通用串行端口(Universal Serial Bus - U)的历史可以追溯到1996年,当时所公布U版本(U 1.0)的主要目的,是利用统一连接界面及内建驱动程序即插即用效果(Plug & play),简化PC与周边装置之间的连接管道,早期主要应用在键盘、鼠标等输出入装置,新公布的U 2.0将传输速率大幅到480Mbps(Hi-speed),则可望加强PC与周边光电产品的连接性。
需求催生U 2.0
当1998年U-IF(Universal Serial Bus Implementers Forum)推出更严谨的U 1.1版本,搭配微软(Microsoft)在Windows 98操作系统中内建驱动程序后,U装置即插即用与热插拔(Hot swapping)的性能便颇获好评,只不过U 1.1传输速率有12Mbps,和IEEE 1394规格所具有400Mbps的传输速率相比,可说是相形见绌,除非新版本U能解决频宽不足的问题,否则各种资料流量较大的保存装置适合用U作为连接平台。
有鉴于此,惠普(HP)、英特尔(Intel)、朗讯(Lucent)、微软、NEC以及飞利浦(Philips)等IT大厂便组成U 2.0委员会(U 2.0 Promoter Group),在1999年的Intel开发者论坛(Intel Developer Forum;IDF)中度提出U 2.0的概念,并在1年后的WinHEC研讨会中正式底定U 2.0规格。
U 2.0本着U-IF追求便利性的一贯精,保留U 1.1原本的热插拔、主从设计、电源管理、拓朴结构等架构,因此可以和U 1.1兼容的状态,降低升级到U 2.0的转换成本,只不过当新旧规格相互连接时,整体效能将受限于U 1.1的规范。
U 2.0带动周边应用商品升级
U 2.0的芯片可区分成主机端(Host Side)以及周边端(Slave Side)两大市场。主机端市场在Intel主导下,包括Intel、威盛、硅统、扬智等厂商都朝向将U 2.0功能集成进南桥芯片的方向发展,反倒因此侵蚀主机端控制芯片的市场;当前新推出的PC系统与主机板多半已将U 2.0列为基本配备。
周边端市场则因竞争者众,使得价格一路下滑,以周边芯片厂商美商柏士半导体(Cress)为例,2002年初连同接收器与ASIC的控制芯片报价约为7美元,半年后的报价腰斩为3.5美元,2003年3月更朝向3美元逼近,使得U 2.0的周边产品越来越便宜,配合主机端内建U 2.0主流趋势,将会带动U 2.0相关产品成长。
由于U 2.0传输速率够快,除了让外接式硅盘机越来越风行,配备U 2.0的外接式光盘驱动器也因具有一般光盘驱动器烧录效能而渐渐成长,显见U应用早已跳脱单纯输出入装置与打印机的范围,未来PC还可以利用U 2.0,加强与多功能事务机(MFP)、数位相机(DSC)等周边光电产品的扩充性,实现PC作为多媒体信息平台的梦想。
U 2.0 v.s. IEEE 1394
U 2.0在于支持(Hi-speed)480Mbps的传输模式,无论是高分辨率视讯会议的摄影机、高阶打印机与扫描仪、外接式光盘驱动器、小型记忆卡,或者是网络连接装置等,U 2.0都可以胜任愉快,而U-IF对U相关采取开放态度,相较于每使用一个端口就要缴交0.25美元权利金的1394规格,不需缴交权利金的U确实更吸引制造商,这一点可以由「台湾1394联盟」为了拥抱U 2.0,选择在2002年底更名为「台湾传输界面联盟」(Taiwan High-Speed Connection Forum;HSCF)稍见端倪。
为了让U装置与PC脱钩,U-IF更在2001年12月新增U On-The-Go功能,让使用On-The-Go芯片的U 2.0产品也能偶尔担当起Host端的角色,直接挑战1394点对点(Peer-to-peer)连接性能,增加U 2.0弹性运作空间;虽然多数开发周边输出入(I/O)装置的业者认为,以1394偏向消费性电子产品应用的特性,和以PC作为主要连接平台U,应会形成井水不犯河水的共存关系,不过考虑到U 2.0不断下滑的芯片价格以及高水平的传输速率,未来这两种规格间应该会生成微妙的竞争关系。
厂商巡礼
Intel-U-IF主要倡导厂商,在1999年IDF中提出U 2.0传输的概念,2002年5月陆续推出集成U 2.0功能的南桥芯片,在主机板厂陆续采用后,将可带动U 2.0市场成长。
Microsoft-自从Windows 98开始,Microsoft各版本的操作系统都支持U功能,从Windows 2000开始,则已内建支持U 2.0的驱动程序,是促成U热插拔的重要推手。
NEC-原本是U 2.0主机端控制芯片大厂,将近7成,但是在台系厂商威盛、扬智的价格竞争下,单月出货量自2002下半年已略逊于威盛,退居第二。
Philips-在2002年3月公布U OTG(On-The-Go)规格,透过主机协定(Host Negotiation Protocol;HNP)的集成,可以在没有PC的环境下,进行点对点的资料交换。
Cress-U 2.0周边产品芯片市场主要供应商,于2002年9月推出合UTMI(U2.0 Transceiver Macrocell Interface)规格的型U 2.0收发器,并在2003年3月宣布将控制芯片价格调降到3美元,积捍卫市占率。
Agere-由Lucent出来的公司,本身虽然是U-IF董事会的成员之一,但也同时投入开发IEEE 1394产品,认为139(800Mbps)与长距离(100公尺)传输的特性,会成为另一项网络通讯技术