外觀特點
USB3.0USB3.0與USB2.0外觀區別，觀察USB（本身）的插口和電腦上USB插口，中間的塑膠片顏色：USB3.0——藍色；USB2.0——黑色。當然，一些設備顏色區分並不規範，比如一些主控晶片支持的非原生usb3.0就有可能不是藍色的，一些usb2.0的設備比如MP3，數據線等有可能是黑色或白色塑膠片。
影響
從USB 1.1的12Mbps升級到USB 2.0的480Mbps，提升幅度達到了40倍，而從USB 2.0標準升級到USB 3.0標準僅為10倍，但這10倍速度的提升卻有著很大的套用意義，既然USB 3.0的數據傳輸率達到了4.8Gbps，要遠遠高於其他傳輸標準，比如IEEE 1394的數據傳輸通常為400Mbps～3.2Gbps之間，而號稱“USB移動硬碟終結者”的新一代eSATA標準也僅有3Gbps的數據傳輸率。
USB 1.0實際上並非如此，因為IEEE 1394、eSATA有著自己的套用定位，IEEE 1394標準，它的最大數據傳輸速率為3.2Gbps，在速度上落後於USB 3.0，但提供了點對點傳輸功能，這樣不用依賴PC即可實現設備之間的數據傳輸，同時支持同步和異步傳輸模式，可以連線63個設備，可以同時傳輸數字視頻及數字音頻信號，並且在採集和回錄過程中沒有信號損失，使得IEEE1394接口更加適合多媒體設備（如DV機、採集卡），這些都是USB 3.0標準無可比擬的。總體來看IEEE 1394接口的套用更專業、更自由，不過正是由於這些專業性以及廠商的推廣力度不夠，IEEE 1394設備的普及度不高，通常是一個設備同時擁有IEEE 1394接口和USB接口。
對於eSATA標準，它實際上是SATA接口的擴展，也稱為外置式SATA接口，支持即插即用，但在功能上有很大的局限性，首先不支持供電功能，而且必須配合主機板上的eSATA接口使用，這意味著無法擺脫PC的使用限制，一般只適合移動硬碟、便捷DVD光碟機及電視盒等設備使用，對於時下流行的消費數碼電子設備，就顯得無用武之地了，因而在USB 3.0標準推出之後，eSATA是面臨競爭壓力最大的傳輸標準。但仍然要注意，由於eSATA源自主機板上的SATA晶片，所以具備了引導啟動功能，也就是說，電腦連線eSATA硬碟或eSATA光碟機可以啟動系統，而這是USB硬碟、USB光碟機實現起來比較麻煩的，這對於系統維護、伺服器在DOS數據下進行數據交換及其重要，不過對於普通大眾來說，eSATA的地位和發展或許就此終結。
速度
USB2.0為各式各樣的設備以及套用提供了充足的頻寬，但是，隨著高清視頻、TB（1024GB）級存儲設備、高達千萬像素數位相機、大容量的手機以及便攜媒體播放器的出現，更高的頻寬和傳輸速度就成為了必須。
480Mbps的傳輸速度可能都已經不算快了，更何況沒有哪個USB2.0設備能夠達到這個理論上的最高限速。在實際套用中，能夠達到320Mbps的平均速度就已經很不錯了。
同樣，其實USB3.0同樣達不到5.0Gbps的理論值，若只能達到理論值的8成，那也是接近於USB2.0的10倍了。USB3.0的物理層採用8b/10b編碼方式，這樣算下來的理論速度也就4Gbps，實際速度還要扣除協定開銷，在4Gbps基礎上要再少點。
新的“Superspeed USB”將比現有的USB2.0速度快10倍，USB3.0規範已經進入最後的完成階段。USB推廣小組主席Jeff Ravencraft稱，Superspeed USB的最高傳輸速度將是USB2.0的10倍，最低傳輸速度達到300Mb/s.他將給快閃記憶體產品帶來更高的速度，使用固態硬碟，如果接口從USB2.0升級到3.0，那么就是螺鏇槳飛機到噴氣式飛機的飛躍。Superspeed USB的線纜和連線埠將採用向下兼容模式，intel已經棄用之前光纖互連的方式作為傳輸方式，據了解，此舉是節約成本，而USB3.0的速度也達到了“令人滿意的效果”，而無需在這方面深入開發。USB3.0的接口分為兩部分，一部分採用和USB2.0一致的針腳；另外增加了一系列電氣接口供USB3.0信號傳輸使用。已有不少USB3.0的產品問世、比如USB3.0的移動硬碟、隨身碟、讀卡器，等等。
我們說的5Gb/s，指的是位（bit），而不是位元組（Byte）。由於8位等於1位元組，就像你拉一條4Mbps的網線，理論下載速度只能達到512KB/S一樣。但是，USB3.0還有一個問題是：編碼規則採用8/10的方法，存在2b的控制信號，所以USB 3.0的理論數據傳輸速率是5Gbps/10bitt=500MB/s。
要達到500MB/s的理論速度，必須突破兩個瓶頸：主機板接口、存儲介質。你興沖沖跑到電腦城，買了個USB3.0的移動硬碟回來試，發現還是USB2.0的速度，這瓶頸很可能出在主機板接口上。慶幸的是，Intel已經在最新的7系列晶片組中原生支持USB3.0，你也可以通過第三方USB3.0主控晶片來橋接出兩個藍色的USB3.0接口，從而解除主機板速度瓶頸。
受限於硬碟的機械結構，主流的3.5寸7200轉500G硬碟的內部傳輸速度不會超過150MB/S，2.5寸5400轉500G移動硬碟的內部傳輸速度更低。所謂的USB 3.0優盤，速度瓶頸在於所採用的主控和FLASH晶片上。
拋開USB3.0的理論速度不談，USB3.0接口產品的實際傳輸速度分別為：讀速度為60MB/s到140MB/s，寫速度為50MB/s到90MB/s。市場上很多所謂的USB3.0優盤、硬碟、其讀速度比較快，但寫速度可能很低。另外，如果移動硬碟是USB2.0接口，將其與PC機USB3.0接口連線傳輸數據，那么理論最大傳輸速率則是USB2.0的60MB/S。
2013年1月7日上午訊息，USB3.0推廣組織周日在美國消費電子展(CES)上宣布，第一批傳輸速率達到10Gbps的USB3.0設備將於2014年面市，此速度將較之現在的5Gbps快一倍之多。
