Чего ждать от USB 3.0/4.0?

В 2008 году плеяда IT-корпораций, состоящая из Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Texas Instruments, NEC и NXP Semiconductors, выпустила окончательную спецификацию стандарта USB 3.0. Производителям материнских плат понадобилось еще два года, чтобы выпустить первые модели с поддержкой этого стандарта.

Впервые за историю USB разъем был обновлен не только программно, но и физически. К единственной витой паре для передачи данных добавилось еще две. Дополнительные контакты расположили в соседнем контактном ряду, сохранив таким образом совместимость с предыдущими стандартами интерфейса. Ценой такого заметного увеличения толщины провода стала возросшая на порядок пиковая скорость передачи данных – до 4,8 Гбит/сек. Кроме этого, максимальный ток, пропускаемый по шине USB, увеличился с 500 мА до 900 мА. Многие девайсы теоретически смогут избавиться от своих блоков питания. Когда именно USB 3.0 придет в каждую материнскую плату, неясно. Один из главных разработчиков – корпорация Intel – намеренно отказалась от внедрения стандарта до 2011 года. Без поддержки с ее стороны отдельные производители все же пытаются наладить выпуск таких устройств. Например, плата от Asus - P6X58 Premium, у которой есть два USB 3.0 порта, или плата от Gigabyte - GA-790FXTA-UD5 с поддержкой USB 3.0 и SATA 6Gb/s. Недавно было заявлено о первых портативных устройствах для хранения с USB 3.0 интерфейсом. Новую спецификацию также поддержали и разработчики Linux USB Subsystem.

Чего же ждать от следующего поколения шины USB? Конечно же, еще большего повышения скорости. Но за счет чего? Очевидно, что USB 3.0 будет работать на пределе существующих методов передачи данных. В тестах первых USB 3.0 устройств не удалось получить даже половины от пиковой скорости, что говорит о том, что существующие решения еще далеки от раскрытия потенциала шины. Поэтому сейчас возникает вопрос о новых технологиях, которые лягут в основу последовательных интерфейсов будущего. Например, компания NEC уже предложила способ передачи, основанный на задержке ответвленного входного сигнала на один такт и последующем суммировании с оригинальным входным сигналом. Такой подход позволит повысить эффективность системы компенсации искажений и обеспечит возможность увеличения пропускной способности до 16 Гбит/сек. Особый интерес заслуживает заявление от «Роснано». Недавно российская корпорация объявила о своем участии в проекте создания предприятия по производству арсенид галлиевых пластин, чипов и оптических компонентов на основе вертикально-излучающих лазеров.

Такие компоненты планируется использовать в оптических устройствах для передачи данных по оптоволокну, активных оптических кабелях, для связи вычислительных нодов в суперкомпьютерах и в линиях связи для последовательных интерфейсов, например для USB 4.0. Оптический канал связи – это в первую очередь означает высокую скорость, которая, как известно, ограничивается устройствами обработки сигналов. Таким образом, Роснано предлагает увеличить скорость шины за счет оптики. Будет ли это практичным – вопрос очень спорный. Не исключено также, что проводные интерфейсы изживут себя, уступив место беспроводным. О высоких скоростях говорить пока не приходится, но, по крайней мере, начало уже есть – это малоизвестная технология USB Wireless.

Алексей Голованов, Минск 2010