USB 3.0, dont le mode de vitesse USB est appelé "Superspeed", est la troisième révision majeure de la norme Universal Serial Bus (USB). Ses principales spécifications techniques incluent: Prise en charge de la communication complète, l'utilisation de listes de transmission pour la transmission des paquets de données, une norme de livraison de puissance de 900 mA et une vitesse de transfert de 5 Gbps (gigabits par seconde). USB 3.0 est conçu pour être compatible avec les versions USB 2.0 et USB 1.1 et utilise une technologie de gestion de l'alimentation à plusieurs niveaux à plusieurs niveaux, permettant différents schémas de gestion de l'alimentation pour divers appareils.
USB 3.0 utilise une nouvelle technologie de transmission de routage de paquets. Ses câbles sont conçus avec 8 conducteurs internes. Outre VBU et GND servant de lignes électriques, les 3 paires restantes sont toutes des lignes de transmission de données. Parmi ceux-ci, les lignes D + et D sont conservées pour la compatibilité USB 2.0, tandis que les nouvelles lignes SSRX (SuperSpeed Recee) et SSTX (SuperSpeed Transmit) sont ajoutées spécifiquement pour la nouvelle norme. Par conséquent, USB 3.0 dispose de plusieurs contacts supplémentaires par rapport à USB 2.0. Le connecteur standard-A USB 3.0 maintient les mêmes dimensions physiques que les versions antérieures. La prise dispose d'une couleur bleue (tandis que la fiche standard-A USB 2.0 est généralement noire), mais les contacts internes sont modifiés; Les nouveaux contacts sont positionnés derrière et adjacents aux 4 contacts existants. La technologie de blocage du spectre de propagation (SSC) est introduite pour réduire les émissions d'interférence électromagnétique (EMI).
La spécification interface du contrôleur d'hôte extensible (XHCI) publiée par Intel prend en charge les interfaces USB 3.0 et est en arrière compatible avec les interfaces USB 2.0. Les systèmes d'exploitation Windows 8 et Windows ultérieurs incluent la prise en charge USB 3.0 native.
Améliorations de l'interférence électromagnétique (EMI) dans l'USB 3.0
USB utilise la signalisation différentielle pour la transmission des données. Prenant un exemple USB 2.0, pour atteindre 480 Mbps, le signal différentiel doit fonctionner à 240 MHz. USB 3.0 nécessite une fréquence de signal différentiel à 2,5 GHz pour atteindre son taux de transfert de 5 Gbit / s. Pour atténuer l'EMI généré par cette fréquence de fonctionnement élevée, USB 3.0 intègre le spectre de propagation (SSC). Cette technique répand l'énergie à l'origine concentrée à 2,5 GHz dans une onde sinusoïdale avec une distribution de valeur absolue centrée sur environ 2,5 GHz, réduisant ainsi la densité d'énergie maximale à cette fréquence. Par conséquent, le prochain point de concentration d'énergie significatif devient le troisième harmonique à 7,5 GHz (c'est pourquoi les spécifications du câble USB 3.0 incluent des exigences ciblant 7,5 GHz).
Cependant, la fréquence de fonctionnement à 2,5 GHz est très proche de la bande ISM (bande industrielle, scientifique et médicale), en particulier de la gamme de 2,412–2,462 GHz utilisée par Wi-Fi et Bluetooth. Combiné avec l'effet du spectre de propagation du spectre, qui élargit l'énergie du signal à 2,5 GHz à l'origine à 2,5 GHz dans une bande passante s'étendant de DC à plusieurs GHz, l'opération USB 3.0 peut entraîner le chevauchement des signaux EMI et interférer avec les signaux dans la bande ISM. Cette interférence ne peut pas être facilement filtrée. Par conséquent, sur le même circuit imprimé, USB 3.0 ne peut souvent pas fonctionner de manière fiable près des appareils Bluetooth ou 2,4 GHz WLAN (Wi-Fi). Le Forum des implémenteurs USB (USB-IF) aborde principalement ce problème en obligeant les fabricants à mettre en œuvre un blindage électromagnétique robuste, y compris la mise à la terre, tout au long du chemin - du port USB et du câble vers le dispositif externe lui-même - pour minimiser les émissions radiées. Les tests pratiques ont confirmé que lorsque les appareils USB 3.0 sont proches des dispositifs Wi-Fi Bluetooth ou 2,4 GHz, des problèmes tels que des abandons, des interruptions de connexion et des performances considérablement dégradées se produisent. Implémentation d'un blindage approprié au point de connexion USB 3.0 ou en utilisant des câbles d'extension pour séparer physiquement les dispositifs Wi-Fi Bluetooth / 2,4 GHz des appareils USB 3.0, améliore manifestement la coexistence et réduit les problèmes d'interférence.
Ces problèmes USB 3.0 EMI avec la bande ISM ont également indirectement conduit de nombreux appareils mobiles (tels que les smartphones) pour omettre la prise en charge des vitesses USB 3.0, bien que certains smartphones le soutiennent (par exemple, le Samsung Galaxy Note 3).
