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usb3.0速度只有约70M/s正常吗?

louis-ex 回答数0 浏览数1584
USB3.0理论上最大传输带宽高达5.0Gbps。Gbps是表示数据传输速率的码率单位,1Gbps表示1个吉比特每秒,1b=1/8B,即1Gbps=1/8 GBps,换算下来理论最大传输速度达5/8 GBps,即640MB/s。
虽然理论速度是640MB/s左右,但由于硬件、其他配件等多种因素的损耗,实际上速度会大打折扣。传输速度实实际上又分为读速度、写速度。一般读速度为60MB/s到140MB/s,写速度为50MB/s到90MB/s。楼主的读速度70MB/s,算正常范围。
另外USB3.1,读写速度有了更大提升。一些固态领域的顶尖技术,比如三星最新的T7系列固态移动硬盘,读写速度甚至可达1050MB/s、1000MB/s。
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2020.7.7 再次更新。
端午前,手机上回答了这个问题,后面收到 @罐装咸鱼 的评论提醒。发现确实不能这么简单的计算,这里手动表示感谢下。后面一直忙着公司的事情没时间回复,今天抽空重新整合资料梳理下,如果疏漏,持续更新,希望是一台严谨的回答。好了,废话不多说。
USB3.0,采用差分信号传输,差分信号就是两根线传输信号,以USB 2.0为例,要达成480Mbps的传输率,那么其传输的差分信号运作频率须为240MHz,那么USB 3.0需要2.5GHz的差分信号频率方能达成5Gbps传输率。但实际上高运作频率容易有信号干扰的问题,USB3.0进行了扩频处理,不再是单纯的2.5Hz(某些USB 3.0线材规范中都有针对7.5GHz制定要求),所以按照固定的2.5Hz计算不太准确。
换个计算纬度,USB3.0传输速度为5Gbps。
我之前的计算方式也是有问题的,搞混了MB和MIB,这里简单提下。
MIB由国际电工委员会 (IEC)于1998年制定,这个单位被设计用来某些时候替代MB,因为在计算机相关内容中MB有可能被用来等于2的20次方,虽然数值很相近,但MIB与国际单位制(SI)中的MB(10的6次方)或是有严格的区别。
那么1Gbps等于多少Mb/s呢,首先说结论:1 Gigabit/s = 125 Megabytes/sec.下面说下计算步骤:
# 先搞清楚Gbps、MB/s的概念。
# Gbps即Gigabit per second 千兆字节每秒,MB/s即megabytes per second 兆字节每秒。

1 byte = 8 bits
1 bit  = (1/8) bytes
1 bit  = 0.125 bytes
1 megabyte = 1000000 bytes
1 gigabit  = 1000000000 bits
1 gigabit  = (1000 / 8) megabytes
1 gigabit  = 125 megabytes
1 gigabit/second = 125 megabytes/second
1 Gbps = 125 MB/s所以5Gbps=625MB/s。但记住这个转换后的速度,一切条件只是限定在USB 3.0组织(Promoter Group)下规范下。USB3.0规范在落地实现的时候,由于传输方式、固件损耗等,往往会低于这个技术规范的理论值。
USB3.0在传输编码阶段采用了8b/10b编码,具体介绍如下:
8b/10b编码 是1983年由IBM的 Al Widmer 与 Peter Franaszek 所提出,应用于ESCON,后来申请成专利。目前广受串列总线所采用。2008年推出的USB3.0规格书亦明言采用了8b/10b编码。
8/10b编码将8位数据编码成10位数据再进行传输,这种做法有两个好处。

  • 是为了避免在传输高速数据的时候,还要再单独传输一路高频率的时钟信号,这很容易就会产生EMI(电磁干扰)问题。8/10b技术同时将时钟信号也编码了进去,从而避免了这个问题。
  • 采用8b/10b编码方式,发送的“0”、“1”数量保持基本一致,连续的“1”或“0”不超过5位,每5个连续的“1”或“0”后必须插入一位“0”或“1”,从而保证信号DC平衡。而在链路超时时不致发生DC失调,通过8b/10b编码,可以保证传输的数据串在接收端能够被正确复原,除此之外,利用一些特殊的代码( 在PCI-Express总线中为K码) ,可以帮助接收端进行还原的工作,并且可以在早期发现数据位的传输错误,抑制错误继续发生。
简单说,起初的编码阶段到最后的解码阶段,实际的数据只占有80%。如果严格意义上,按照实际传输的有用数据角度来看,这个实际上的“理论值”应该是625MB/s的80%也就是500MB/s。
目前划个重点:
USB3.0规范下理论上5Gbps=625MB/s,规范实现后实际5Gbps=500MB/s。
另外硬件接口差异等的损耗也会使得实际上这个传输速度大大折扣。
最后一起看下USB目前的发展,USB3.x的对比:

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