目的
Intel公司開發的通用串列匯流排架構（USB）的目的主要基於以下三方面考慮：
（一）計算機與電話之間的連線：顯然用計算機來進行計算機通信將是下一代計算機基本的套用。機器和人們的數據互動流動需要一個廣泛而又便宜的連通網路。然而，由於目前產業間的相互獨
立發展，尚未建立統一標準，而USB則可以廣泛的連線計算機和電話。
（二）易用性：眾所周知，PC機的改裝是極不靈活的。對用戶友好的圖形化接口和一些軟硬體機制的結合，加上新一代匯流排結構使得計算機的衝突大量減少，且易於改裝。但以終端用戶的眼光來看，PC機的輸入/輸出，如串列/並行連線埠、鍵盤、滑鼠、操縱桿接口等，均還沒有達到即插即用的特性，USB正是在這種情況下問世的。
（三）連線埠擴充：外圍設備的添加總是被相當有限的連線埠數目限制著。缺少一個雙向、價廉、與外設連線的中低速的匯流排，限制了外圍設備（諸如電話/電傳/數據機的適配器、掃瞄器、鍵盤、PDA）的開發。現有的連線只可對極少設備進行最佳化，對於PC機的新的功能部件的添加需定義一個新的接口來滿足上述需要，USB就應運而生。它是快速、雙向、同步、動態連線且價格低廉的串列接口，可以滿足PC機發展的現在和未來的需要。
套用
usb3.0簡單說，所有的高速USB2.0設備拿到USB3.0上來只能會有更好的表現，至少不會更加的糟糕。
這些設備包括：
外置硬碟-在傳輸速度上至少有兩倍的提升，更不用擔心供電不足的問題了；
高解析度的網路攝像頭、視頻監視器；
視頻顯示器，例如採用DisplayLinkUSB視頻技術的產品；
USB接口的數位相機、數碼攝像機；
藍光光碟機等。
另外，最常用的讀卡器設備，尤其是當設備中同時使用多種類型的快閃記憶體卡，或者是讀卡器連線到USBHub上，而USBHub上又有多個讀卡器的時候，那種傳輸速度簡直是難以忍受的折磨。
USB3.0則提供了更多的空間，來解決這樣的問題，提供5-10倍的頻寬不是問題。
還有一點是可以預見的，理論上每秒4.8Gb的傳輸速度，足以讓USB侵入到以前從不敢涉獵的範圍，例如磁碟陣列系統。
技術解析
隨著Vista作業系統、高清視頻和DX10的逐步普及，大容量、高速的數據傳輸越來越多，對頻寬的需求也越來越高，原來的USB1.1和USB2.0已無法滿足未來的需要。2007年底開始，英特爾公司和惠普（HP）、NEC、NXP半導體及德州儀器（Texas Instruments）等公司共同開發USB3.0技術，USB3.0技術主要套用於個人計算機、消費及移動類產品的快速同步即時傳輸。
USB 3.0具有後向兼容標準，兼容USB1.1和USB2.0標準，具傳統USB技術的易用性和即插即用功能。USB3.0技術的目標是推出比USB2.0快10倍以上的產品，採用與有線USB相同的架構。除對USB 3.0規格進行最佳化以實現更低的能耗和更高的協定效率之外，USB 3.0的連線埠和線纜能夠實現向後兼容，以及支持未來的光纖傳輸。
USB3.0將採用一種新的物理層，其中，用兩個信道把數據傳輸(transmission)和確認(acknowledgement)過程分離，因而達到較高的速度。為了取代USB所採用的輪流檢測(polling)和廣播(broadcast)機制，新的規格將採用封包路由 (packet-routing)技術，並且僅容許終端設備有數據要傳送時才進行傳輸。新的連結標準還將讓每一個組件支持多種數據流，並且每一個數據流都能夠維持獨立的優先權(separate priority levels)，該功能可在視訊傳輸過程中用來終止造成抖動的干擾。數據流的傳輸機制也使固有的指令佇列(native command queuing)成為可能，因而能使硬碟的數據傳輸最佳化。
為了向下兼容2.0版，USB 3.0採用了9針腳設計，其中四個針腳和USB 2.0的形狀、定義均完全相同，而另外5根是專門為USB 3.0準備的。
標準USB 3.0公口的針腳定義，白色部份是USB 2.0連線專用針腳，而紅色部分為USB 3.0專用。
標準USB 3.0母口的針腳定義，紫色針腳為USB 2.0專用，紅色為USB 3.0連線專用。
USB 3.0線纜如果不算編織（Braid）用線，一共是8根，值得注意的是，線上纜中，USB 2.0和3.0的電源線（Power）是共用的。
Mini USB 3.0接口分為A、B兩種公口（Plug），而母口（Receptacle）將有AB和B兩種，從形狀上來看，AB母口可兼容A和B兩種公口，3.0版公口的針腳是9針。
系統上市
Ravencraft指出一些攜帶型攝像機保存250Gbyte的數據，甚至一些MP3播放器和手機都增長到內置8到16Gbyte的快閃記憶體。 同期於USB 3.0的發布，PCMCIA組織宣布PC設備上的ExpressCard標準的2.0版本，該標準提供比ExpressCard 1.2標準快10倍的傳輸速率，而且同時支持Express 2.0和新的USB 3.0協定。 “ExpressCard技術與Express和USB規範很相近，而2.0標準的發布充分利用了這兩種接口技術進步的優勢，”PCMCIA主席Brad Saunders表示。
前景
USB接口為何流行？USB滑鼠、USB鍵盤、USB攝像頭、USB印表機、USB……接觸電腦的人就不可能不接觸到USB這種大眾到極點的接口，但並非所有人都了解USB接口，而正是這種融入生活的忽略從一個側面驗證了USB的成功——我們已經把它當做自然而然理應存在的東西。
很少有人會去考慮一個小小的USB接口標準為什麼會成功，USB在剛誕生時的傳輸速率是最高的嗎？顯然不是，但USB接口卻絕對是最多巨人力挺的——Microsoft和Intel等等行業領頭人都對USB青睞有佳（最直接的例子就是Intel將USB控制器直接做到了其ICH南橋晶片當中），而世界上使用Intel和Microsoft產品的用戶不說100%也起碼有60%以上，而USB成功推廣的最重要原因正在於此。
