios dispositivos.
USB 3.0 utiliza una nueva tecnología de transmisión de enrutamiento de paquetes. Sus cables están diseñados con 8 conductores internos. Además de VBUS y GND que sirven como líneas eléctricas, los 3 pares restantes son todas las líneas de transmisión de datos. Entre estos, las líneas D+ y D- se conservan para las líneas USB 2.0, mientras que las nuevas líneas SSRX (SuperSpeed Recibe) y SSTX (Transmisión SuperSpeed) se agregan específicamente para el nuevo estándar. En consecuencia, USB 3.0 presenta varios contactos adicionales en comparación con USB 2.0. El conector USB 3.0 Standard-A mantiene las mismas dimensiones físicas que las versiones anteriores. El enchufe presenta un color azul (mientras que el enchufe USB 2.0 Standard-A es típicamente negro), pero los contactos internos se cambian; Los nuevos contactos se colocan detrás y adyacentes a los 4 contactos existentes. Se introduce la tecnología de marcación de espectro (SSC) de propagación para reducir las emisiones de interferencia electromagnética (EMI).
La especificación de la interfaz del controlador host extensible (XHCI) publicada por Intel admite interfaces USB 3.0 y es compatible con las interfaces USB 2.0. Windows 8 y los sistemas operativos posteriores de Windows incluyen soporte USB 3.0 nativo.
Mejoras de interferencia electromagnética (EMI) en USB 3.0
USB utiliza señalización diferencial para la transmisión de datos. Tomando USB 2.0 como ejemplo, para lograr 480 Mbps, la señal diferencial debe funcionar a 240 MHz. USB 3.0 requiere una frecuencia de señal diferencial de 2.5 GHz para lograr su velocidad de transferencia de 5 GBPS. Para mitigar el EMI generado por esta alta frecuencia de operación, USB 3.0 incorpora el marcador de espectro spread (SSC). Esta técnica extiende la energía originalmente concentrada a 2.5 GHz en una onda sinusoidal con una distribución de valor absoluta centrada alrededor de 2.5 GHz, reduciendo así la densidad de energía máxima a esa frecuencia. En consecuencia, el siguiente punto de concentración de energía significativo se convierte en el tercer armónico a 7.5 GHz (por lo que las especificaciones de cable USB 3.0 incluyen requisitos dirigidos a 7.5 GHz).
Sin embargo, la frecuencia operativa de 2.5 GHz está muy cerca de la banda ISM (banda industrial, científica y médica), específicamente el rango de 2.412–2.462 GHz utilizado por Wi-Fi y Bluetooth. Combinado con el efecto del marcador de espectro de propagación, que amplía la energía de señal de 2.5 GHz originalmente única en un ancho de banda que abarca desde DC hasta varios GHz, la operación USB 3.0 puede hacer que sus señales EMI se superpongan e interferirán con las señales en la banda ISM. Esta interferencia no se puede filtrar fácilmente. Como resultado, en la misma placa de circuito, USB 3.0 a menudo no puede funcionar de manera confiable cerca de los dispositivos Bluetooth o Band de 2.4 GHz WLAN (Wi-Fi). El Foro de Implementadores de USB (USB-IF) aborda principalmente este problema al exigir a los fabricantes que implementen un blindaje electromagnético robusto, incluida la conexión a tierra, en toda la ruta, desde el puerto USB y el cable hasta el dispositivo externo en sí, para minimizar las emisiones radiadas. Las pruebas prácticas han confirmado que cuando los dispositivos USB 3.0 están cerca de los dispositivos Bluetooth o de 2.4 GHz Wi-Fi, problemas como abandonos, interrupciones de conexión y un rendimiento significativamente degradado. Implementación de un blindaje adecuado en el punto de conexión USB 3.0, o el uso de cables de extensión para separar físicamente los dispositivos Bluetooth/2.4 GHz Wi-Fi de los dispositivos USB 3.0, mejora demostrablemente la coexistencia y reduce los problemas de interferencia.
Estos problemas USB 3.0 EMI con la banda ISM también han liderado indirectamente muchos dispositivos móviles (como los teléfonos inteligentes) para omitir el soporte para las velocidades USB 3.0, aunque algunos teléfonos inteligentes lo admiten (por ejemplo, el Samsung Galaxy Note 3).
