同樣都是銅線介質，為什麼 USB3就比2速度快了那麼多？

12-29

很好奇，這個傳輸數據的速度到底是由物理介質決定的還是數字編碼決定的？

以目前（2015年年底）的技術發展情況來看，銅纜的傳輸極限頻率是20~30GHz左右，USB2.0信號在銅纜上的頻率是480MHz，USB3.0是5GHz，USB3.1是10GHz，都小於銅纜的極限頻率。

所以，符合標準的物理介質的限制（目前）還不會影響到USB傳輸。況且，乙太網從10M到現在的10G，也都可以用銅纜。

USB從2.0到3.0速率提升主要是靠控制器的性能：控制器的頻率和編碼解碼能力，跟介質關係不大。編碼方式雖然也發生的變化，但並不是主要原因。

控制器相當於硬體的CPU，控制器吞吐能力強，那麼傳輸數據的速度就快。比如SSD和U盤的本質差別是在控制器上，U盤的控制器一般都是8位的，SSD則是32位的，吞吐能力更大，處理速度更快。

有人提到線纜是有差別的，確實是這樣，但線纜差別只是提供屏蔽性的保障，因為高頻信號更容易被干擾，線纜本身都是普通的銅纜（電氣性能需要符合要求，如阻抗等）。

數字信號傳輸速度的提升來自於對微小信號的識別和控制能力的提升。舉個栗子，用字填滿一張A4紙上，可以寫一個很大的字，也可以寫500個很小的小字，還可以用更精細的手段寫下幾千字。取決於寫字者的技術和閱讀者的眼力。

電纜上信號傳輸的頻率提高了（從480M到5G），而且一個是全雙工一個是半雙工。

當然，像 @北極前輩說的，編碼器的性能很重要，這是歷史的行程決定的。

我之前的一個回答各種高速串列介面（如USB3.0/3.1、ThunderBolt）速度是由什麼決定的？ - LiuEvan172 的回答

另一個回答 usb-c能大規模普及嗎？目前大公司都保留原有的usb(除apple)，usb-c會不會失敗? - LiuEvan172 的回答

mark一下，以後慢慢補充。大致來說，是由模擬電路設計技術的提高而實現的，當然數字編碼也是很重要的

多了五根線╮(╯▽╰)╭

鄙人有幸09年前後在日電電子（現在應該是瑞薩電子了）做USB3.0測試，還是了解一些的～從2.0到3.0介質沒有變化，5GHz的頻率也沒有超過甚至接近銅纜的理論上限～但是要注意數據線從2根變成4根了，這就是對雜訊和干擾的考慮而設計的～所以即使在銅纜的理論範圍內，也要考慮應用場景～從USB系統來講，相比較從1.1到2.0，整個協議都有較大的變化，物理層，鏈路層，協議層，都不一樣了～host和device也都有性能上的提高～這些都通過對整個系統的預估和計算得到的～所以介質不是問題，關鍵在於運算處理～順便說個小故事，當時測試USB3.0的host和device，發現我們的（也就是日電電子）host有個行為根協議不一致，然後就提bug上去～結果日本人居然說他們覺得協議不好，就應該按照他們已經做的方式來實現，然後居然就推動把協議改了…有點不可思議…

並不僅僅是傳輸介質問題，介質的確有一個上限。但更多的是晶元電路的發展，需求量大了，做複雜的晶元成本低了，就會有更多公司做更複雜的USB3.0晶元去賣。

我做過Usb的驅動程序，和網路通信一樣，usb之間的傳輸也是分層的，線制材料只是物理層，期上還有具體的協議層。

有可能是編碼，然而最本質的變化還是和樓上說的一樣，多了五根線。

有機會的話你可以拆開usb3.0和2.0的線看看。3.0是九根線，2.0是四根線。這四根裡面一根是接地線一根是電源線。就兩根傳輸數據。

雖然不保證3.0多出來的五根線都是數據用（我覺得不太可能有別的東西），但是怎麼樣都是連翻倍了都不止。

3.0兼容2.0有可能讓人懷疑這線是怎麼多出來的。其實3.0就是在介面的後面多放了五根。