2.0是在1.1以后出的比1.1速率快很多倍只有比较新的主板芯片才支持. 可以混用就是快慢的不同 U口设备也有1.1和2.0之分买时问问最好试一下速度与商家所说的1.1接口的设备对比一下这是最简易的方法了. 传输无极限 USB2.0专题 乌云 part1 USB世界一瞥 高速需求与落后的接口规范 IT产业的一切都变化很快，尤其是在电脑方面，笔者使用的PC的处理器从30MHz发展到如今高达3000MHz，变化何止100倍这么简易，但是有些东西的变化却实在跟不上节奏。放眼PC上众多的接口种类，随口说出的信息就足以让人吃惊： ● 串行 接口，通常简称COM，学名RS232的接口，早在AT/XT时代就开始使用，经过一次升级后其传输速率最高也只有115.2Kbps。 ● 并行 接口，通常也称为打印口、LPT口等，比COM稍晚后开始使用，至今已经用了超过10年，最高传输速率也只有1Mbps。 ● PS/2，通常作鼠标、键盘口使用，也是一种并行传输设备，运行频率比并行 接口高，应用时代较晚，但也已经有足足8年之久。 这三种外部接口的年龄加起来大概也可以相当于一个中年人了吧，与如今不到一年就会有一次变革的电脑技术相比，它们实在是太长命百岁了。但是，人们对外设的应用需求实在是越来越大，现有的这些外部接口根本没法满足它们的需要。 ● 目前电信主推的ADSL宽带网络提供的传输速率为512Kbps，对于通讯设备我们一般使用串行接口，但COM口区区115.2Kbps的可怜带宽实在太令人失望了。 ● 高分辨率扫描仪扫描一张海报，文件容量达到几十兆已经很常见了，但我们必须等待LPT口传输时间长达数分钟，但Photoshop处理一下却只要几秒。 ● PS/2接口的鼠标分辨率太差了，每秒只有40到60次的数据交换对如今越来越频繁移动鼠标的人们而言显得有些难以为继。 除此以外，老式接口都没法扩展延伸使用，随着技术的发展，越来越多的外设需要接口，摄像头、数码相机、MP3随身听、外置硬盘、光驱等接踵而来，这么多的设备往哪儿接呢？面对人们的日趋扩充的需求，老式的外部接口虽经人们一再改进、增强，却实在没法继续“老当益壮”了。 USB规范实现外部接口大一统 需求和不足引起了矛盾，于是精明的商人们察觉出了其中的商机，一个全新的外设接口规范应运而生了。USB，中文全称为通用串行总线（Universal Serial Bus），其接口一共只使用4根连线，其中两根为电源线，两根为数据线，是典型的串行数据传输模式。 USB2.0的工作示意图 USB第一版的规范定为1.1，其最大传输速率为12Mbps，最多可支持127个USB外设连接到计算机系统，物理结构为星型，也就是说，即使你的主板上只有一个USB接口，只要你能找到合适的USB Hub，你就可以实现连接最多127个USB设备。 USB规范的传输模式覆盖了原先我们现有的三种传统外部接口，其中同步传输模式满足了打印机等设备要求高速、持续的数据传输模式，中断传输模式满足了类似鼠标、键盘这样的轮寻机制、低速传输设备的需求，而块数据传输则让各类调制解调器设备得以充分发挥。除了上面的这些传输模式以外，USB规范还提供了一个全新的技术DD即插即用。我们常用的外部接口往往是只能通过主动而且手动发送检测信号来获取接口上设备的种类信息，甚至有时候我们还没法查到。COM设备的型号种类检测不易，一般需要手动设置，LPT口在开机状态下不能安装或者拆除，因为并行设备在带电操作时插拔接口可能导致短路，烧毁电脑，PS/2接口电流量小，保护措施妥当，一般不会导致烧毁，但开机时插上设备并不能让电脑检测出来，没法使用。这样的情况严重影响了人们对越来越多外设的使用，USB规范提供的即插即用技术有效帮助人们解决了使用方便性问题，无论何时，只要你想使用，你就可以将设备插入接口，使用完毕就可以拔下，大大提高了电脑的使用效率。 随着全新的USB 2.0规范诞生，USB设备的传输速率已经高达480Mbps，原先在USB 1.1上可以使用，但嫌速度不够的设备也成为可供选择的对象，人们不但能够使用USB接口的鼠标、键盘，USB接口的扫描仪、打印机，更多的则是越来越流行的数码设备和移动储存设备。