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[USB ] 简述USB3.1数据传输速率与频率带宽的关系

P: 2019-08-10 11:50:07

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今天周末,不知道我们的粉丝今天是在带娃还是外出旅游,反正我这个3C数据线小编今天是闲来无事,人一闲就会思考,突然想起前几天和一众好友讨论的一个问题,何为USB3.1,其实由于众多非专业观众的误传,目前将USB3.1的各种属性已经整的是面目全非,温故而知新,你可以看下这篇历史好文:USB 3.1,今天我们不谈细节,只谈数据传输速率与频率带宽的关系,因为确实已经误导很多人,欢迎同行拍砖.

生活举例4M的网速下载一个4M的文件需要8秒,4M的速率指下载速率为每秒512k字节,4M文件下载就要8秒的时间.

什么是带宽与数据传输速率?

生活举例说明

带宽简单讲就是我们修的高速公路,如果一车道就是一个带宽,如果几车道,就乘以相对应的车道,得出来就是可以跑的带宽,专业的书本上一般都这么写,信道可以不失真地传输信号的频率范围,为不同应用而设计的传输媒体具有不同的信道质量,所支持的带宽有所不同,信道容量:信道在单位时间内可以传输的最大信号量,表示信道的传输能力,信道容量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位数(称信道的数据传输速率,位速率),以位/秒(b/s)形式予以表示,简记为bps,书本上写太深奥.

速率开车在高速公路上跑,跑多快因素很多,主要有车道设计是否合理,一个设计跑300码的玛莎拉蒂跑车,你去我们乡下的马路跑也没毛线用,本身车子的质量也很关键,线材的导体和特性设计等都会直接影响,可以参考之前的高频课程,高频数据线与制造过程参数控制的关系课件,专业书本在介绍的时候,一般这么写,信道在单位时间内可以传输的最大比特数,信道容量和信道带宽具有正比的关系:带宽越大,容量越大,理论计算4M宽带的公式是:4*1024/8 = 512K/s ,也就是说理论情况下4M宽带网速下载速度最高可以达到512k/s, 基本上是这样,不太标准大概就这个意思,如果还不明白及去新华书店买本讯号完整性分析或者电线电缆手册第一册,多看几遍应该能搞明白.

频率目前经常搞混的参数之一,RF系列的同轴线材中是最多引用频率,视频信号传输一般采用直接调制技术、以基带频率(约8MHz带宽)的形式,最常用的传输介质是同轴电缆,同轴电缆是专门设计用来传输视频信号的,其频率损失、图像失真、图像衰减的幅度都比较小,能很好的完成传送视频信号的任务,但是现在采用对绞线版本也可以解决音视频传输问题,故很多场合在成本问题上,会来考虑对绞线版本,对于差分对的传输线,传输速率或带宽(Mbps)=时钟频率(MHz)*位宽*通道数*每时钟传输数据组数(cycle),480Mbps=240MHz*1*1*2, 每个时钟周期传送2次数据(这跟编码方式有关USB为NRZI),也即当传输速率为480Mbps时,对应的时钟频率为240MHz,而且这个240MHz的时钟频率还是USB芯片里面晶振经过倍频得到的,实际USB晶振有12MHz,24MHz,48MHz等.所以现在大家知道,频率和传输速率完全两个概念,对于差分讯号的传输线.

在现代网络技术中,人们总是以“带宽”来表示信道的数据传输速率,“带宽”与“速率”几乎成了同义词,通信信道最大传输速率与信道带宽之间存在着明确的关系,所以人们可以用“带宽”去取代“速率”.例如,人们常把网络的“高数据传输速率”用网络的“高带宽”去表述.因此“带宽”与“速率”在网络技术的讨论中几乎成了同义词.

USB3.1的带宽与数据传输速率?

根据USB协议SPEC,可以到1GB/s,节选如下:
USB 3.0 was the USB community’s response and provided users with
the ability to move data at rates up to 450MB/s while retaining backward compatibility with USB2.0
Now, with the continued trend for more bandwidth driven by larger and faster storage solutions,

higher resolution video, and broader use of USB as an external expansion/docking solution, USB
3.1 extends the performance range of USB up to 1GB/s by doubling the SuperSpeed USB clock
rate to 10Gbps and enhancing data encoding efficienc


虽然USB 3.1标称的接口理论速率是10Gbps,但是其还保留了部分带宽用以支持其他功能,因此其实际的有效带宽大约为7.2Gbps,理论传输速度应该可以达到900MB/s,目前业界普遍认为,现在的USB 3.1接口还有很大的提升空间,至少应该达到800MB/s的水平,以下是厂家实测的参数.(红色字体多看几遍,其实就是作文的中心思想,以后出去吹牛就想到这个红色的字体)

从上图测试结果来看,USB 3.1接口的实际性能要比USB 3.0高出不少,连续读写速度在500MB/s到600MB/s左右,最高成绩甚至可以突破700MB/s,而USB 3.0接口方面,其连续读写速率大概在300MB/s到400MB/s左右.



帖 子 奖 罚
songfeiX 奖励 10 金币,5 声望,于 2019-08-10 15:07:27 原因:奖罚

dry out - 戒酒 点赞(0) 投诉

P: 2019-08-10 15:07:23

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intercom cable - 对讲机用电缆 点赞(0) 投诉

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