USB 3.0, wiens USB -snelheidsmodus "Superspeed" wordt genoemd, is de derde grote herziening van de Universal Serial Bus (USB) -standaard. De belangrijkste technische specificaties omvatten: ondersteuning voor volledige duplexcommunicatie, het gebruik van zendlijsten voor transmissie voor gegevenspakket, een stroomafgifte standaard van 900 mA en een overdrachtssnelheid van 5 Gbps (gigabits per seconde). USB 3.0 is ontworpen om compatibel te zijn met USB 2.0 en USB 1.1-versies en heeft een gelaagde multi-level energiebeheertechnologie, waardoor verschillende energiebeheerschema's voor verschillende apparaten mogelijk zijn.
USB 3.0 maakt gebruik van een nieuwe pakketrouting -transmissietechnologie. De kabels zijn ontworpen met 8 interne geleiders. Naast VBU's en GND dienen als elektriciteitsleidingen, zijn de resterende 3 paren allemaal data -transmissielijnen. Onder deze worden de D+ en D-lijnen behouden voor USB 2.0-compatibiliteit, terwijl nieuwe SSRX (Superspeed ontvang) en SSTX (SuperSpeed-zend) lijnen worden toegevoegd specifiek voor de nieuwe standaard. Bijgevolg heeft USB 3.0 verschillende extra contacten in vergelijking met USB 2.0. De USB 3.0 Standard-A-connector onderhoudt dezelfde fysieke dimensies als eerdere versies. De plug heeft een blauwe kleur (terwijl de USB 2.0 Standard-A-plug meestal zwart is), maar de interne contacten worden gewijzigd; De nieuwe contacten staan achter en grenzend aan de bestaande 4 contacten. Spread Spectrum Clocking (SSC) -technologie wordt geïntroduceerd om elektromagnetische interferentie (EMI) -emissies te verminderen.
De extensible hostcontroller interface (XHCI) specificatie gepubliceerd door Intel ondersteunt USB 3.0 -interfaces en is achterwaarts compatibel met USB 2.0 -interfaces. Windows 8 en volgende Windows -besturingssystemen omvatten native USB 3.0 -ondersteuning.
Electromagnetic Interference (EMI) verbeteringen in USB 3.0
USB gebruikt differentiële signalering voor gegevensoverdracht. Als voorbeeld van USB 2.0, om 480 Mbps te bereiken, moet het differentiaalsignaal werken op 240 MHz. USB 3.0 vereist een 2,5 GHz differentiaalsignaalfrequentie om de overdrachtssnelheid van 5 Gbps te bereiken. Om EMI te beperken die wordt gegenereerd door deze hoge bedrijfsfrequentie, bevat USB 3.0 Spread Spectrum Clocking (SSC). Deze techniek verspreidt de energie oorspronkelijk geconcentreerd op 2,5 GHz in een sinusgolf met een absolute waardeverdeling gecentreerd rond 2,5 GHz, waardoor de piek -energiedichtheid bij die frequentie wordt verminderd. Bijgevolg wordt het volgende significante energieconcentratiepunt de derde harmonische bij 7,5 GHz (daarom omvatten USB 3.0 -kabelspecificaties vereisten gericht op 7,5 GHz).
De werkfrequentie van 2,5 GHz ligt echter zeer dicht bij de ISM-band (industriële, wetenschappelijke en medische band), met name het 2,412-2.462 GHz-bereik dat wordt gebruikt door Wi-Fi en Bluetooth. Gecombineerd met het effect van spread spectrum klokken, die de oorspronkelijk enkele 2,5 GHz -signaalergie verbreedt in een bandbreedte die van DC tot verschillende GHz verspreidt, kan USB 3.0 -bewerking ervoor zorgen dat zijn EMI -signalen overlappen en signalen in de ISM -band verstoren. Deze interferentie kan niet eenvoudig worden uitgefilterd. Als gevolg hiervan kan USB 3.0 op dezelfde printplaat vaak niet betrouwbaar werken in de buurt van Bluetooth of 2,4 GHz Band WLAN (Wi-Fi) -apparaten. Het USB-implementeerdersforum (USB-IF) behandelt dit probleem voornamelijk door fabrikanten te verplichten om robuuste elektromagnetische afscherming, inclusief aarding, over het hele pad-van de USB-poort en kabel naar het externe apparaat zelf te implementeren-om uitgestraalde emissies te minimaliseren. Praktisch testen hebben bevestigd dat wanneer USB 3.0-apparaten in de buurt van Bluetooth of 2,4 GHz Wi-Fi-apparaten zijn, problemen zoals dropouts, verbindingsonderbrekingen en aanzienlijk afgebroken prestaties optreden. Het implementeren van een goede afscherming op het USB 3.0-verbindingspunt, of het gebruik van uitbreidingskabels om Bluetooth/2,4 GHz Wi-Fi-apparaten van USB 3.0-apparaten fysiek te scheiden, verbetert de coëxistentie en vermindert interferentieproblemen.
Deze USB 3.0 EMI -problemen met de ISM -band hebben ook indirect veel mobiele apparaten (zoals smartphones) ertoe gebracht ondersteuning voor USB 3.0 -snelheden weg te laten, hoewel sommige smartphones dit ondersteunen (bijvoorbeeld de Samsung Galaxy Note 3).