虽然到现在为止还有不少人在使用PS/2的鼠标、键盘，LPT口的打印机，COM的调制解调器，但是凭借内置电源供应，高速传输速率，以及PnP即插即用技术给我们带来的巨大便利性，USB实现外部接口大一统并不是一个不切实际的梦想。 需求是USB发展的原动力 USB技术的产生是由于人们迫切需要更快速、更方便、更统一的接口标准，那么它的发展原动力也由需求来提供。 快速：现有的USB 2.0传输速率已经高达480Mbps，折合约60MB/s的峰值传输速率，虽然从目前看来，这个速度已经足够应付绝大多数应用，但谁都知道，速度的提升永远没有极限。以对速度需求最大的移动储存设备来看，酷鱼V硬盘的峰值传输速率已经超过70MB/s，持续传输速率也高达44MB/s，由它构成的移动硬盘即使用USB 2.0接口也难以实现最大速率，由此可见，比480Mbps带宽更高的USB 3.0也指日可待。 方便：USB设备在即插即用方面设计得不错，但是人们会期待更可靠、方便的USB设备规范，人们会期待USB可以提供更高的电流（现有的为500mA），这样移动刻录机可以不再需要外接电源，人们会期待USB的热插拔技术会更加可靠，这样在实际使用中我们不必担心数据会意外遗失。 USB OTG标准的提出，让USB2.0可以摆脱一定要有主机端与设备端依赖，大大扩展了USB2.0标准的应用范围 兼容：USB是一种通用的串行接口规范，它最大的优点就在于接口的结构和形状都没有改变，人们会越来越依赖它作为标准的外设接口，所以，在今后的USB规范中，我们可以相信它的外形和结构将不会改变，无论是USB 3.0还是4.0，都应该与1.1和2.0兼容，毕竟一个并非新生的规范最重要的就是向前兼容性。 USB技术是一种平民化产品，它诞生之初就没有非常惊人的参数规格，但它所提供的却是用户最期待的，在可以预计的将来，未来的USB将沿着现在廉价而又优秀的轨道继续前进，对科技来说，只有需求才会创造技术。 无限扩展的USB应用 USB开始使用到现在已经有超过5年的历史了，在这5年中，USB规范一直没有什么修改，但USB的应用则在不断增加，早期人们还只是用它作简易的鼠标外设接口，随后才出现了USB接口的键盘、打印机、扫描仪。随着USB 2.0的正式投入使用，USB接口的各类储存设备发展之快让人目不暇接，不仅成熟的USB硬盘伴随着USB 2.0那高达480Mbps的带宽一举突破瓶颈成为人们瞩目的焦点，便携刻录机、闪盘储存器也因为速度的提高而为人们所接受。 USB的发展将不会停止，串行接口已经被人们确定为未来发展的方向，频率越来越高，速度越来越快，使用越来越方便，将成为USB 3.0乃至4.0努力的方向，或许在不久的将来，USB将可以把它的应用领域扩展到现在我们根本没法想象到的领域。USB的应用将越来越广泛已经是一个不争的事实，人们对于USB的依赖也将越来越明显。 part2 USB2.0带来了什么 USB 1.1 vs USB 2.0： 速度上的鸿沟 为电脑硬件制订标准无疑是一件相当有意义的事情，制订USB规范显然就是其中之一，但如果你要说制订USB 2.0规范是为什么，那我想说的是这是一件更有意义的事。 USB 1.1与USB 2.0究竟有什么差别？它们之间的差别究竟有多大？其实，USB 2.0和1.1之间的差异并不如我们通常所想的那么夸张，但你也千万不要把它看得太小了。 USB 1.0/1.1传输速度上与老式的接口相比提升了10倍有余，此外，4芯电缆提供了500mA的电流让我们可以不需要其它外接的电源，总体来说，它是一种廉价而且使用方便的接口。 魅力四射的NetMD离不开USB2.0 USB 2.0是USB 1.1的升级版本，USB 1.1设备与USB 2.0是相互兼容的。USB 2.0规范中详细规定了如何通过硬件来判别USB 1.1还是USB 2.0，所以，他们的相互兼容性问题毫不存在，只是如果你将一个USB 1.1设备与一个USB 2.0设备相连，你会发现它的速度只能达到USB 1.1的标准。既然没有兼容问题，而且规格中也没有涉及到电源供电问题，那么唯一的差异就表现在突出的速度改变上：USB 1.1的最大传输速率为12Mbps，而USB 2.0的最大传输速率高达480Mbps！ 