與USB同時期推出的IEEE 1394接口則沒有這么好的待遇了，雖然IEEE 1394的理論傳輸速率比USB要高（IEEE 1394是目前傳輸速率最快的串列匯流排），但由於缺少了設備端廠商的支持而完全沒有USB那般的普及程度。
我們往往看到這樣的情況：一款主機板上往往擁有多達六個USB接口而卻沒有一個1394接口。雖然1394的普及度存在極大問題，但它依然是影像領域不二的傳輸方式。
有了Intel和微軟這些大公司的支持，USB自然是風生水起、不停壯大，但IT行業的規則就是不進則倒，因此21世紀初至今USB也經歷了從1.0到2.0的技術革新，現在USB 2.0的理論最高傳輸速率已經達到了480Mbps以上（當然在實際的套用中我們很難達到這個數據），看起來這個數據很嚇人，但計算機的存儲硬體卻也同時在不斷進步著。看到動輒以TB計算的磁碟容量，和動輒以10GB為單位的藍光視頻源，我們不禁苦笑——USB 2.0已然捉襟見肘。
好在固步自封這個詞已經成為行業禁忌，USB 3.0標準也於08年出台，新的USB 3.0標準能夠提供比之前USB 2.0多出10倍以上的傳輸速率，這儼然已經是串列標準中的頂級水準了。
0更高的傳輸性能提供了更快的數據轉換能力，高性能外置顯示卡成為可能，這意味著遊戲愛好者們甚至可以在任何計算機上享受同樣的顯示待遇，實際上華碩在USB 2.0接口的基礎上就已經研發出了這樣的產品，而在USB 3.0的支持下，這一產品概念應該會得到迅速落實，畢竟有需求就有市場。
當然了，還有USB連線的顯示器也將成為可能，甚至更誇張一些，外置CPU都有可能出現在未來USB 3.0的平台基礎上，而各大公司的全力支持則讓USB 3.0幾乎不存在任何普及方面的問題，或許唯一要考慮的就是價格了……
USB發展
USB ,是英文Universal Serial BUS（通用串列匯流排）的縮寫, 而其中文簡稱為“通串線，是一個外部匯流排標準，用於規範電腦與外部設備的連線和通訊. 從1994年11月11日發表了USB 0.7版本以後，USB版本經歷了六年的發展，已經發展到了2.0的版本。它才得到廣泛的普及套用。
早期的USB版本，在推出時普遍不遭到重視。其最大的原因是：當時的主機板結構是以Baby-AT板為主，USB功能接口在許多主機板上都是一種可選擇的功能，有些主機板製造商在主機板上提供了4X2或5X2的USB針腳接口，而更多的則為了節省成本，連USB針腳接口都省掉了。另外，在BIOS固件方面也缺乏支持――當時很多主機板都是只提供有USB連線針腳接口，而主機板的BIOS沒有真正支持USB。這樣，很多用戶為了使用USB，只有通過升級主機板BIOS的方法，將主機板BIOS刷新到能支持USB功能的BIOS才行。
這種情形一直延續到ATX主機板結構的誕生。不過一開始的ATX主機板在支持USB的方面還不是很好。因為一般ATX的設備連線口都設計成一層的高度，其所能使用的接口空間都給傳統的串列通訊接口和LPT印表機占用了，根本沒有餘地留給USB接口，所以當時如果要想使用USB接口的話，還得使用USB轉接卡，通過連線與主機板上的USB針腳接口相連才能得以實現。不過後來ATX主機板的Back Panel設計成了二層，終於使USB接口在主機板上有了安身立足之處，無須再通過外接USB轉接卡了。
1999年初在Intel的開發者論壇大會上，與會者介紹了USB 2.0規範，該規範的支持者除了原有的Intel、Microsoft和NEC等成員外，還有惠普、朗訊和飛利浦三個新成員。USB 2.0向下兼容USB 1.1，傳輸率將達到480Mbps，還支持寬頻數字攝像設備及下一代掃瞄器、印表機及存儲設備。
發展趨勢
前言
USB技術的推出，可能是近代來計算機技術最重要的發展，因為USB的出現讓IT產業的接口產生很大的革命，後來的影響不僅在IT產業，連消費性電子產業也到處可見USB的接口，因此USB的成功是無庸置疑的。除了在個人計算機、筆記本電腦、小筆電都是100%的標準配備外，我們也可以輕易在手機、LCD TV 、印表機、複印機等消費性電子產品上發現USB的蹤跡，筆者甚至看過連瑞士小刀上都有USB界面，由此可知USB真是無所不在。就這一點，我們不得不佩服Intel與Microsoft在IT產業強大的影響力，在這兩家廠商的聯手之下，USB硬是把另一個接口-1394給比下去，成為主導IT設備與消費性電子產品通訊接口的標準。
雖然USB目前有很高的套用範疇與Installation base (估計自1996推出USB 1.0規格，已有60億的installation base，而且以每年20億的數目持續增長)，但是當初USB-IF規劃USB的規格時並未很有規劃的將USB接口的技術藍圖整個揭櫫於世，並未像後來的SATA-IO於2001年規劃SATA的技術發展藍圖時，一開始就將SATA 分為1.5 Gbps、3.0 Gbps與6.0 Gbps三個世代（請參考表1之比較表），感覺上比較像是在且戰且走；所以自2000年推出USB 2.0規格後，雖然將USB 2.0的頻寬大幅從12Mb/s提升至480Mb/s，但是我們都知道IT產業的發展定律是頻寬永遠不嫌多，儲存容量也永遠不嫌多，所以很快的大家就覺得USB 2.0已經不敷使用，也因此一直有公司力主要持續推出USB 3.0的規格，但是這些聲音也僅止於大家的討論，USB-IF一直未正式回應是否有USB 3.0的規劃，一直到2007年9月18日在美國舉辦的IDF， Pat Gelsinger說明了USB 3.0的規劃，USB 3.0的發展才確定下來。
0背景
