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延續(xù)USB 2.0高滲透率優(yōu)勢(shì)，目前PC與周邊商品裝載USB 3.0接口芯片的使用狀況，已有逐步攀升趨勢(shì)，加上支持多埠的Host主控芯片技術(shù)成熟度高，在計(jì)算機(jī)端、筆記本的接口應(yīng)用加速周邊產(chǎn)品相繼推出，由于高速接口本身驗(yàn)證即具備較高難度，如何面對(duì)大量產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求、同時(shí)兼具高速接口的傳輸水平，成為相關(guān)業(yè)者的新挑戰(zhàn).

　　在處理器廠商Intel、AMD相繼宣布支持USB 3.0芯片后，也帶動(dòng)計(jì)算機(jī)、芯片半導(dǎo)體業(yè)者大規(guī)模部署USB 3.0產(chǎn)品，尤其是USB 3.0接口已擺脫USB 2.0接口的效能瓶頸，利用PCIe技術(shù)底層重新取得外部高速接口的規(guī)格優(yōu)勢(shì)，加上多埠支持的Host芯片技術(shù)成熟度漸增，將由PC與筆記本的大量裝載，吸引更多周邊業(yè)者投入支持USB 3.0高速接口。

　　雖然套用芯片商提供的公版設(shè)計(jì)，可以讓開(kāi)發(fā)時(shí)程加速，但若遭遇設(shè)計(jì)問(wèn)題，仍須進(jìn)行電路的全面邏輯分析與偵錯(cuò)。Tektronix

　　更多>業(yè)內(nèi)評(píng)估，2012年第二季PC與筆記本裝載多埠USB 3.0高速接口的比例將大幅增加，一方面是USB 3.0多埠Host芯片解決方案成本持續(xù)壓低，另一方面是USB 3.0的周邊產(chǎn)品也不再僅限外接硬盤(pán)、優(yōu)盤(pán)等產(chǎn)品，預(yù)計(jì)將會(huì)有行動(dòng)電話(huà)、平板計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)...等周邊推出，屆時(shí)不只是善用USB 3.0的高速傳輸效能，而是裝置周邊也能因USB 3.0的接口電氣規(guī)格提升，而獲得充電效能提升效益。

　　USB 3.0 Host Controller 多埠化已成趨勢(shì)

　　在處理器大廠Intel、AMD緊鑼密鼓進(jìn)行設(shè)計(jì)集成外，Renesas Electronics、Fresco Logic、Texas Instruments等Host Controller芯片業(yè)者積極布局Host芯片產(chǎn)品，尤其在USB 3.0傳輸速度效能全速可達(dá)USB 2.0十倍左右、整體耗電僅需USB 2.0的三分之一的優(yōu)勢(shì)下，讓相關(guān)產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　目前已有Texas Instruments、Fresco Logic、Renesas Electronics推出相關(guān)產(chǎn)品，尤其是4 Prot Host Controller將成兵家必爭(zhēng)之地、8 Prot產(chǎn)品也積極搶占高階市場(chǎng)，而原有早期的2 Port產(chǎn)品，將因性?xún)r(jià)比趨于弱勢(shì)而逐漸式微，主控芯片的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更趨白熱化。

　　多埠設(shè)計(jì)使產(chǎn)品設(shè)計(jì)難度激增

　　但在USB 3.0高速接口的多埠化趨勢(shì)下，將使得主控芯片的驗(yàn)證復(fù)雜度更高，因?yàn)槎嗖涸O(shè)計(jì)的Host Controller在電源管理、接口帶寬動(dòng)態(tài)配置、資料傳輸控制等項(xiàng)目復(fù)雜度極高，因?yàn)閁SB 3.0各項(xiàng)傳輸優(yōu)勢(shì)大幅考驗(yàn)電子電路的物理極限，亦考驗(yàn)芯片設(shè)計(jì)的實(shí)力。

　　基本上USB 3.0接口的電氣規(guī)格大幅升級(jí)，單埠的供應(yīng)電流也因?yàn)榻涌谝?guī)范而大幅提升，雖可改善原有2.0接口的輸出能力限制，卻造成Host Controller的功耗管理必須更小心處理設(shè)計(jì)，應(yīng)避免為達(dá)到接口設(shè)計(jì)驗(yàn)證、而徒增功耗浪費(fèi)。

　　例如，F(xiàn)resco即針對(duì)主控芯片的功耗問(wèn)題，以GoXtream xHCI技術(shù)專(zhuān)利因應(yīng)，以GoXtream xHCI技術(shù)方案來(lái)說(shuō)，可利用Host Controller的動(dòng)態(tài)帶寬分配，讓每埠輸出可同時(shí)具備USB 3.0的全速運(yùn)行要求，同時(shí)可滿(mǎn)足低功耗、最小化成本的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，而其它的主控芯片廠商，亦有各自對(duì)應(yīng)的電源管理機(jī)制，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)大可善用芯片商提供的公版設(shè)計(jì)來(lái)發(fā)展產(chǎn)品集成設(shè)計(jì)需求，而在產(chǎn)品測(cè)試段，也能比較容易地簡(jiǎn)化后續(xù)驗(yàn)證工作。

　　USB 3.0雖帶來(lái)高速優(yōu)勢(shì) 開(kāi)發(fā)段也須更新驗(yàn)證設(shè)備

　　眾多制造商選擇發(fā)展USB 3.0的原因，不外乎USB 3.0高速與電源管理大幅升級(jí)帶來(lái)的效益，但實(shí)際上目前USB 3.0解決方案部分仍采離散設(shè)計(jì)，除了成本較高問(wèn)題外，也可能因?yàn)檩^多元件產(chǎn)生元件的載板占位面積過(guò)大、產(chǎn)品微縮不易，與組裝成本、料件成本居高不下，甚至造成產(chǎn)品后期驗(yàn)證、測(cè)試的成本增加。