480Mbps是一个什么概念呢？它是传统串行接口COM口速度的40000倍，增强型并行LPT口速度的48倍，USB 1.1版本的40倍，百兆以太网络的4.8倍，即使与高端外设接口IEEE 1394相比，它也比IEEE 1394a规范高出80Mbps的带宽。如此高的速度，让人们不禁感叹USB 2.0和过去老式的外设接口之间真是有着巨大的速度鸿沟。 迅速扩展的应用领域 USB 2.0的流行只是在最近才开始的，但是这一点都不影响到其应用领域的迅速扩展，无论是何种外设，每个厂商都在研发或者生产相应的产品，而消费者也期待着新技术被应用到各种新产品上去。 USB2.0有望在DV上和IEEE1394共存 对USB 2.0技术反应最强烈的莫过于对带宽需求巨大的移动储存设备领域。移动储存设备是自USB规范诞生以来受益最大的产品类型之一，过去我们所能使用到的移动储存设备大概只有笨重的硬盘抽取盒，而当USB规范诞生之后，人们可以在开机状态下热插拔闪盘储存器，可以使用大容量而安装方便的笔记本硬盘盒，更有意思的自然是移动刻录机。但是，虽然USB 1.1技术提供了比原先更大的带宽和更方便的安装方式，它那12Mbps，折合1.5MB/s的传输速率瓶颈仍然严重制约了设备的实用意义。当USB 2.0正式进入流通领域之后，符合USB 2.0规范的移动硬盘、移动刻录机、移动光驱如雨后春笋般出现。过去20GB数据要花超过3小时才能移动完毕，如今USB 2.0只要不到6分钟就能做到，仅此一项就足以让所有人心动。正因为如此，移动硬盘的种类由原先以小容量笔记本硬盘为主，转向大容量高速硬盘，甚至部分还使用了台式电脑的7200转硬盘，充分利用USB 2.0的大带宽优势。移动刻录机、光驱方面，原先这类设备最大速度只能达到8倍速，绝大多数甚至只能达到4倍速或者6倍速，现在却无一例外开始使用20速甚至24速的高速规格，可谓是飞越式的发展。 除了储存设备，打印机、扫描仪也是非常关注USB 2.0应用的设备。过去LPT口的打印机、扫描仪在对大容量图片进行处理时速度非常慢，而且往往在传输数据时没法对电脑进行操作，换成USB 1.1时，这个情况获得了相当的改善，但当输入输出图片的质量越来越高，逐渐向照片质量发展时，USB 2.0的应用就充分体现出来了。 此外，MP3播放器、数字视频录像等都可以开始面对USB 2.0，它们可都是数据传输的大户，非常急需高速传输的带宽。 坚强的竞争对手DDIEEE 1394 IEEE 1394，又称为FireWire或iLink，是Apple公司开发的一个名为FireWire的、高速、实时串行标准。IEEE 1394无需集线器，可以在一条带宽为400Mbps的总线上最多连接63台设备，但若一味以一线串珠方式的（Staight Line）连接，最多只能连接16台设备，只有采取混合连接才能实现额定的63台设备连接。设备间采用树形或菊花链拓扑结构，最多可以有1023个总线进行互连。如果需要，IEEE 1394可以为接入设备供电。对于内部设备来说，IEEE 1394所供应的电量完全可以满足使用要求，但是对于绝大多数的外接设备，一般还是需要再使用专门的外部电源供电。 便携硬盘的瓶颈被打破 从上面这个规格看来，IEEE 1394是一个与USB 2.0相比非常有竞争力的规范，现在使用的1394a标准于1995年就开始制订，到现在持续了7年之久，是一个相当成熟的外设规范。它之所以没有普及，关键在于它高贵的身价和定位。目前IEEE 1394已经成为数码影像设备的传输标准，并且被广泛地用来连接包含硬盘、扫描仪以及数码相机等在内的计算机外设。 如果将USB 2.0和IEEE 1394a进行对比的话，我们可以发现一些有趣差别。 首先是USB 2.0的传输速率与IEEE 1394a大致相当，但最新设计的IEEE 1394b即将出台， USB 2.0的480Mbps传输速率与IEEE 1394b的4Gbps相比，显然是小巫见大巫，发展计划上IEEE 1394规范更具有前瞻性。 