文章,讲述了传输速率、传输速率的单位等。而这篇文章主要是诠释影响传输速率的关键因素——编码。
通用串行总线(USB)作为当下不可或缺的行业标准,与我们的生活息息相关。它包括11种不同的连接器,连接计算机和各种外围设备,这些技术让生活有了很多乐趣。
USB在年8月29日更新至第四代,由USB实施者论坛(USB-IF)发布。USB4支持40Gbit/s的吞吐量,与雷电3完全兼容。但在生产上由于各种各样的原因,如成本、技术、工艺等问题,市场还在大规模使用USB2.0的标准,其传输速率支持Mbit/s(60MB/s)。不同版本的USB所传输的速度也有所不同,如图1所示。
图1.USB的传输速度
随着5G的到来,计算机、手机等设备都对数据的传输有了更高的要求。而USB2.0的传输速率是不足以满足未来的市场使用需求,未来市场份额将是USB3.0和USB4的。从(图1)可以看到,USB3.0的数据速率是5Gbit/s,传输速度却只有MB/s。结合文章的内容,可以计算:
大家会发现结果不管这么算都不会等于MB/s的传输速度,那么多出来的一百多兆的传输速度哪里去了呢?
USB3.0规范于年11月12日发布,其管理权从USB3.0促进者小组转移到USB实施者论坛(USB-IF),并于年11月17日在SuperSpeedUSB开发者大会上宣布。
USB3.0增加了SuperSpeed传输模式,并具有向后兼容的插头,插座和电缆SuperSpeed插头和插座标有独特的徽标,标准格式的插座中带有蓝色插入物。
除了现有的三种传输模式外,SuperSpeed总线还以5.0Gbit/s的标称速率提供一种传输模式。它的效率取决于许多因素,包括物理符号编码和链路级开销。以8b/10b编码为5Gbit/s的信令速率传输时,每个字节需要10位进行传输(而非8位,故有20%的损耗),因此原始吞吐量为MB/s。即:
8b/10b编码是什么?
在电信中,8b/10b是一种线路代码,它将8位字映射到10位符号以实现DC平衡和有界视差,同时提供足够的状态变化以允许合理的时钟恢复。这意味着至少20位的字符串中的1和0的计数之差不超过2,并且一行中的位数不超过5。这有助于减少对传输信号所需的通道的较低带宽限制的需求。
USB3.1和USB3.2的传输速度是多少?
在USB3版本中,除了USB3.0的5Gbit/s存在以编码方案进行信号传输,USB3.1和USB3.2也是以物理符号编码进行信号传输的,但是后两者(USB3.1和USB3.2)与前者(USB3.0)的编码方案是不一样的。
年7月发布的USB3.1有两个版本。第一种USB3.0的超高速传输模式和进行标记USB3.1,和第二个版本引入了新的超高速+的标签下传输模式USB3.1的Gen2。SuperSpeed+将最大数据信令提高了一倍,达到10Gbit/s,同时通过将编码方案更改为b/b,将线路编码开销降低到仅3%。
USB3.2于年9月发布,保留了现有的USB3.1SuperSpeed和SuperSpeed+数据模式,但通过USB-TypeC连接器引入了两种新的SuperSpeed+传输模式,数据速率为10和20Gbit/s(1.25和2.5GB/s)。带宽的增加是对现有线路进行多通道操作的结果,这些线路旨在实现USB-C连接器的触发器功能。
USB3.1和USB3.2传输速度的计算过程如下:
线路代码是什么?
在电信中,线路码是电压,电流,或用于表示数字数据的光子的图案发送向下一个传输线。在数据存储系统中,这种信号清单通常称为约束代码。当某些信号在通信通道上传输时,与其他信号相比,它们更容易出错,因为通信或存储介质的物理特性限制了可以可靠使用的信号的范围。
文章:解密USB3.0数据传输所涉及的编码方案?
参考文献
1、“USB3.0技术”(PDF)。HP。年。原始内容存档于年2月19日。
2、“USB3.0规范现在可用”(PDF)(新闻稿)。加利福尼亚州圣何塞,年11月17日。
3、通用串行总线3.0规范(ZIP)。惠普公司英特尔公司微软公司NEC公司ST-爱立信德州仪器。年6月6日。
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