引爆极速体验 USB 3.1性能对比实测
在存储设备中，SATA 6Gb/s、PCI-E、M.2接口可以说一直是高速存储设备的代表，而USB接口给人的印象则像“大叔大妈”一样一做事稳定可靠，但请忍受它那缓慢的执行速度。后来USB 3.0技术的出现虽然提升了USB存储设备的传输速度，但在终性能上，它仍难以与SATA接口匹敌。USB技术似乎理应就该排在存储接口的后一个位置？为此USB标准制订组织USB-IF一直在为提升USB接口的性能水准而努力，并终推出了带宽高达10Gb/s的USB 3.1技术标准。
引爆极速体验 USB 3.1性能对比实测
从数据上来看，USB 3.1的接口带宽不仅远超USB 3.0标准的5Gb/s，也大幅超过了SATA 6Gb/s设备的接口带宽，那么在实际使用中，USB 3.1技术是否能为用户带来有效的改善？更大的接口带宽是否也意味着它以后可以取代SATA，成为PC电脑内新一代的存储设备呢？接下来就请大家通过《微型计算机》抢先拿到的USB 3.1存储设备样品，来感受一下USB 3.1技术的真正实力。
USB 3.1技术标准解析
传输速度翻番
接下来我们将首先为大家详细介绍一下USB 3.1技术，但在这之前，有必要先了解一下它的母体：USB 3.0。我们知道，尽管USB 3.0和USB 2.0的接口形状看起来一样，但它比USB 2.0多了几个触点。USB 3.0支持全双工，采用发送列表区段来进行数据发包。USB 3.0的供电标准为900mA，设计传输速度为5Gb/s。而USB 3.1的传输速度则达到了10Gb/s，远高于USB 3.0。因此尽管USB 3.1的线缆规格与3.0相同，但其LOGO上显示它被命名为“SuperSpeed+”。那么USB 3.1技术是如何实现10Gb/s带宽的呢？其实原理非常简单，我们知道，主板上的USB 3.0主控芯片或支持USB 3.0技术的主板芯片组是通过占用一条PCI-E 2.0 x1通道来为USB设备提供带宽，而USB 3.1主控芯片则通过占用PCI-E 2.0 x2通道或一条PCI-E 3.0 x1通道来提供10Gb/s的带宽。因此它的速度就比USB 3.0高一倍？
且慢，优势可不只有这么一点。10Gb/s是理论速度，不要以为USB 3.1就能够每秒传输10Gb即1.25GB的数据。我们知道USB 3.0与PCI Express 2.0总线共用物理层，因此它们的速率自然也一样，都是5Gb/s。但是，为了信号的直流平衡，USB 3.0的编码方式是8b/10b，也就是说理论上虽然传输了10bit数据，实际上只有8bit，即8成的有用数据，所以USB 3.0的理论速度为5×0.8=4Gb/s=500MB/s。
USB 3.1内含两个工作模块
USB 3.1与USB 3.0技术的Logo有明显区别
USB 3.1是怎么传输的呢？规范提到除了速度提升到10Gb/s外，编码方式也变更为128b/132b，有效数据的利用率更高。那么我们可以得到USB 3.1的理论带宽高为10×128÷132=9.697Gb/s=1.212GB/s，因此USB 3.1的理论速度是USB 3.0的2.4倍多。从表面上看这个速度指标非常惊人，复制一张蓝光原盘也就是半分钟的事情，但这需要存储设备自身也具备相当强悍的性能。
由于信号传输速度、编码解码方式的不同，实际上USB 3.1和3.0已经貌合神离，属于不同的接口了。但USB必须继承向下兼容的优良传统，因此USB 3.1里面塞入了两个模块，根据外部设备决定以Super Speed还是以Super Speed+的模式运行。而USB 3.1又需要与USB2.0/1.1兼容，因此USB 3.1实际上包含了EnhancedSuperSpeed逻辑层、Super Speed物理层、USB1.1/ 2.0逻辑层和物理层。
大100W的供电输出会烧毁手机吗？
USB 3.1接口供电输出提升到大100W，也就是意味着在未来打印机、笔记本电脑、显示器之类的设备基本上都可以告别电源了，直接由USB供电。不过这么大的输出功率似乎很容易出事，而且手机插上去还会担心烧掉。放心吧，工程师绝对不敢随便把这样一个大杀器扔给用户。在USB 3.1的技术规范中，提到了它将采用一种阶段提高电压与电流的运作方式：主控与Hub、设备通信期间，从Profile1（5V@2A）到Profile5（20V@5A）之间阶梯型提高。主控将采用一种识别机制，识别接入设备所需的电压和电流规格之后，再决定采用哪种Profile进行供电。
USB Power Delivery供电层级的设计可以保证USB 3.1接口按需供电
开始采用Type-C接口
接口方面，前段时间火的一个话题就是所谓正反都能插的Type-C接口，不少人也以为USB 3.1接口均采用的是这一设计，正反都能插的接口才是USB 3.1接口。事实上这是错误的认识，USB 3.1其实拥有多达四种接口，包括Type-A、Type-B、Micro-A/B以及Type-C。
Type-A也就是使用为广泛的USB A型接口，用于与电脑连接，而为了能让用户更好地区分USB 3.0与USB 3.1 A型接口，USB 3.1 A型接口的颜色改为Teal blue浅蓝色设计，其他结构方面它与USB 3.0 Type-A接口没有区别，金属触点数同为9个，没有正反都能插的功能；Type-B则是所谓方形USB接口，一般用于3.5英寸移动硬盘，以及打印机、显示器等设备的连接。而Micro-A/B接口的外形很像在传统手机上使用的Micro USB接口基础上额外增加了一个“小接口”，并使用特殊的结构连接起来。这样能够保证在较小的体积内安置更多的传输线路并维持更高的传输速度。该接口在USB 3.0时代就已出现，采用10个触点设计，专门用于连接2.5英寸USB移动硬盘、读卡器等设备。
从外观上来看与USB 3.0接口(左)相比，USB 3.1接口(右)大的不同是颜色由深蓝变为浅蓝色，并增加了接地弹片。
而Type-C主要面向更轻薄、更纤细的设备，即手机、平板这样的接口，该接口的一大特性就是没有方向性，只要正确插入即可，无论正反都OK。其所有的信号引脚都设计在了接口中央的“舌头”上，正反各12个，绝大部分对称排布。同时，Type-C接口支持USB 3.1规范，可以实现高达10Gb/s的传输速度。业内人士认为Type-C接口将在未来统一手机、平板的接口，取代使用不便、且还在采用USB 2.0标准的Micro USB接口。如您想更深入地了解Type-C接口，请阅读《微型计算机》在2015年4月上刊登的《全新USB Type-C接口解读》。
