USB 2.0與 USB 3.0功能特性對比分析

　　考慮到海量存儲設備是市場(chǎng)上最常見(jiàn)的高性能USB外設，我們會(huì )舉一個(gè)海量存儲設備的例子，來(lái)精確的分析其性能。

　　我們將討論數據方面，這是因為大部分時(shí)間里接口將涉及數據包傳輸而不是控制包。

　　數據傳輸步驟：

　　1.處理器收到一個(gè)USB請求。

　　2.處理器處理這個(gè)請求。

　　3.處理器依次存儲讀/寫(xiě)請求。

　　4.處理器等待傳輸完成。

　　5.處理器發(fā)送完成情況到USB host

　　這次傳輸的時(shí)間結構

　　總延時(shí) = X Y Z

　　這里，X，Y和Z是主要的延時(shí)構成，解釋如下：

　　1.延時(shí)X是傳輸請求數據包在主機和處理器之間所花的時(shí)間。這取決于USB協(xié)議和USB設備硬件處理效率。請求數據包大小只有幾十個(gè)字節，所以延時(shí)只有幾納秒。

　　2.延時(shí)Y代表的是處理器處理USB請求和建立直接存儲器存取所需要的時(shí)間。這取決于處理器類(lèi)型，線(xiàn)程/過(guò)程數目，軟件架構。對于通用處理器處理大量的過(guò)程和任務(wù)來(lái)說(shuō)，操作系統處理延遲可能很大程度取決于中斷延時(shí)，內容切換延遲，隊列延遲等。最壞的情況下，延時(shí)Y可能達到數百微秒。

　　3.延遲Z是指數據在USB和存儲設備之間傳輸所需的時(shí)間，這取決于請求類(lèi)型。還取決于直接存儲器存取結構和存儲設備類(lèi)型，并不取決于USB速度，因為這里瓶頸會(huì )是存儲速度而不是USB速度(如SuperSpeed)。延遲Z可能在幾毫秒和數微秒之間，取決于存儲設備類(lèi)型和數據大小。

　　雖然USB速度快了十倍(從480Mbps 到 5Gbps)，但是真正的吞吐量將遠遠低于理論值，因為USB延時(shí)(X)比操作系統處理延遲(Y)和存儲傳輸延遲(Z)都小得多，其相對于總延時(shí)可以忽略不計。Z延時(shí)可以通過(guò)選擇更好的存儲設備來(lái)改進(jìn)，但是Y延時(shí)，則需要通過(guò)更有效地系統設計來(lái)管理。

　　效率

　　要發(fā)揮USB 3.0的全部潛力，需進(jìn)行以下變化：

　　高性能處理器：處理器由于USB 3.0引起的復雜性和任務(wù)處理的數量都將大幅上升。如果希望其他應用性能不受影響，就需要一個(gè)功能強大的處理器。

　　影響：這不僅會(huì )增加產(chǎn)品成本，而且還會(huì )增加功耗，對于手持設備來(lái)說(shuō)，這是很不利的。

　　必須改變現有的系統架構來(lái)適應USB 3.0。同時(shí)，如果USB 3.0的全部潛能都可以實(shí)現，就需要大容量和高性能的存儲設備。

　　影響：這將增加系統的復雜度，因此影響了推向市場(chǎng)的時(shí)間和項目風(fēng)險?！≈匦略O計來(lái)提高性能