PC周邊廠商齊助陣　USB 3.0磅礡登場

2009-05-19

侯俊宇

幾已100%普及於PC周邊與各式消費性電子、甚至延伸至手機終端產品的通用序列匯流排，在2008年11月正式推出3.0規格之後，挾傳輸速度較現行版本快上十倍的優勢，已經在2009年上半年掀起一陣熱潮，並且可望帶來龐大商機。

負責制定通用序列匯流排(USB)標準的USB標準論壇(USB Implementers Forum, USB-IF)，在2008年11月時宣布USB 3.0規格正式底定，這項亦被稱為超速通用序列匯流排(Superspeed USB)(圖1)的新版本，不但規格較現行的2.0版快上十倍，而且更具省電優勢。對於USB 3.0的制定，相關業者都說，這是意料之外的好消息，也樂觀期待USB 3.0相關產品可在2010年上市，活絡市場商機。

資料來源：USB-IF
圖1　亦被稱為SuperUSB之USB 3.0商標。

傳輸速度暴增　業者大樂

USB-IF最早在1996年發表USB 1.0，並於2000年發表USB 2.0。而至2007年9月時，晶片與個人電腦(PC)相關廠商包括英特爾(Intel)、惠普(HP)、微軟(Microsoft)、恩益禧(NEC)、恩智浦(NXP)與德州儀器(TI)等公司共同宣布，將合作開發USB 3.0規格。原訂目標是希望在實體(PHY)層提供高達4Gbit/s的速度，已較USB 2.0約480Mbit/s的傳輸速度快上許多(表1)。

表1　USB 各版本傳輸速率一覽表

資料來源：USB-IF

令人驚喜的是，在2008年11月規格正式底定後，USB 3.0之傳輸速度理論值已經突破5Gbit/s大關，對相關業者來說，無疑是意料之外的好消息。

圖2　創惟科技產品開發事業部副總經理林志榮認為，USB 3.0之高速傳輸速率，將有助於在新興市場開疆闢土。

國內控制器晶片大廠創惟科技產品開發事業部副總經理林志榮(圖2)就直言，由於傳輸速率的提升超乎預期，相關應用自然更加具有競爭力。他並解釋，USB問世至今，USB 1.1仍不願退位，並占據如滑鼠、鍵盤等低階應用；今日最為普及的2.0版，亦已普及於PC周邊裝置與部分手機產品中。而在USB 3.0商用化以後，包括快閃記憶體(Flash)、外接式硬碟、數位音樂播放裝置及數位相機的資料儲存裝置等，都將是最早導入的應用。

USB原本就是以PC周邊為主要應用領域之傳輸介面，而隨著PC本身逐步走向輕薄短小的外型，如銷售量持續攀升的易網機(Netbook)，就成為帶動USB 3.0升溫的最大主力之一。林志榮進一步分析，易網機因為系統設計與成本考量，內建的儲存空間不大；但無論是線上多媒體影音內容的蓬勃發展、或是數位相機的普及，皆促使消費者想要擁有易網機以外的儲存空間，也因而推升外接式硬碟與高速傳輸介面如USB 3.0的發展。

無晶圓晶片設計業者美商芯微(Symwave)行銷副總裁John O'Neill也同樣看好外接式硬碟與USB 3.0的結合。他說，隨著傳輸速率的暴增，以及大容量硬碟的普及，兩相結合是再自然也不過的事。O'Neill樂觀預估，USB 3.0之表現將在近期獲得更多業界關注，並刺激市場成長。

USB 3.0潛在挑戰仍在　支持者謹慎面對

儘管USB 3.0的問世，為支持者注入一劑強心針，有助終端產品在低迷景氣下再掀熱潮，不過相關業者仍有所擔憂，因為USB 3.0之挑戰仍在，若不謹慎以對，仍有可能慘遭滅頂。

高速傳輸速率成兩面刃

對USB 3.0控制器製造商來說，5Gbit/s無疑是既能傷敵亦能傷己的兩面刃。林志榮說，就物理角度來看，傳輸速率愈高，控制器與線纜本身所面臨的技術挑戰也就愈大，尤其對使用者來說，如何在各種應用環境下，仍能維持一定的效能表現，將會是決勝關鍵。

林志榮以該公司測試的眼圖(圖3)為例指出，若無法在應用時維持高效能之表現，「理論值」再漂亮也沒有意義。

資料來源：創惟科技
圖3　USB 3.0效能的高下，可以從清晰的眼圖中看出。

另外，由於USB 3.0規格將纜線長度定義於5公尺內，此長度是否能滿足用戶需求，仍是一大考驗。對此，林志榮倒認為問題不大。他說，既然USB以PC周邊為主要應用，使用者與裝置間的距離較短，因此線纜長度泰半集中於1～3公尺之間，此長度將不影響高速效能表現。

殺手級應用何在？

值得一提的是，USB 3.0高達5Gbit/s的高檔傳輸效能，雖獲得不少業者的青睞，卻也引來「殺雞焉用牛刀」之譏。正如前言，USB 3.0與大容量外接式硬碟之結合頗為合理，但除此之外，USB 3.0還能在何處大展身手，尚不得而知。

