Il protocollo SuperSpeed USB, noto anche come USB 3.0, sta ricevendo un’attenzione sempre cresente da parte degli esperti nel settore, man mano che sul mercato vengono presentati nuovi prodotti — seguiti sin dall’inizio da Programmazione.it — che adottano tale protocollo. Tuttavia, con l’evoluzione delle specifiche del protocollo a due anni di distanza dalla sua prima apparizione, sembra chiaro come i vantaggi di USB 3.0 non risiedano soltanto nell’incremento di più 10 volte nella velocità di trasmissione rispetto a USB 2.0.

In un articolo recentemente scritto da Dan Harmon, Consumer & Computing Interface Product Marketing Manager presso Texas Instruments e membro dell'USB 3.0 Promoter’s Group, viene presentato lo stato dell’arte del protocollo USB 3.0, evidenziando le tre aree oggetto di miglioramento (oltre al sopraccitato e più pubblicizzato incremento di velocità) rispetto alla precedente versione 2.0 del protocollo USB:

• efficienza nel consumo di potenza;
• compatibilità con i protocolli USB esistenti;
• efficienza nel trasferimento dati.

Il problema del miglioramento dell’efficienza nel consumo di potenza, necessario per estendere la durata delle batterie nel caso di dispositivi portatili, è stato affrontando agendo su diversi aspetti: eliminazione da parte dell’host controller del meccanismo di polling dei dispositivi connessi, trasformazione del tipo di trasferimento dei pacchetti da broadcast a diretto verso il dispositivo destinazione, aggiunta di due stati di riposo (idle state) intermedi a basso consumo.

La compatibilità del protocollo USB 3.0 con i protocolli analoghi esistenti (backward compatibility) è stata garantita nella definizione delle specifiche, sia a livello di connettore fisico sia a livello di driver software. In questo modo, tutti i dispositivi sviluppati nel rispetto delle specifiche USB 1.0 e USB 2.0 continueranno a funzionare anche se connessi a un host che implementa il protocollo USB 3.0, ovviamente senza poter beneficiare delle ottimizzazioni in esso implementate.

Infine, il problema del miglioramento dell’efficienza nel trasferimento dati sul bus è stato affrontato, oltre che con l’eliminazione del meccanismo di polling, anche con l’adozione di un’architettura full-duplex, che permette una comunicazione concorrente di tipo bidirezionale. Rispetto all’architettura half-duplex del protocollo USB 2.0, che consente invece soltanto una comunicazione unidirezionale, vengono in questo modo risolti due problemi, che provocano inefficienza nella comunicazione sul bus: il primo è rappresentato dal fatto che il bus deve “girare” la direzione di comunicazione ogni volta che il flusso di dati cambia (con conseguente aumento nei tempi di latenza); il secondo è rappresentato dal fatto che un trasferimento dati deve essere completato prima di poter dare inizio al successivo.

Dato che l’aumento della velocità di comunicazione tra dispositivi ha reso in molti casi il protocollo USB 2.0 il collo di bottiglia nel trasferimento dati, le specifiche del nuovo protocollo dovrebbero permettere almeno, nelle intenzioni dei progettisti, di seguire le innovazioni tecnologiche (nel campo della comunicazione tra dispositivi) previste per i prossimi cinque anni.