扫描时快速的数据传输无需等待 其次USB设备对CPU资源的占用率大，而IEEE 1394设备有专门的数据传输处理芯片，所以对CPU占用率相当小，这在实际使用中就可以了解，USB 2.0的移动硬盘在传输数据时资源占用率是IEEE 1394版本的10倍。 再次是设备无关性问题，IEEE 1394设备可以被广泛应用，被用到不同的电脑平台，甚至连普通家用 电器都可以直接使用，因为它具有设备无关性，而USB则没法脱离电脑生存。 从数码相机中下载图片的速度大增 然后是扩展能力，IEEE 1394每个总线可以连接最多63个设备，这似乎比USB要少，但实际上IEEE 1394可以允许1023个总线再进行互连，实际上其设备总数可以达到63×1023个之多，远远超过了USB。 有了USB2.0，外置刻录机的速度不再被羁绊在4X左右 上面提到的四点都是纯技术问题，从技术上看，IEEE 1394确实非常先进，无论从任何方面说，它都有相当良好的发展前景。但是，IEEE 1394未必可以取代USB技术，最关键在于它的市场定位。IEEE 1394是一种高技术的规范标准，长期以来它都定位于高端的数字影像传输等方面，由于拥有独立的数字处理芯片，它对数据的处理能力上非常高，但报价也相对昂贵，与价廉物美的USB 2.0相比，没法实现普及。在可以预见的将来，USB 2.0将把绝大多数普及的外设接口统一起来，而IEEE 1394系列则会延续其高端贵族应用的形象，继续在数字视频领域独领风骚。 part3 USB2.0高速设备初体验 USB 2.0规范的诞生已经有很长时间了，按照这个规范设计出的产品逐渐开始普及于世，除了对带宽尤其不敏感的鼠标、键盘之类小型设备，诸多设备都开始转向USB 2.0模式。 控制芯片 要体验USB 2.0给我们带来的极速外设快感，首先得要有一个先决条件，那就是你的电脑必须内置有USB 2.0接口的支持。USB 1.1和USB 2.0为了相互兼容固然在接口规格上完全相同，但是数据处理上则有快有慢，将一个USB 2.0规格的外设与一台只有USB 1.1规格的电脑相连，其结果只能让该设备运行于USB 1.1模式下，传输速率也只能降低到12Mbps。 英特尔在南桥芯片中增加了对USB 2.0规范的支持，推动了USB 2.0的普及 支持USB 2.0规格的主板必需要有相应的控制芯片，目前来说，我们常见的系统有三种不同的芯片来支持USB 2.0接口：来自威盛（VIA）的VT6202和NEC的D720100AGM两款芯片是专门为支持USB 2.0设备而设计的芯片产品，多用于集成在主板上，也被单独制作成USB 2.0控制卡，供早期电脑使用；而来自英特尔的FW82801DB芯片则是一款多用途的南桥芯片，也被称为ICH4芯片，配合英特尔的i845、i850系列芯片组使用。 推出时间较早的NEC USB控制芯片在早期被高档主板纷纷采用 在这三款控制芯片中，NEC的产品发布时间最早，是全世界第一款民用批量生产的USB 2.0控制芯片，在稍早一些的高档主板上较为常见，但由于芯片自身表面积太大，很不适合用于制造独立控制卡。因此，不久以后威盛就看准时机，推出专用的USB 2.0控制芯片VT6202，逐渐开始取代NEC D720100AGM，成为目前最常用的专用USB 2.0支持芯片。VT6202的表面积只有NEC产品的35%左右，而且在各项测试中，VIA控制芯片的CPU资源占用率非常小，作为老电脑配套使用的USB 2.0专用控制卡相当合适。英特尔的FW82801DB在支持USB 2.0方面也相当出色，与其它两款产品不同的是，它在支持USB 2.0时充分利用了其内置的HUB式结构，虽然资源占用率稍高，但不占用PCI总线带宽，不影响系统其它设备的使用，而且数据传输性能也独占鳌头。 采用VT120芯片的USB 2.0控制卡是现在的主流产品 操作系统和驱动程序 除了硬件上要支持以外，软件也必须给予支持。我们现在能使用到的最新版本操作系统莫过于Windows XP了。不过非常可惜的是，微软在研发Windows XP之时还没有任何一款USB 2.0芯片被开发出来，更不会有人将它送到微软去认证驱动程序，于是微软也自然不会把USB 2.0驱动程序包含在Windows XP中。所以，也有人说微软的Windows XP不支持USB 2.0。