百花齐放的USB 3.0方案

　　USB 3.0带来的商机有目共睹，从2009年到2011年市场上出现了多种关于USB 3.0的方案，分别分布在Host主控端、Hub端和Device装置端。目前的USB 3.0主控芯片商有瑞萨电子、祥硕科技、睿思科技、钰创科技、德仪、威锋电子等。Hub端有威锋电子、原昶科技、创惟科技、祥硕科技、旺玖等。Device装置端芯片商则有富士通、芯微科技、祥硕科技、威锋电子、LucidPort、原昶科技、银灿科技、创惟科技、智微、旺玖等。当前在兼容性还没有一个明确衡量标准的情况下，厂商们纷纷突出自己的功耗优势。

　　前不久USB-IF宣布了第一个通过其官方认证的来自AMD的USB 3.0原生芯片组产品，这两款芯片组分别是面向桌面的A75 FCH（此前代号Hudson-D3）和面向笔记本的A70M FCH（此前代号Hudson-M3）。据悉这两款芯片组的USB 3.0控制器都是AMD与瑞萨电子合作开发的。英特尔也将于2012年推出原生支持USB 3.0接口的芯片组Panther Point 7系列。随着原生芯片组Host端的普及，USB 3.0的市场将逐渐成形，同时其他USB 3.0厂商的研发重心势必朝Device装置端转移，影音传输应用将是未来的主要热点。

　　主控芯片

　　USB 3.0 Host主控芯片主要应用在主板、笔记本电脑、PCIe适配卡、Express Card、NAS网络储存器、电视、显示器、平板电脑与便携设备等。为实现十倍于USB 2.0的传输速度，USB 3.0主控芯片必须使用更先进的制程，而且除了需要支持复杂的规格以及完整兼容USB 1.0和USB 2.0外，还需要满足低功耗及智能电源管理等要求。因此，厂商们纷纷推出主打低功耗的主控芯片。

　　钰创科技推出的EJ168 USB 3.0主控芯片采用多任务架构（Concurrent）设计，搭配驱动程序的优化，整体功耗可降低42.12%。另外，它还提供USB 3.0 v1.0规格，支持PCI Express 2.0，并符合英特尔eXtensible Host Controller Interface（可扩展主控制器接口）1.0规范；支持PCIe 2.0版线道设计，并通过了微软Windows硬件质量实验室（WHQL）的认证。该芯片提供2个USB 3.0下载型态端口并支持所有传输型态，支持SPI与I2C两种总线的ROM只读存储器接口。

　　威锋电子推出的VL800号称全球首款4端口USB 3.0主机控制器，采用自主研发的80nm USB 3.0 EPHY技术，可大幅节省电力。它兼容USB 3.0、USB 2.0和USB 1.1，所有下行端口支持超高速、高速、全速以及低速模式，兼容xHCI规范0.96版与PCI Express 2.0规格，支持USB电池充电和外置SPI Flash固件更新，支持MS Windows和Linux系统。[page]

　　HUB芯片

　　当前在原生主控芯片还未普及的情况下，Hub可以作为独立主控的扩充，而且消费端如机顶盒也将需要USB 3.0，将来在影音传输上还可实现多台显示器同时显示，因此催生了USB 3.0 Hub应用。Hub控制芯片除了应用在独立的Hub装置外，还可以应用在内嵌于显示器、PC/NB或STB/TV的USB 3.0端口。目前USB-IF协会尚未公布USB 3.0 Hub的认证标准，且Hub上接Host端、下接Device端，对兼容性的要求非常高，而且随着端口数增多，耗电量也会升高，对芯片供应商的挑战非常大。据原昶科技行销业务部解咏钧部长介绍，该公司USB 3.0 Hub控制芯片ET12U30当四个端口都接Device且全速工作的时候，芯片的耗电只有667mW，号称是目前全世界功耗最低的四端口Hub方案。另外它兼容USB 2.0，一个上行端口和4个下行端口都支持超高速、高速和全速模式，支持电池充电v1.1规格、LPM（USB 2.0 ecn）和USB 2.0 MTT，支持在I2C EEPROM下载和上传系统厂商信息，以及电源管理和过流保护，并且它能够产生扩频时钟来降低EMI。除此之外，它在两层板上的信号品质和兼容性也有很好的表现，可以为客户节约成本。

　　Device装置端

　　装置端应用包括闪存盘、USB 3.0对SATA桥接芯片等。USB 3.0在Device装置端的芯片除了要求低功耗、高性能外，还必须拥有USB 3.0和USB 2.0的兼容性。目前由于Host主控芯片价格偏高以及市场还未普及等原因，一定程度上延缓了Device装置端芯片制造商的发展步伐。但是随着原生芯片组在Host端的普及，Device装置端未来将是USB 3.0制造商的主要竞争之地。银灿于2010年第三季度推出IS902 USB 3.0快闪控制器芯片，支持2通道、27位ECC修正能力，以及2X/3X纳米的MLC内存。2010年7月银灿推出IS888 USB 3.0对SATAII桥接芯片，支持USB 3.0并向下兼容USB 1.1/2.0，内建高效率3.3V转1.2V直流变压电路，降低系统整体功耗。IS888支持采用Advance Format硬盘，容量可达16TB，并支持Windows 7/Vista/XP、Mac OS 9.x/10.x以及Linux等操作系统，S5模式下待机模式低于0.5W。该公司在2010年第四季度推出的IS621 USB 3.0 to SATAII桥接芯片还支持UASP协议以及AES128/256bit编码（IS621AU），并具有扁平电缆分接／一对多功能。

　　影音信号传输应用

　　USB迈入影音市场已初现端倪。在所有PC以及越来越多的消费电子产品中，USB已逐渐成为一种标准的内置界面，利用USB去传输影音将使用户体验更为便利，且USB 3.0的双工传输使性能有大幅度提升。USB-IF也制定了影音传送等级的标准规范（USB A/V Device Class），以用来标准化传送影音信号、显示器画面及游戏应用等。另外，USB免授权费的优势也将推动USB 3.0技术在影音市场的发展。

　　原昶科技推出了USB 3.0影音传输SoC芯片（Audio/Video over USB 3.0 SoC chip） ET12U320。据悉该芯片在2010年9月的USB-IF Workshop插拔测试中通过所有测试项目，正式取得 USB-IF的USB 3.0 Device Logo认证。除此之外，这款芯片符合HDMI 1.2规格且兼容DVI1.0规格，集成了RGB数模转换、8位MCU、可编程ROM、RAM以及SDRAM缓存。它还集成了24位sigma-delta音频编码器，支持Windows XP/Vista/7/ Multipoint Server 2010操作系统。基于ET12U30，原昶科技已经推出了一些方案：1. USB 扩展坞，提供给笔记本和平板电脑更多功能的扩充；2. USB显示器，不需要外接电源，只需一个连接器让USB既为显示器提供电源，又能双向传输影音及同步的数据资料，以及提供内容保护与加密机制；3. 微投影仪，只要一根USB线便可提供电源和传输影像，将来随着性能提升和成本降低，还可将其集成到笔记本电脑；4. 显示器适配器，让显示器支持USB连接变成USB显示器；5. 精简型计算机，多人共用一台主机，配合Hub的扩充作多台屏幕显示。可以预见，随着USB 3.0 Host主控的普及和对节能需求的扩大，其在影音传输上的应用将是未来一大热点。