All'orizzonte USB 3.0: superati i precedenti "limiti di velocità"

Era il 18 settembre 2007 quando Pat Gelsinger, allora CTO di Intel (oggi è presidente di EMC), in occasione dell’Intel Developer Forum, effettuò la prima presentazione pubblica di USB 3.0. Al CES (Consumer Electronics Show) di Las Vegas di gennaio 2010 sono state presentate anche le prime periferiche basate sul nuovo standard super-veloce. Sebbene l’annuncio sia passato un po' in sordina, USB 3.0 sembra destinato a diventare a breve un’importante realtà. Gigabyte ha dichiarato, ad esempio, che pensa di riuscire a commercializzare cinque milioni di schede madri con il supporto USB 3.0 integrato già nel corso del 2010 mentre ASUS prevede, nello stesso periodo, un ingresso un po' più “soft” preventivando di mettere sul mercato il 25-30% di sistemi portatili con supporto USB 3.0. Si tratterà di notebook di fascia medio-alta mentre la tecnologia USB 3.0 farà ingresso anche sulle schede madri di taglio più basso solo nel 2011.

USB 3.0 è innanzi tutto “migliori performance“. In un mondo digitale che deve essere sempre più veloce a trasferire moli di dati sempre più pesanti, il nuovo standard USB 3.0 fornirà un valido aiuto grazie, soprattutto, alla velocità di trasferimento nettamente superiore rispetto ad USB 2.0. In particolare, utilizzando il bus “SuperSpeed“, USB 3.0 può raggiungere una velocità teorica di trasferimento dati pari a 4,8 Gbit/s (pari a circa 600 MB/s). Secondo le specifiche della nuova versione di USB, pubblicate nel mese di novembre 2008 da parte dell’USB Implementers Forum (USB-IF), guidato dalla stessa Intel, si ritiene ragionevole il raggiungimento di un “trasfer rate” pari a 3,2 Gbit/s valore equivalente a circa 400 MB/s.

Il miglioramento teorico introdotto da USB 3.0 è indubbiamente notevole se paragonato con le prestazioni garantite oggi da USB 2.0. Il nuovo standard di comunicazione seriale introduce infatti un miglioramento prestazionale pari a 10 volte: dai 480 Mbit/s (0,48 Gbit/s) teorici di USB 2.0 si arriva infatti ai 4,8 Gbit/s altrettanto teorici della terza versione di USB.

I test dei primi hard disk esterni USB 3.0 di Iomega, Western Digital e Buffalo hanno evidenziato prestazioni superiori all’interfaccia FireWire 800 (il miglioramento è pari a circa un terzo) e performance sostanzialmente comparabili con quelle dei dischi eSATA (su interfaccia SATA-300). Effettuando delle prove di trasferimento dati da e verso unità USB 3.0 utilizzando un’ampia raccolta di file di piccole dimensioni, di file molto “pesanti” ed effettuando, sul disco fisso, operazioni di scansione antivirus (queste ultime in grado di evidenziare il fattore critico del “tempo di ricerca” o “seek time” dei dati), si è rilevata – all’atto pratico – una velocità sempre doppia rispetto alle unità USB 2.0 e, in molte circostanze, performance superiori di tre volte e mezzo.

Rispetto ai device eSATA, i dispositivi USB 3.0 sono forieri di un indubbio vantaggio. Questi ultimi, infatti, sono stati concepiti per essere implementati su vasta scala nei dispositivi portatili. Gli hardware USB 3.0 possono essere connessi e disconnessi “al volo” senza richiedere lo spegnimento del personal computer od il riavvio del sistema. Le porte USB 3.0, inoltre, sono alimentate: non è quindi necessaria una fonte di energia esterna per alimentare le unità (di solito indispensabile nel caso dei dischi eSATA). La maggior parte dei dischi esterni USB da 3,5″, va detto, richiede comunque un’alimentazione aggiuntiva.

