USB 3.0, чей режим скорости USB называется «SuperSpeed», является третьей основной пересмотром стандарта универсальной серийной шины (USB). Его основные технические характеристики включают в себя: поддержку полномулуплексной связи, использование списков передачи для передачи пакетов данных, стандарт доставки мощности 900 мА и скорость передачи 5 Гбит / с (гигабиты в секунду). USB 3.0 предназначен для совместимости с версиями USB 2.0 и USB 1.1 и использует многоуровневые технологии управления многоуровневым управлением, позволяя различным схемам управления питанием для различных устройств.
USB 3.0 использует новую технологию передачи маршрутизации пакетов. Его кабели разработаны с 8 внутренними проводниками. Помимо VBU и GND, служащих в качестве линий электропередач, оставшиеся 3 пары представляют собой линии передачи данных. Среди них D+ и D-линии сохраняются для совместимости USB 2.0, в то время как новые линии SSRX (SUPERSPEED-получение) и SSTX (SUPERSPEED передача) добавляются специально для нового стандарта. Следовательно, USB 3.0 имеет несколько дополнительных контактов по сравнению с USB 2.0. Разъем USB 3.0 Standard-A поддерживает те же физические измерения, что и более ранние версии. Проводка имеет синий цвет (тогда как usb 2.0 Standard-A, как правило, черный), но внутренние контакты изменяются; Новые контакты расположены позади и рядом с существующими 4 контактами. Технология распространения спектра (SSC) вводится для сокращения выбросов электромагнитных интерференций (EMI).
Спецификация разгибаемого интерфейса контроллера хоста (XHCI), опубликованная Intel, поддерживает интерфейсы USB 3.0, и обратно совместим с интерфейсами USB 2.0. Windows 8 и последующие операционные системы Windows включают в себя собственную поддержку USB 3.0.
Улучшения электромагнитных помех (EMI) в USB 3.0
USB использует дифференциальную передачу сигналов для передачи данных. В качестве примера, принимая USB 2.0 для достижения 480 Мбит / с, дифференциальный сигнал должен работать при 240 МГц. USB 3.0 требует частоты дифференциального сигнала 2,5 ГГц для достижения скорости переноса 5 Гбит / с. Чтобы смягчить EMI, сгенерированную этой высокой частотой работы, USB 3.0 включает в себя распределенный спектр Clocking (SSC). Этот метод распространяет энергию, первоначально концентрированную при 2,5 ГГц в синусоидальную волну с абсолютным распределением значений, центрированным около 2,5 ГГц, тем самым уменьшая пиковую плотность энергии на этой частоте. Следовательно, следующая значительная точка концентрации энергии становится третьей гармоникой при 7,5 ГГц (именно поэтому спецификации кабеля USB 3.0 включают требования, нацеленные на 7,5 ГГц).
Тем не менее, рабочая частота 2,5 ГГц очень близка к полосе ISM (промышленная, научная и медицинская полоса), в частности, диапазон 2,412–2,462 ГГц, используемый Wi-Fi и Bluetooth. В сочетании с эффектом распределенного спектра, который расширяет первоначально одиночную энергию сигнала 2,5 ГГц в полосу пропускания, охватывающую от DC до нескольких ГГц, операция USB 3.0 может привести к перекрытию его сигналов EMI и мешать сигналам в полосе ISM. Это помехи нельзя легко отфильтровать. В результате на той же плате USB 3.0 часто не может работать надежно возле Bluetooth или 2,4 ГГц-диапазона WLAN (Wi-Fi) устройств. Форум USB-реализаторов (USB-IF) в первую очередь решает эту проблему, требуя, чтобы производители реализовали надежное электромагнитное экранирование, включая заземление по всему пути-от порта USB и кабеля до самого внешнего устройства-чтобы минимизировать излучаемые выбросы. Практическое тестирование подтвердило, что когда устройства USB 3.0 находятся вблизи Bluetooth или 2,4 ГГц устройств Wi-Fi, такие проблемы, как выбросы, прерывания подключения и значительно снижая производительность. Реализация надлежащего экранирования в точке подключения USB 3.0 или использование расширения кабелей для физически отдельного Bluetooth/2,4 ГГц устройств Wi-Fi с устройств USB 3.0, очевидно улучшает сосуществование и уменьшает проблемы интерференции.
Эти проблемы с EMI USB 3.0 с группой ISM также косвенно привели много мобильных устройств (таких как смартфоны), чтобы опустить поддержку скоростей USB 3.0, хотя некоторые смартфоны действительно поддерживают его (например, Samsung Galaxy Note 3).