圖4　美商芯微亞太區業務總監楊志卿(圖右)表示，雖然其他應用尚待琢磨，但外接式硬碟無疑可帶來豐沛的成長動能。圖左為全科科技產品總監陳明達。

美商芯微亞太區業務總監楊志卿(圖4右)坦言，較晚起步的USB 3.0，既不容易與滑鼠、鍵盤等低階應用搶市場、也不可能一舉取代USB 2.0原有之市場。USB 3.0未來之應用環境，確實仍需要更多思考。

但楊志卿仍認為，即使其他應用付之闕如，但單就外接式硬碟的發展，便富含龐大商機。他以與硬碟廠商希捷科技(Seagate)之合作為例，USB 3.0由於可高度滿足使用者對外接式硬碟快速存取資料的需求，因而未來發展不可限量。

另外，林志榮也提出USB 3.0視訊應用的可行性。當然，USB 3.0並不具備音訊傳輸功能，不過對於擴增生產力來說，USB 3.0可為辦公室員工連結兩台以上之顯示器，等同擁有兩個作業視窗，自然有益加速生產力。

不過，談及USB 3.0在手機的應用上，雖然業者認為，具有供電功能之USB極為適合與手機結合，也已在USB 2.0上看到大量普及，但考量與USB控制器與基頻處理器之整合難度，USB 3.0進駐手機的時機尚未成熟。

2010年進入價格割喉戰

此外，USB 3.0由於多沿用前一版本之技術規格，因此對既有廠商來說，要投入USB 3.0控制器之研發與生產並非難事。而在僧多粥少的前提下，價格大戰自是一觸即發。

林志榮說，在高單價外接式硬碟的應用上或許不明顯，一旦USB 3.0大舉步入消費終端市場，價格廝殺將是必經之路。林志榮預估，割喉戰最晚在2010年一定會發生，而以今日USB 2.0主控制晶片成本不到1美元的成本來看，2010年USB 3.0一路從10美元、5美元下探到2美元甚至1美元，都不會太令人驚訝。

美商芯微在台代理商全科科技產品總監陳明達(圖4左)也說，外商大多會堅持一定的價格關卡，但在本土或中國業者陸續加入以後，USB 3.0之成本勢必一路下滑。

但業者也說，價格下滑多半換來市占提升，兩者間如何權衡輕重，就端看廠商的營運策略了。

廠商陸續不支倒地　WUSB恐退出舞台

除了USB以外，近年也一度有業者喊出無線通用序列匯流排(WUSB)的技術標準，該標準是一項將USB無線化的技術，並由WiMedia聯盟(WiMedia Alliance)所主導。

從規格來看，WUSB乃立基於超寬頻(UWB)的無線廣播技術，並能在3公尺內達到480Mbit/s的傳輸，並能在10公尺內達到110Mbit/s的傳輸速率。此外，正如其名，其運作頻率十分廣泛，可在3.1G～10.6GHz頻率範圍中運作。在這樣的技術特性之下，WUSB的相關業者可以在不同地區內將WUSB周邊裝置調整至符合當地頻率，因而帶來廣泛應用。

不過，遺憾的是，超寬頻廠商接二連三退出市場，不但拖垮WUSB之發展，更可能在2013年壽終正寢，以致於在傳輸介面舞台完全絕跡。超寬頻業者WiQuest在2008年10月告別市場、Staccato Communications與Artimi則在11月宣布合併、PulseLink亦於2008年底大幅裁員、Tzero與Radiospire則先後於2009年2月結束營業，就連WiMedia Alliance也即將於2009年底向業界說再見。

圖5　IEEE 1394貿易協會執行總監James Snider一度為推廣其標準而來台固樁，沒想到時不我予，在蘋果琵琶別抱以後，IEEE 1394之未來更加崎嶇。

一般認為，WUSB除了自有優勢不夠明顯外，還面臨來自無線區域網路(WLAN)之強力競爭，尤在IEEE 802.11n問世後，超寬頻所帶來的優勢更加模糊，因而限制其市場發展。

蘋果抽腿　IEEE 1394前途未卜

此外，一度被業界拿來與USB互相比較的IEEE 1394，在蘋果正式轉投USB 3.0的懷抱以後，也已經宣判這項技術出局。

亦被稱為火線(Firewire)的IEEE 1394，初期在蘋果力拱之下，還曾在業界引起不小漣漪。但隨著USB陣營勢力逐漸龐大，IEEE 1394也被迫放棄PC市場。IEEE 1394貿易協會執行總監James Snider(圖5)於2008年初來台時還信誓旦旦指出，IEEE 1394將全力進攻家電領域，並將推出10Gbit/s下一代版本，讓USB 3.0望塵莫及。當時Snider洋洋灑灑列出諸多支援IEEE 1394介面之產品(圖6)。然僅隔數月，在蘋果決定加入USB 3.0陣營以後，IEEE 1394頓失依靠，下一代版本遲遲未能面世，又無法拉攏PC或CE之龍頭廠商表態支持，再度為其未來蒙上陰影。