當初USB-IF在1994年規劃USB技術時，因為將其定位在較低速的周邊界面，所以頻寬僅訂在1.5Mb/s(Low Speed)與12Mb/s(Full Speed)；其中Low Speed主要用於人機接口裝置（Human Interface Devices，HID）例如鍵盤、滑鼠、遊戲桿，High Speed主要用於大量數據傳輸的需求，這就是USB 1.0的規格，並於1996年正式公布此一規格。當USB 1.0相關產品陸續上市後，隨著使用USB的數量越來越大，市場上也發現關於USB 1.0規格的問題，所以USB 1.1的規格在1998年正式公布，修正1.0版已發現的問題，其中大部分是關於USB Hub的項目。
雖然自USB 1.1規格公布後，USB接口規格算是逐漸完整，但是與IEEE 1394比較起來，在傳輸效能上就完全被比下去(請參考表2之比較)，也正因為如此，在USB接口設備不斷地被廣泛套用後，許多的裝置，如視頻會議的CCD，或是像nand flash隨身碟(隨身碟)、外接式硬碟、光碟刻錄機、掃瞄器、卡片閱讀機便成為USB界面的一個非常流行的套用。隨著市場上廠商與消費者對USB產品的接受度越來越高，希望USB傳輸效能可以更好的呼聲也越來越大。因此在這樣的背景之下，USB-IF開始著手USB 2.0規格的制定，並於2000年正式公布USB 2.0規格。在USB 2.0規格中，最重要的是增加更高的數據傳輸速率 480 Mbps (又稱Hi-Speed)，USB規格至此確立了3種數據傳輸速率，並維持至今，3種速率分別是：
● 1.5Mbps(Low Speed)
● 12Mbps(Full Speed)
● 480Mbps(Hi-Speed)
正如前言所提，在USB 2.0規格推出後，的確暫時解決了頻寬落後IEEE 1394的問題，但是隨著USB的套用範疇越來越廣，與其他界面技術的不斷的進步之下，當然更重要的是-檔案的容量也越變越大，尤其是影音數據，所以USB 2.0的窘境也益加明顯。這其中又以Nand Flash隨身碟產品、硬碟外接盒產品及卡片閱讀機(CardReader)產品影響最大。我們分別簡述如下：
Nand Flash隨身碟產品
雖然USB 2.0 Hi-Speed的數據傳輸速率是480Mpbs，也就是理想狀況下應該為60MB/s，但是在Windows based作業系統下，由於default driver的限制，實際的效能大約為30MB/s～35MB/s，與60MB/s有一大段距離，然而以前Nand flash的效能也不夠好，從來也用不到30MB/s的USB 2.0頻寬，所以也相安無事；但是隨著Nand flash技術不斷的進步，與RAID 0架構(Data Stripping)導入Nand flash產品設計，Nand flash產品的頻寬需求已超越USB 2.0 Hi-Speed所能提供的30MB/s。例如以SATA 接口為主的SSD(solid state disk)產品，sequential read的效能都以超越100MB/s，更顯出USB 2.0 Hi-Speed效能的不足。所以不論是高速的大拇哥產品(大陸稱為隨身碟)或SSD都迫切需要更高速的USB 3.0提供更好的效能。雖然SATA接口可以符合SSD的需求，但是USB有提供bus power的優勢，這是SATA或eSATA所無法媲美USB的地方。
硬碟外接盒產品
除了Nand Flash隨身碟產品外，硬碟外接盒也是外面的水管比裡面的水管小的狀況。由於USB 2.0 Hi-Speed在Windows base OS之下，僅有30MB/s的效能，而硬碟內部的傳輸速率至少有60MB/s，所以這樣的差距相當的大。以前檔案容量還不太大的時候，消費者還勉強可以忍受，但是各種影音數據動輒數GB以上，BD影片數據更是50GB以上，如果還用USB 2.0 Hi-Speed拷貝數據的話，那么真的會令人捉狂(請參考表3)。所以隨著硬碟外接盒出貨量年年維持25%以上的年複合增長率之下，提供一個更高效能且普遍性高的接口，是刻不容緩的事情。
卡片閱讀機產品
與Nand Flash有密切關係的memory card，也面臨與nand flash類似的問題；以前的記憶卡，速度還不夠快，但是隨著新的記憶卡規格的推出，如SDXC，最高可達150MB/s的傳輸速率，當然不是USB 2.0 Hi-Speed所能滿足的，也因此USB 3.0對高速的記憶卡而言，是非常重要的里程碑。
正如上述產品效能的壓力，各界對USB 3.0的需求也愈來愈高。在各界千呼萬喚之下2007年9月18日，Intel於IDF上正式宣布USB 3.0的規格將計畫於2008年推出，也宣示了USB 3.0的主要套用範圍(請參考圖1)，正式回響了廣大消費者對更快速傳輸接口的需求；Intel並稱USB 3.0最高傳輸效能為SuperSpeed，有別於傳統的Low Speed、Full Speed與Hi-Speed。經過了一年的時間USB-IF終於在2008年11月18日正式對外公布了USB 3.0的規格，宣告了USB另一個嶄新時代的來臨。
USB3.0規格
當初規劃USB 3.0的規格時，最重要的就是要解決數據傳輸速率過低的問題，因此在規劃USB 3.0 SuperSpeed架構時，採用新的物理層(PHY)是無可避免的事情，因此從PCIe與SATA等高速IO移轉經驗是再自然不過的考慮。然而USB-IF還是堅持backward兼容性的問題，所以USB 3.0的規範主軸，包含了以下各點：
● 比既有的USB 2.0 Hi-Speed快10倍以上的傳輸速率。
● 完整考慮向後兼容性問題，包含既有的Class Driver都可以在新的組件上正常工作。
● 相同的USB device model，這包含了PIPE model、USB Framework與Transfer type。