但事实究竟如何呢？ 驱动程序毕竟只是一个软件，Windows XP自己不曾携带也可以由别人提供。目前，NEC、英特尔和VIA就已经各自提供了自己芯片所需要的驱动程序。NEC D720100AGM的驱动程序发布最早，有多个版本，其中早期为Beta版，由NEC与微软共同开发而成，是一个集驱动程序和Windows的USB 2.0支持补丁包共存的软件集合，只是兼容性始终有些问题。VIA的驱动程序更新速度较快，目前已经到2.42版，其兼容性和稳定性都让人满意。英特尔在驱动方面本应该直接添加入主板驱动包内，但不知为何英特尔始终将其独立出来提供，最新版本为2002年7月开发，无论兼容性和稳定性都不错。 移动硬盘 储存类设备的确是对USB规范扩展最有实际需要的产品，而其中尤其以移动硬盘为甚。移动硬盘基本上是以桌面台式硬盘或者笔记本硬盘为核心，加装IDE转USB的控制系统组建的移动储存设备，它的特点在于储存容量大，单位容量的成本较低，而且储存设备的传输速率非常高。但是移动硬盘往往容易碰到的问题就是即插即用的接口很难选择，报价低廉的USB 1.1只有12Mbps速率，而选择速率高达400Mbps的IEEE 1394a又会碰到报价高、没有普及的问题。所以，现在USB 2.0刚开始普及，众多厂商都纷纷看好，推出各式各样的移动硬盘来。 移动硬盘在USB 1.1模式下一般只能达到大约1MB/s的传输速率，一旦到了USB 2.0下那将会有多大提高呢？根据笔者使用迈拓3000LE的测试来看，使用各种不同的控制芯片，其传输速率都有不同，最快的英特尔芯片可以维持在17MB/s左右，而NEC和VIA则一般维持在13MB/s左右，小文件传输时一般维持在3.54MB/s到4MB/s之间，这个数据虽距离480Mbps的USB 2.0极限（相当于60MB/s）还相当远，但与早期USB 1.1规范的移动硬盘相比提高还是非常之大。过去，若使用一个20GB容量的移动硬盘，想要将其填满，恐怕得花上5小时还不止，所以早期的移动硬盘大多只有2GB、3GB容量，至多也不过10GB，即便如此，2GB容量的移动硬盘也得花半个多小时才能复制完，实用意义寥寥。如今USB 2.0的移动硬盘虽然不能真的提高40倍速度，却至少提升了10倍有余，移动硬盘使用意义大为增加，可以说是USB 2.0规范应用后得益最大的一种产品了。 在选购移动硬盘时，我们会发现，无论你的硬盘有多快，实际上它的持续传输速率都不会超过控制芯片的参数，也就是说，如果你的移动硬盘使用的高规格的硬盘（例如5400转或者7200转），而你的USB 2.0控制芯片却是较低的VIA或者NEC芯片，那么你的投资就会有相当部分的浪费。通常来说，USB 2.0移动硬盘即使只使用5400转的硬盘也已经达到了速度极限，更高档次产品则只有微小的提高了。如百事灵外置PC硬盘有一款使用7200转硬盘的产品，在使用USB 2.0时性能也只比5400转的Disk On The Go系列略微提升，只有改用IEEE 1394接口后才有更大幅度的提升。 扫描仪和打印机 扫描仪和打印机是一个长期使用LPT口的领域，这个领域的厂商长期以来就对USB接口规范非常感兴趣。USB 1.1的到来解决了这些外设的即插即用问题，让人们在安装打印机、扫描仪时不必太担心会导致接口短路、主板烧毁的问题，但是始终没有办法解决传输速率问题。在使用USB 1.1接口连接的打印机或扫描仪在处理高质量大幅面照片时，人们往往要等待数分钟的数据传输才能让设备开始动作，而且由于USB资源占用率颇高，此时的电脑运行起来也相当缓慢。如今USB 2.0正式大面积投入使用，厂商焉有不投怀送抱之理。 USB 2.0接口的打印机和扫描仪种类和数量颇多，让人目不暇接，主流的Epson、Canon和惠普都有相应产品，但基本上我们可以发现一点，那就是无论打印机还是扫描仪，基本上都以中高档级别产品才提供USB 2.0支持。低档打印机和扫描仪只能处理低分辨率的图片信息，数据传输量不大，用USB 2.0没什么意义，而高档的打印机、扫描仪往往使用的是专业的SCSI接口，一些商用打印机则采用了百兆网络接口，提供打印服务，所以USB 2.0存在也没多大用处。