為什么高速USB并不一定表示手機擁有高速性能

挑戰之一是將數碼多媒體傳輸到設備自身。由于USB對于PC的普遍性以及便攜性，USB成為多媒體傳輸的必然選擇。用戶(hù)可以很容易地使用USB來(lái)傳輸多媒體、同步數據，并且為他們的設備充電，進(jìn)一步鞏固了其作為手機接口標準的地位。但是，許多第一代設備僅支持全速USB，數據傳輸速度不超過(guò)12Mbps。使用全速USB，需要用一個(gè)小時(shí)將數據從100 MP3傳輸到其它設備。該數量級的等待時(shí)間對于消費者來(lái)說(shuō)是無(wú)法接受的，他們需要更快的傳輸速度。隨著(zhù)手機的多媒體功能從單一的音樂(lè )功能發(fā)展到電影以及更高需求，隨著(zhù)數據和存儲容量的增長(cháng)，需要更快的傳輸接口。業(yè)內對此挑戰的解決方案便是出現了高速USB，最大理論傳輸速率可達480Mbps——比全速USB速度要快40倍。

可供選擇的幾種高速USB架構

隨著(zhù)高速USB成為新型多媒體中心手機的基本需求，設計者可以選擇幾種不同的架構來(lái)支持高速USB。

第一種選擇（若可行）是在所選的處理器內使用高速USB邏輯。在這種架構中，直接由處理器支持高速USB，外接USB收發(fā)器用于物理層通訊。典型情況下，USB收發(fā)器為處理器的外接設備，從而節省住處理器內的硅面積。由于USB收發(fā)器的模擬屬性，當向更小尺寸技術(shù)發(fā)展時(shí)，例如65nm及以下，不能達到數字技術(shù)規格。將模擬元件（例如USB收發(fā)器）外接通常會(huì )降低成本并且有效利用空間。

第二種選擇是使用單獨的高速USB控制器。該器件包含了支持高速USB需要的所有部分，包括SIE和收發(fā)器。這些器件通常通過(guò)存儲接口連接到主機處理器。

第三種選擇是使用橋接器，可以在其它特性?xún)劝咚賃SB功能，例如海量存儲控制。與專(zhuān)用高速USB控制器類(lèi)似，這些設備通常通過(guò)處理器存儲接口進(jìn)行連接。

性能對比

我們快速看一下手機市場(chǎng)，可以發(fā)現手機的選擇范圍很大?，F代手機的范圍可以從簡(jiǎn)單的單一功能到復雜的多功能智能手機。由于音樂(lè )手機的普及性，驅使在現在的手機中廣泛采用高速USB。同時(shí)，手機也普遍支持海量存儲，并提供多種選擇。對于手機的高速USB設計，上述3種架構均適用。

由于高速USB的最大理論性能可達480Mbps，在實(shí)際的應用中，由于軟件架構的限制，達不到最大理論性能。高速USB的架構和設計是實(shí)際性能的重要決定因素。

下面我們看一下具有高速USB的一些手機（高速USB的實(shí)現方式不同）的USB性能對比。在相同環(huán)境下的各手機中，用戶(hù)將677MB的視頻文件傳輸到手機上的海量存儲區。為了保證一致性，在所有應用中采用了海量存儲模式和相同的移動(dòng)式海量存儲?？梢詮南旅娴氖疽鈭D中看到該對比的結果。

圖1：支持高速USB的三種不同架構。

內部結構

我們可以從上述結果看出，實(shí)際的高速USB性能變化范圍很大。從超過(guò)20分鐘（低于10Mbps）的傳輸時(shí)間到不超過(guò)1分鐘（超過(guò)140Mbps），相差25倍以上。為什么差距會(huì )如此之大？其答案在于USB的架構不同。

在使用單獨的高速USB控制器的架構中，控制器通常通過(guò)主處理器外接存儲接口連接到處理器。通常與存儲設備共享此接口，例如NAND，NAND可用于代碼或用戶(hù)數據存儲。從主機輸入的數據通過(guò)USB控制器傳輸到主處理器。該點(diǎn)的處理器在將數據寫(xiě)入海量存儲前先緩存到SDRAM。整個(gè)過(guò)程分多步完成，需要占用大部分處理器，從而限制了USB的傳輸性能。在下面的示意圖中描述了這種應用的數據流。