● 電源管理的效率，在新規格中，提供了更好的電源效能的管理，特別是在Idle的狀況之下，另外也為了取代USB所採用的輪流檢測(polling)和廣播(broadcast)機制，提供更佳的電源管理效能。
● 架構與技術的延伸性，為了增加技術的scalability，在通訊協定上的規劃都已考慮有效率的Scale up and Scale down的問題。
USB-IF在上述前提之下，採用了PCIe的主要PHY架構，以5.0 Gbps為USB 3.0 SuperSpeed的數據傳輸速率，在傳輸編碼技術的選擇上，導入廣為在其他高速串列傳輸技術所採用的8b/10b編碼技術，以提高傳輸位的辨識率並且降低高頻信號的電磁干擾。在向後兼容性上，為了與USB 2.0 Low Speed、Full Speed與Hi-Speed共存，採用了Dual-bus架構的設計(請參考圖2)，在通信協定上，如上述所提，新的規格採用一種封包路由(packet-routing)技術，並且僅容許終端設備有數據要傳送時才進行傳輸，取代USB所採用的輪流檢測(polling)和廣播(broadcast)機制，這也與SATA Asynchronous notifications有異曲同工之妙。在cable connector方面，USB 3.0新增了5個觸點，兩條為數據輸出，兩條數據輸入，採用傳送列表區段來進行數據發包，新的觸點將會並排在4個觸點的後方。USB 3.0 bus power標準為900mA，並將支持光纖傳輸。這也就是SuperSpeed技術的雛型(參考表4)。
有關Cable Connector，USB-IF在制定新規格時，同時考慮了技術與市場的平衡點，這些因素包含了：
● 必須能support 5.0 Gbps的數據傳輸
● 可完全維持與USB 2.0的兼容性
● 將cable & connector的form factor改變控制在最小範圍
● EMI防護的問題
● 維持USB容易使用的傳統
因此CableCon就在這樣的指導原則下訂出Stand A、Stand B、Micro B與Micro AB的CableCon規範，USB-IF巧妙的將USB3_TX+、USB3_TX-、USB3_RX+、USB3_RX-與GND導入新的CableCon之中(請參考圖3,4,5)，並透過Double-Stacked connector的support，讓USB 2.0可與USB 3.0共存。
不過在這裡提醒各位，Stand A是完全可以USB 2.0與USB 3.0互相連線沒有問題(這意謂著你可以把USB 2.0 Stand A Cable插入USB 3.0 Stand A connector，也可以把USB 3.0 standard cable插入USB 2.0 Stand A connector)，但是Stand B與Micro B就沒有辦法這樣，但是至少所有舊的線纜都可以插入新的接口，而舊的設備上的接口，無法支持新的線纜（典型案例，市面上已知和未知的大多數手機的連線口均為USB2.0 Micro-B，至少你可以用之前的連線線接入3.0接口，但是新的3.0線纜是無法支持的）
挑戰
High Speed Serial Link 產品(如USB、Serial ATA與PCI Express)的發展，已由主機板套用出發，逐漸衍生更多套用於外圍與消費性電子產品，進入百家爭鳴的情況。然而不論是晶片供貨商或系統廠商，都面臨益形複雜的設計挑戰。這些新挑戰包含了：
● 更高的晶片設計進入障礙：與純數字IC設計相比，High Speed Serial Link從480 Mbps、 1.5 Gbps、2.5 Gbps、3.0 Gbps至5 Gbps與6 Gbps，一次又一次的考驗IC設計公司在模擬設計與mixed-mode的能力。這也是為什麼台灣只有少數公司能提供從Serial ATA到PCI Express與USB 3.0完整的產品與IP解決方案。
● 為系統廠商考慮Design Margin問題：對於系統廠商而言，採用一顆IC上自己的系統產品，最擔心的是PCB Layout的design margin過小或是design rule太過複雜。因此IC設計公司必須為系統廠商考慮到這些設計上的問題，也加深了高速IO晶片設計的難度。
● IC量產良率：由於高速IO有物理層(PHY)部分的設計，因此對於IC良率的影響甚為重大，通常將PHY包入SoC內，往往是量產良率最大的殺手。所以如何透過模擬設計design margin的綜合考慮，維持量產良率，對IC設計公司而言是相當大的挑戰。
● IC量產測試方法：通常480MHz以上，往往需要使用較貴的測試機台；但是如果廠商能使用較便宜的測試機台，完成高速IO的相關測試，那就是相當重要的know how，對於IC的成本也有很的的幫助。
● 兼容性議題：USB兼容性問題，眾所周知，所以才有USB-IF logo驗證制度的產生。USB 3.0 logo certification program尚未完成，因此如何克服硬體兼容性的問題，是相當據挑戰性也令人感到繁瑣的問題。
結束語
今日的電子信息技術日新月異，在PC interface的發展也由傳統的並列傳輸方式，演進至高速串列傳輸。新的規格與新的技術，也帶來新的設計挑戰。除了USB 3.0的規格正式問世之外，SATA 6.0 Gbps 的規格也正式問世，相關的產品也將陸續於個人計算機、筆記本電腦上出現，配合已經問世且逐漸成為主流的Gigabit Ethernet，高速Serial Link的技術儼然已成為驅動計算機市場持續增長的動力。
首擴展卡
介紹
這一塊USB 3.0擴展卡來自國外品牌ACASIS阿卡西斯，做工相當豪華。（ACASIS阿卡西斯為國際品牌，和NEC電子等上游半導體廠商建立起良好的合作關係，並在深圳設立公司及生產線）