　　尤其是USB 3.0接口電源部分、ESD(ElectroStatic Discharge)保護(hù)等，規(guī)格發(fā)展初期較難找到完整的集成解決方案，而目前USB 3.0接口相關(guān)技術(shù)與資源已逐步到位，高度集成ESD保護(hù)功能、Spread-spectrum Clocking高度集成展頻時(shí)脈功能，可讓開(kāi)發(fā)接口的料件清單成本至少壓低5~8%，慎選高度集成的芯片方案，亦可將較復(fù)雜的驗(yàn)證工作減少不少。

　　USB 3.0實(shí)體層測(cè)試難度高

　　而在高速效能的對(duì)應(yīng)方面，USB 3.0高達(dá)5Gbit/sec的高速傳輸效能，著實(shí)也成為產(chǎn)品測(cè)試與后端驗(yàn)證新挑戰(zhàn)，因?yàn)楝F(xiàn)有的USB 3.0在PCIe 3.0規(guī)格逐步底定后，亦使USB 3.0實(shí)體層(Physical layer)測(cè)試難度提升數(shù)倍!

　　尤其是USB 3.0大幅翻新舊有2.0版的設(shè)計(jì)限制，加上傳輸速率有十倍提升，若開(kāi)發(fā)商想在不更新量測(cè)設(shè)備進(jìn)行USB 3.0產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，幾乎不可能，相關(guān)的設(shè)備投資與升級(jí)，也必須在投入U(xiǎn)SB 3.0產(chǎn)品開(kāi)發(fā)前就需先行部署所需的驗(yàn)證測(cè)試設(shè)備。

　　目前針對(duì)SuperSpeed USB 3.0接口已有大量兼容性、功能性的測(cè)試解決方案，主流的測(cè)試儀器廠商相繼推出以高速測(cè)試需求設(shè)計(jì)、建置的實(shí)時(shí)取樣示波器、任意波形產(chǎn)生器...等量測(cè)設(shè)備，由于相關(guān)測(cè)試案例、流程需針對(duì)USB 3.0的測(cè)試需求進(jìn)行設(shè)備開(kāi)發(fā)，因此更能符合高速串行技術(shù)協(xié)議所需的量測(cè)效能。

　　而USB 3.0的測(cè)試儀表，較USB 2.0測(cè)試需求會(huì)更須重視高帶寬、低雜訊環(huán)境、準(zhǔn)確擷取/分析串行接口的訊號(hào)時(shí)脈率，同時(shí)亦需針對(duì)多項(xiàng)數(shù)據(jù)/資料同時(shí)進(jìn)行兼容性眼圖分析，USB 3.0測(cè)試儀表的布署重點(diǎn)設(shè)備應(yīng)包含任意波形產(chǎn)生器、DPOJET眼圖分析工具、抖動(dòng)產(chǎn)生工具、USB 3.0自動(dòng)化兼容性測(cè)試軟件，利用新設(shè)備對(duì)USB 3.0接口的針對(duì)性功能強(qiáng)化特色，輕松因應(yīng)USB 3.0的測(cè)試需求。

　　測(cè)試儀表需跟上新接口需求 開(kāi)發(fā)段亦需善用測(cè)試輔助軟件

　　USB 3.0接口設(shè)計(jì)方案測(cè)試項(xiàng)目欲快速完成，仍須搭配更有效的專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行批量與高精度的量測(cè)檢驗(yàn)，例如，透過(guò)DPOJET抖動(dòng)與眼圖進(jìn)階分析工具產(chǎn)品，同時(shí)搭配抖動(dòng)產(chǎn)生工具與一動(dòng)畫(huà)兼容測(cè)試軟件，可以快速讓開(kāi)發(fā)者了解產(chǎn)品雛形的設(shè)計(jì)問(wèn)題，將更多心力擺在功能性調(diào)校需求，快速驗(yàn)證新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，甚至簡(jiǎn)化相對(duì)繁瑣的產(chǎn)品除錯(cuò)工作。

　　而在PCI-SIG(Special Interest Group)在確定PCIe 3.0接口架構(gòu)后，同時(shí)也確認(rèn)了I/O技術(shù)已包含128bit/130bit編碼解決方案，較原PCIe 2.0傳輸速率達(dá)2倍提升，即便PCIe 3.0仍維持PCIe回溯兼容特性，但實(shí)際上產(chǎn)品驗(yàn)證的難度卻是增加3至4倍，尤其面對(duì)8GT/sec的大量龐大的資料傳輸量，PCIe 3.0仍須維持與舊版PCIe架構(gòu)的向下兼容性。

　　另在電氣規(guī)格方面，以PCIe 3.0為基礎(chǔ)的USB 3.0接口，為沿用前代規(guī)格兼容的電路載板材料(FR4)與連接器，但高速傳輸對(duì)信號(hào)要求甚高，新的設(shè)計(jì)必須因應(yīng)傳輸通道中訊號(hào)損失增加需更小的邊際和更精密的抖動(dòng)量測(cè)需求，高效能、高規(guī)格設(shè)計(jì)也令實(shí)體層的測(cè)試復(fù)雜度大增，實(shí)際產(chǎn)品除需大量借助新款專(zhuān)屬儀表、測(cè)試設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)體層的復(fù)雜度偏高，也必須利用實(shí)際元件進(jìn)行大量插拔測(cè)試，以確保主板、轉(zhuǎn)接卡與系統(tǒng)的集成表現(xiàn)與效能。