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究竟有什么区别?它们之间的区别究竟有多大?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他外接的电源,总体来说,它是一种廉价而且使用方便的接口。
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辨别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,加强型并行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。
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存储设备领域。移动存储设备是自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存储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存储器,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。
除了存储设备,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无法对电脑进行操作,换成USB 1.1时,这个情况得到了相当的改善,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——IEEE 1394IEEE 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。
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括硬盘、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区别。
- 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。
- 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,甚至连普通家电都可以直接使用,因为它具有设备无关性,而USB则无法脱离电脑生存。
- 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。
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,但价格也相对昂贵,与价廉物美的USB 2.0相比,无法实现普及。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。
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