USB 3.0的最大改進在於大幅度提升傳輸速度，它的傳輸速度達到了5Gbps，也就是500MB/s，同時在使用A型接口時向下兼容原有的USB 2.0和USB 1.1等。最早的USB 1.0規範出現在1996年，傳輸速度僅為1.5Mbps。1998年，USB 1.1規範誕生，速度提升到了12Mbps。到了2000年4月，
USB3.0擴展卡我們廣泛使用的USB 2.0規範誕生，速度提升到了480Mbps，為USB 1.1規範的40倍。
USB3.0的主要優勢在於高速：5Gbps（USB2.0的速率為480Mbps）、全雙工（數據同時雙向傳輸）。
USB3.0技術將支持銅線和光纖、無線傳輸。
USB 3.0在套用層上至少能達到300MByte/s的數據吞吐量。
它使用5個連線埠連線（兩個用於傳送，兩個用於接收，一個是地線）來實現全雙工從而達到5Gbps的物理層速率，USB產品採用兩線，半雙工的架構。外觀上Type-A的接頭沒有改變，但內部有5個連線來支持全雙工，新的連線器兼容舊的插口。
可以看出一個耗完電的電池接上後不久就可以恢復電力。
點評：雖然暫時還沒有採用USB 3.0規範設備，但作為目前全球採用最為廣泛的接口，我們有充分理由看好USB 3.0的市場前景。無論是數據傳輸還是電力供應，USB 3.0都比當前流行的USB 2.0更有優勢。另據悉，ACASIS阿卡西斯即將推出採用USB 3.0規範的移動硬碟等外圍設備。
參數
產品類型：數據傳輸卡
接口、轉接類型：USB 3.0
擴展卡傳輸速率：5Gbps
產品概述：它採用PCI-E 1×匯流排設計，採用了一顆NEC D720200F1控制晶片，提供兩個USB 3.0擴展接口。擴展卡採用綠色PCB，並採用了大量貼片電容和電阻。
標準
由Intel、微軟、惠普、德州儀器、NEC、ST-NXP等業界巨頭組成的USB 3.0，Promoter Group在2008年11月17日宣布，該組織負責制定的新一代USB3.0標準。制定完成的USB 3.0標準已經移交給該規範的管理組織USB Implementers Forum(簡稱USB-IF)。
在USB開發者會議上，廣泛採用的USB接口引來了新的3.0官方版本，會議上一些廠商希望採用該新標準的產品能達到400Mbyte/s。
USB 3.0在套用層上至少能達到300Mbyte/s的數據吞吐量。新規範與前代版本兼容，然而新接口需要新的線纜和連線器，而且傳輸距離被限制在3米，而USB產品可以支持5米長的線纜。
0標準，也被稱作是超高速USB（SuperSpeed USB），在一些特性上是獨一無二的。它使用5個連線埠連線 - 兩個用於傳送，兩個用於接收，一個是地線 - 來實現全雙工從而達到5 Gb/s的物理層速率，USB產品採用兩線，半雙工的架構。
粗略來說，新的USB 3.0晶片需要兩倍於原來的門數和三倍於以往的功耗，在會議上演示一款USB 3.0晶片的Symwave公司的市場副主席John O'Neill表示。
但是，受益於其較高的速率，USB 3.0在每Gbit數據傳輸的功耗低於規定的標準，John補充道，“另外，因為增強的協定，在主機（host）端處理器運算會得到減輕，從而整個系統的功耗在mW/Gbit的基礎上還會有降低。”
另外，3.0版本在鏈路上採用了中斷驅動，而不是輪檢方法，這樣進一步降低功耗。通信採用點對點的鏈路，而不是像對所有連線的器件採用廣播數據的方法。
規範還將鏈路電流從500毫安提高到900毫安，這樣採用USB充電速度會更快。可以看出一個耗完電的電池接上後不久就可以恢電量。
願意簽署USB接受協定的客戶可以下載新的標準。
新系統2010年上市
USB套用論壇的主席Jeff Ravencraft表示，“我們預測主機和控制器產品會在2009年中陸續進入市場，基於那些器件的系統產品會在2010年初上市。”
該連線希望能擴展更多的套用，最初是想像比如大的視頻檔案的傳輸，長期來說，希望能在大範圍的系統上進行替代，特別是日益增多的快閃記憶體和磁碟存儲。
採用新標準的卡將在2010年上市，可能會包括支持固態存儲驅動的6Gbit/s SATA接口的適配器，和用於傳輸視頻流的USB 3.0適配器。
超過400個人想參與那個USB 3.0會議，Synopsys在該會議之前宣布將提供USB 3.0控制器和物理層器件的矽IP。
Symwave已經發布了一款USB 3.0物理層器件，Quasar物理層會在展會上得以展示。
USB 3.0開發者小組包括超過200家公司，全球已經有100億顆USB器件售出。
USB 3.0圖示“2007年一年就出貨了26億個USB連線埠，USB 3.0的市場機會將會大大擠壓其他有線接口技術的空間，”In-Stat高級分析師Brian O'Rourke在一個發布會上表示，“預計USB 3.0從2009到2012的平均年度增長率將達到100%，在2012年達到五千萬的出貨量。”
射頻干擾
Intel的一篇白皮書《USB 3.0 Radio Frequency Interference Impact on 2.4 GHz Wireless Devices》中即清楚地指出，USB3.0在使用時，會在2.4G頻段增加約20dB的噪聲，造成對2.4GHz ISM頻段的射頻干擾。這種干擾會降低無線接收的靈敏度，進而縮減收訊範圍，足以影響干擾無線設備（無線網卡、無線滑鼠及無線耳機等）的正常使用。實際上，USB3.0的擴頻處理導致其頻譜從0Hz一直蓋到5GHz。經Intel測量，干擾功率隨頻率下降，在2.4G頻段約有-60dBm，到5G頻段只有-90dBm。同時文中還指出，當這頻段的射頻接收器放得愈靠近USB 3.0裝置或連線器，干擾的狀況就愈明顯。
