上一篇文章，講述了傳輸速率、傳輸速率的單位等。而這篇文章主要是诠釋影響傳輸速率的關鍵因素——編碼。

通用串行總線（USB）作為當下不可或缺的行業标準，與我們的生活息息相關。它包括 11 種不同的連接器，連接計算機和各種外圍設備，這些技術讓生活有了很多樂趣。

USB 在 2019 年 8 月 29 日更新至第四代，由 USB 實施者論壇（USB-IF）發布。USB 4支持 40Gbit/s 的吞吐量，與雷電 3 完全兼容。但在生産上由于各種各樣的原因，如成本、技術、工藝等問題，市場還在大規模使用 USB 2.0 的标準，其傳輸速率支持 480Mbit/s(60MB/s)。不同版本的 USB 所傳輸的速度也有所不同，如圖 1 所示。

圖 1.USB 的傳輸速度

随着 5G 的到來，計算機、手機等設備都對數據的傳輸有了更高的要求。而 USB 2.0 的傳輸速率是不足以滿足未來的市場使用需求，未來市場份額将是 USB 3.0 和 USB 4 的。從（圖 1）可以看到，USB 3.0 的數據速率是 5Gbit/s，傳輸速度卻隻有 500MB/s。結合上一篇文章的内容，可以計算：

大家會發現結果不管這麼算都不會等于 500MB/s 的傳輸速度，那麼多出來的一百多兆的傳輸速度哪裡去了呢？

USB 3.0 規範于 2008 年 11 月 12 日發布，其管理權從 USB 3.0 促進者小組轉移到 USB 實施者論壇（USB-IF），并于 2008 年 11 月 17 日在 SuperSpeed USB 開發者大會上宣布。

USB 3.0 增加了SuperSpeed 傳輸模式，并具有向後兼容的插頭，插座和電纜 SuperSpeed 插頭和插座标有獨特的徽标，标準格式的插座中帶有藍色插入物。

除了現有的三種傳輸模式外，SuperSpeed 總線還以 5.0 Gbit / s 的标稱速率提供一種傳輸模式。它的效率取決于許多因素，包括物理符号編碼和鍊路級開銷。以 8b/10b 編碼為 5 Gbit / s 的信令速率傳輸時，每個字節需要 10 位進行傳輸（而非 8 位，故有 20% 的損耗），因此原始吞吐量為 500 MB / s。即:

在電信中，8b / 10b 是一種線路代碼，它将 8 位字映射到 10 位符号以實現 DC 平衡和有界視差，同時提供足夠的狀态變化以允許合理的時鐘恢複。這意味着至少 20 位的字符串中的 1 和 0 的計數之差不超過 2，并且一行中的位數不超過 5。這有助于減少對傳輸信号所需的通道的較低帶寬限制的需求。

在 USB 3 版本中，除了 USB 3.0 的 5Gbit/s 存在以編碼方案進行信号傳輸，USB 3.1 和 USB 3.2 也是以物理符号編碼進行信号傳輸的，但是後兩者（USB 3.1 和 USB 3.2）與前者（USB 3.0）的編碼方案是不一樣的。

2013 年 7 月發布的 USB 3.1 有兩個版本。第一種 USB 3.0 的超高速傳輸模式和進行标記 USB 3.1，和第二個版本引入了新的超高速 的标簽下傳輸模式 USB 3.1 的 Gen 2。SuperSpeed 将最大數據信令提高了一倍，達到 10 Gbit / s，同時通過将編碼方案更改為 128b/132b，将線路編碼開銷降低到僅 3％。

USB 3.2 于 2017 年 9 月發布，保留了現有的 USB 3.1 SuperSpeed 和 SuperSpeed 數據模式，但通過 USB-Type C 連接器引入了兩種新的 SuperSpeed 傳輸模式，數據速率為 10 和 20 Gbit / s（1.25 和 2.5 GB / s）。帶寬的增加是對現有線路進行多通道操作的結果，這些線路旨在實現 USB-C 連接器的觸發器功能。

USB 3.1 和 USB 3.2 傳輸速度的計算過程如下：

在電信中，線路碼是電壓，電流，或用于表示數字數據的光子的圖案發送向下一個傳輸線。在數據存儲系統中，這種信号清單通常稱為約束代碼。當某些信号在通信通道上傳輸時，與其他信号相比，它們更容易出錯，因為通信或存儲介質的物理特性限制了可以可靠使用的信号的範圍。

下一篇文章：解密 USB 3.0 數據傳輸所涉及的編碼方案？

1、“ USB 3.0 技術” （PDF）。HP。2012 年。原始内容存檔于 2015 年 2 月 19 日。

2、“ USB 3.0 規範現在可用” （PDF）（新聞稿）。加利福尼亞州聖何塞，2008 年 11 月 17 日。

3、 通用串行總線 3.0 規範 （ ZIP）。惠普公司英特爾公司 微軟公司 NEC 公司 ST-愛立信 德州儀器。2011 年 6 月 6 日。

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