“. Diversamente rispetto a quanto accaduto nel caso di USB 2.0 (non venne specificato che per ottenere la certificazione USB 2.0 le periferiche dovessero raggiungere la velocità teorica di 480 Mbit/s), questa volta – per esporre lo speciale “logo” – le unità compatibili dovranno necessariamente poter toccare la soglia teorica dei 4,8 Gbit/s.

Ma se l’impressionante velocità di USB 3.0 è sicuramente la sua caratteristica principale, la retrocompatibilità e l’efficienza energetica sono altri due aspetti che rivestono un ruolo cruciale. I dispositivi USB 3.0 potranno infatti essere impiegati senza problemi anche sulle schede madri compatibili solamente con le specifiche USB 2.0. Ovviamente non si otterrà alcun beneficio prestazionale ma l’accesso alla periferica sarà comunque garantito.
La retrocompatibilità deriva da una intelligente concezione del connettore e dall’impiego di un “dual bus”. Per il trasporto dei segnali USB 3.0, sono stati aggiunti quattro cavi dati oltre alla terra conservando tuttavia la coppia di cavi dati “classica” usata per la connessione a dispositivi compatibili solo con USB 2.0. Le due tecnologie, insomma, condividono la stessa alimentazione ed i cavi di terra ma sono per il resto completamente separate.
Proprio per questi motivi, il connettore USB 3.0 ha subìto delle modifiche per poter ospitare le linee dati addizionali pur non introducendo alcun intervento sulle dimensioni del connettore stesso e sulla tipologia di connessione.
Quando un dispositivo USB 3.0 viene connesso ad una scheda compatibile USB 2.0, vengono usati solamente i quattro contatti originali mentre, nel caso di un collegamento USB 3.0, sono impiegati gli altri cinque.
Per riconoscere a colpo d’occhio una porta USB 3.0, questa sarà colorata di blu mentre i connettori USB 2.0 resteranno di colore nero.

Se il connettore di tipo “A”, ossia quello che viene collegato al personal computer sembra, all’esterno, sostanzialmente identico, il tipo “B” (l’estremità collegata al dispositivo USB) appare differente (non si potrà, quindi, collegare un cavo USB 3.0 ad un dispositivo USB 2.0).

Per quanto riguarda l’efficienza energetica, USB 3.0 consuma un terzo dell’energia richiesta da USB 2.0. L’obiettivo è stato raggiunto riducendo alcuni dei requisiti funzionali di USB. Diversamento rispetto a quanto accaduto sinora, USB 3.0 trasmette i dati solamente al collegamento ed al device che attendono tale informazione consentendo così agli altri dispositivi connessi di portarsi in uno stato di basso consumo energetico nei momenti di inutilizzo. La modifica applicata riguarda solamente il bus USB e non il consumo energetico che le singole periferiche USB richiedono per espletare le loro operazioni. I benefici in termini di consumo energetico più contenuto dovrebbero comunque farsi sentire.

Tra i primi dispositivi già compatibili con USB 3.0 ci sono i dischi fissi di Iomega, Seagate, Western Digital e Buffalo Technology: la diffusione di nuove unità di memorizzazione che adottano le nuove specifiche definite dall’USB-IF subirà comunque un deciso incremento nel corso dei prossimi mesi.

I device USB 3.0 “apripista” operano correttamente su Windows 7 e Windows Vista mentre Apple, da parte sua, non ha ancora chiarito se ed in che modo supporterà il nuovo standard. Per quanto concerne Linux, il kernel del sistema operativo offre già un supporto di base per USB 3.0 mentre driver più specifici stanno via a via uscendo proprio nel corso di queste settimane.

Alcune delle unità esterne compatibili USB 3.0:
– Iomega eGo Desktop USB 3.0
– Western Digital My Book 3.0
– Seagate BlackArmor PS 110
– Buffalo DriveStation USB 3.0 HD-HXU3