很可惜的是，這個由USB 3.0高頻通訊所產生的噪訊是一種寬頻噪訊，因此無法被過濾消除，而且剛好落在常用的2.4-2.5 GHz的頻段範圍。Intel建議的解決方式是對USB 3.0連線器及周邊裝置進行遮蔽設計，做得愈徹底，效果愈好。此外，無線天線放得離USB 3.0連線器及裝置也要愈遠愈好。
對於這樣的設計參考建議，USB 3.0及NB/PC業者感到相當「無言」。舉例來說，當USB 3.0硬碟和無線滑鼠的接收器要一起使用時，無線滑鼠的接收器最好要用延長線接出來到夠遠的位置，才能順利使用，這種作法實在很難說服消費者去接受吧。
版本
USB Implementers Forum (USBIF）負責USB標準制訂，其成員包括蘋果電腦、惠普、NEC、Microsoft和Intel。USBIF於2001年底公布了2.0規範，之前還有0.9、1.0、和1.1，他們都是完全向後兼容的。On-The-Go Supplement to the USB 2.0 Specification的當前版本是1.0a。
現標準中將UBS統一為USB2.0，分為：High-speed，傳輸速率25Mbps～400Mbps（最大480Mbps)
Full-speed ，傳輸速率500Kbps～10Mbps（最大12Mbps）
Low-speed，傳輸速率10Kbps～100Kbps（最大1.5Mbps）
技術指標
目前USB支持3種數據信號速率，USB設備應該在其外殼或者有時是自身上正確標明其使用的速率。USB-IF進行設備認證並為通過兼容測試並支付許可費用的設備提供基本速率（低速和全速）和高速的特殊商標許可。⒈5 Mbit/s (183 KByte/s) 的低速速率，主要用於人機接口設備（Human Interface Devices ，HID）例如鍵盤、滑鼠、遊戲桿。
12 Mbit/s (1.4 MByte/s）的全速速率， 在USB 2.0之前是曾經是最高速率，後起的更高速率的高速接口應該兼容全速速率。多個全速設備間可以按照先到先得法則劃分頻寬；使用多個等時設備時會超過頻寬上限也並不罕見。所有的USB Hub支持全速速率。
480 Mbit/s (57 MByte/s）的高速速率。並非所有的USB 2.0設備都是高速的。高速設備插入全速hub時應該與全速兼容。而高速hub具有所謂Transaction Translator（事務翻譯器）功能，能夠隔離全速、低速設備與高速之間數據流，但是不會影響供電和串聯深度。
標準接口
標準USB接口:
觸點 功能（主機） 功能（設備）
1 VBUS (4.75－5.25 V) VBUS (4.4－5.25 V)
2 D- D-
3 D+ D+
4 接地 接地
USB信號使用分別標記為D+和D-的雙絞線傳輸，它們各自使用半雙工差分信號並協同工作，以抵消長導線的電磁干擾。
Mini接口
觸點 功能
1 VBUS (4.4–5.25 V)2 D−
3 D+
4 ID
5 接地
mini USB除了第4針外，其他接口功能皆與標準USB相同。第4針成為ID，在mini-A上連線到第5針，在mini-B可以懸空亦可連線到第5針。
編碼方式
USB標準採用NRZI方式（翻轉不歸零制）對數據進行編碼。翻轉不歸零制（non-return to zero,inverted），電平保持時傳送邏輯1，電平翻轉時傳送邏輯0。
軟體架構
一個USB主機通過hub鏈可以連線多個設備。由於理論上一個物理設備可以承擔多種功能，例如路由器同時也可以是一個SD卡讀卡器，USB的術語中設備（device）指的是功能（functions）。集線器（hub）由於作用特殊，按照正式的觀點並不認為是function。直接連線到主機的hub是根（root）hub。
端點
設備/功能（和集線器）與管道pipe （邏輯通道）聯繫在一起，管道把主機控制器和被稱為端點endpoint的邏輯實體連線起來。管道和比特流（例如UNⅨ的pipeline）有著相同的含義，而在USB辭彙中術語端點經常和管道混用，甚至在正式文檔中。
端點（和各自的管道）在每個方向上按照0-15編號，因此一個設備/功能最多有32個活動管道，16個進，16個出。（出（OUT）指離開控制器，而入（IN）指進入主機控制器。） 兩個方向的端點0總是留給匯流排管理，占用了32個端點中的2個。在管道中，數據使用不同長度的包傳遞，端點可以傳遞的包長度上限一般是2^n；位元組，所以USB包經常包含的數據量依次有8、16、32、64、128、256、512或者1024位元組。
一個端點只能單向（進/出）傳輸數據，自然管道也是單向的。每個USB設備至少有兩個端點/管道：它們分別是進出方向的，編號為0，用於控制匯流排上的設備。按照各自的傳輸類型，管道被分為4類：
控制傳輸——一般用於短的、簡單的對設備的命令和狀態反饋，例如用於匯流排控制的0號管道。
等時傳輸——按照有保障的速度（可能但不必然是儘快地）傳輸，可能有數據丟失，例如實時的音頻、視頻。中斷傳輸——用於必須保證儘快反應的設備（有限延遲），例如滑鼠、鍵盤。
批量傳輸——使用餘下的頻寬大量地（但是沒有對於延遲、連續性、頻寬和速度的保證）傳輸數據，例如普通的檔案傳輸。
一旦設備（功能）通過匯流排的hub附加到主機控制器，主機控制器就給它分配一個主機上唯一的7位地址。主機控制器通過投票分配流量，一般是通過輪詢模式，因此沒有明確向主機控制器請求之前，設備不能傳輸數據。
為了訪問端點，必須獲得一個分層的配置。連線到主機的設備有且僅有一個設備描述符（device descriptor），而設備描述符有若干配置描述符（configuration descriptors）。這些配置一般與狀態相對應，例如活躍和節能模式。每個配置描述符有若干接口描述符（interface setting），用於描述設備的一定方面，所以可以被用於不同的用途：如一個相機可能擁有視頻和音頻兩個接口。接口描述符有一個預設接口設定（default interface setting）和可能多個替代接口設定（alternate interface settings），它們都擁有如上所述的端點描述符。一個端點能夠在多個接口和替代接口設定之間復用。
HCD
包含主機控制器和根HUB的硬體為程式設計師提供了由硬體實現定義的接口主機控制器設備 (HCD）。而實際上它在計算機是就是連線埠和記憶體映射。
⒈0和1.1的標準有兩個競爭的HCD實現。康柏的 開放主機控制器接口 (OHCI）和Intel的通用主機控制器接口 (UHCI）。ⅥA威盛採納了UHCI；其他主要的晶片組多使用OHCI。它們的主要區別是UHCI更加依賴軟體驅動，因此對CPU要求更高，但是自身的硬體會更廉價。它們的並存導致作業系統開發和硬體廠商都必須在兩個方案上開發和測試，從而導致費用上升。因此 USB-IF在USB 2.0的設計階段堅持只能有一個實現規範，這就是擴展主機控制器接口 (EHCI）。因為EHCI只支持全速傳輸，所以EHCI控制器包括四個虛擬的全速或者慢速控制器。這裡同樣是 Intel和Via使用虛擬UHCI，其他一般使用OHCI控制器。
接頭
接頭是由USB協會所指定，接頭的設計一方面為了支持眾多USB的基本需求，另一方面也避免以往許多類似串列接頭所出現的問題。
電源
USB 接頭提供一組5伏特的電壓，可作為相連線USB設備的電源。實際上，設備接收到的電源可能會低於5V，只略高於4V。USB規範要求在任何情形下，電壓均不能超過5.25V；在最壞情形下（經由USB供電HUB所連線的LOW POWER設備）電壓均不能低於4.375V，一般情形電壓會接近5V。
優缺點
這幾年，隨著大量支持USB的個人電腦的普及，USB逐步成為PC機的標準接口已經是大勢所趨。在主機（host）端，最新推出的PC機幾乎100%支持USB；而在外設（device）端，使用USB接口的設備也與日俱增，例如數位相機、掃瞄器、遊戲桿、磁帶和軟碟機、圖像設備、印表機、鍵盤、滑鼠等等。
優點
USB設備之所以會被大量套用，主要具有以下優點：
1、可以熱插拔，告別“並口和串口先關機，將電纜接上，再開機”的動作。
2、系統匯流排供電，低功率設備無需外接電源，採用低功耗設備，並可提供5V/500mA電源。
3、支持設備眾多，支持多種設備類，例如滑鼠，鍵盤，印表機等。
4、擴展容易，可以連線多個設備，最多可擴127個。
5、高速數據傳輸，USB1.1是12Mb/s，USB2.0高達480Mb/S。
6、方便的設備互連，USB OTG支持點對點通信，例如數位相機和印表機直接互連，無需PC。
缺點
當然，USB設備也有其缺點：
1、供電能力，如果外設的供電電流大於500mA時，設備必須外接電源。
2、傳輸距離，USB匯流排的連線長度最大為5m，即便是用HUB來擴展，最遠也不超過30米。
設備規範
語音設備類（Audio Device）：如麥克風，音箱
通信設備類（Communications Device) ：如Moden
晶片/智慧卡接口設備類（Chip/Smart Card Interface Device）：如USB Key，USB SmartCard
設備固件更新類（Device Fireware Upgrade）：設備軟體更新
影像設備（Image Device）：如掃瞄器，數位相機
人機互動設備（Human Interface Device）：如滑鼠，鍵盤，遊戲桿
IrDA設備類（IrDA Bridge Device）：針對紅外設備
存儲設備類 (Mass Storage Device）：如CD-ROM、移動硬碟
物理接口設備類 (Physical Interface Device)
電源設備類 (Power Device）：針對電源控制的設備
印表機設備類（Printer Class）：針對印表機
監控設備類（Monitor Device）：如顯示器
現在市場上，各大公司針對不同USB協定版本開發了大量的USB設備，例CYPRESS，PHILIPS，ATMEL，STM，INTEL，ALI等。
協定
按照協定標準可分為USB1.0，USB1.1，USB2.0，USB3.0，主要區別是傳輸速度；另外就是補充協定USB OTG，其突出的特點是支持點對點通信，可分為USB HOST和USB DEⅥCE，尤其是USB HOST設備，作為USB主控端，可以讀寫各種USB設備，如隨身碟，滑鼠。
相關設備
功能 說明 英文 主要廠家
接口晶片 通用USB接口晶片 Usb interface chipCYPRESS,PHILIPS
USB 主控制器 USB HOST功能晶片Usb host chipCYPRESS,PHILIPS,ALI
USB微控制器 帶USB接口MCU Usb with mcuCYPRESS,CYGAL
閃盤控制器 隨身碟 Usb flash controller ICSI,ALI,ALCOR
並口橋USB轉並口晶片 Usb to parallel bridge
串口橋 USB轉串口晶片 Usb to serial bridge
讀卡器 智慧卡設備類 Usb smart card ALI,ALCOR
音頻控制器 音頻設備類 Usb Audio Controller
HUB控制器 USB HUB USB HUB Controller ATMEL
印表機控制器 印表機設備類 USB Print Controller
HID控制器 人機接口設備類 USB Human Interface Device OTOROLA,CYPESS
數位相機控制器 影像設備類 USB Camera Controller
視頻控制器 影像設備類 USBVedio Controller
數據機 USB通信設備 USB Modern
USB-USB橋 通過USB實現PC互連 USB to USB bridge
