USB 3.0電源管理模塊（U3PWE）負責處理PowerDown模式以及發(fā)送和偵測LFPS信號的類型。基于LTSSM的狀態(tài)，U3PWE將會依照PIPE的規(guī)范來控制PowerDown模式。電源管理模塊工作在aux_clk時鐘域，該時鐘域在cclk和low_power_clk等兩個時鐘域間切換。在一般模式下，aux_clk就是cclk；在U3/Disabled模式下，aux_clk會被切換到low_power_clk以達到節(jié)省功耗的目的。

　　USB3.0產(chǎn)品的PCB布線設計

　　為維持USB 3.0 5Gbps超高速信號傳輸?shù)男盘柾暾?，在PCB設計考慮時，需要確保特性阻抗的匹配，并采取抑制信號衰減的對策。特性阻抗的整合重點是配線幅度與配線間隔的調整以及通孔的設計；而信號衰減控制所涉及的領域，除了USB 3.0物理層傳輸電路與接收電路的設計之外，還需要注意PCB的設計。

　　一般消費類產(chǎn)品在進行PCB材料的選擇時，基于成本考慮因素會選擇普通的FR-4 多層板來設計，PCB 板廠商制造時會有±10%的誤差變化。這也是為何需要將差分信號線盡可能靠近的原因。同時，不同的PCB電路板材質會有不同的介電常數(shù)，建議在預布線時與PCB板制造商討論PCB Stack-Up堆棧結構的設計，以符合高速線路阻抗控制條件。在實際設計時，建議可以通過調整走線寬度（Trace Width）來改變Z Diff，不建議調整線距S。通常，PCB線路板供應商會提供線間距（Line-to-Line Spacing）的最小參考。

　　要設計一個具有USB 3.0差分傳輸線（Differential Signal）架構的PCB，并符合信號完整性的測試要求，兩組差分信號高速信號線SSRX+/-及SSTX+/-的走線必須有良好的對稱性與合適的PCB Stack-Up堆棧結構設計。PCB電路板的走線可以采用微帶傳輸線（Microstrip Line）方式來實現(xiàn)，一則阻抗較容易控制，二則可以避免穿過貫孔，造成阻抗不連續(xù)。走線布線（Trace Routing）必須考慮走線寬度與PCB電路板介質厚度（H）對于微帶傳輸線特性阻抗的影響。以6層板PCB布局為例：頂層/上層銅泊的高度（t）等于1.7mils時，電路板的介電常數(shù)為Er = 4.0，tanδ= 0.023（PCB板FR4材料在高頻應用時的典型數(shù)值），走線線寬為6mils，線間距為6mils，線路板介質厚度（h）與傳輸線特性阻抗Z Diff的關系可以參考圖5。

　　圖5：線路板介質厚度與傳輸線特性阻抗的關系。

　　在差分傳輸線架構傳輸下，USB 3.0物理層傳輸電路的收發(fā)器電路的接收端SERDES電路會存在終端阻抗，而差分傳輸關注的是SSRX+/-及SSTX+/-兩組差分信號兩端的差分特性阻抗。差分特性阻抗所需的數(shù)值就是終端阻抗的兩倍。USB 3.0增加了SSRX+/-及SSTX+/-兩組差分信號，不同于D+/-這組信號使用帶直流準位的信號，SSRX+/-及SSTX+/-都是用電容隔離直流準位之后的交流差分信號。SSRX+/-及SSTX+/-兩組差分信號的方向是固定的，不同于D+/-信號采用半雙工模式，SSRX+/-及SSTX+/-兩組差分信號屬于雙單工模式。而差分信號可以降低電磁干擾，抗擾性能較好。

USB3.0完整解決方案通過兼容性測試

　　智原科技推出的USB 3.0完整解決方案，能夠使不同應用的客戶都順利流片。主要的秘訣在于，智原科技的IP能夠完全通過USB-IF兼容認證測試，USB-IF所進行的兼容性測試是為了確保所有使用者都能使用正常運作通過測試的USB設備。測試內容包括電氣套件（Electrical Suites）、USB Command Verifier（USB CV）、鏈路層、Gold tree 等測試。電氣套件測試是由儀器廠商的電氣套件來檢測信號是否符合USB3.0規(guī)范；USB CV是Windows的應用程序，用來根據(jù)檢測規(guī)格書中第九章所要求的setup命令來檢測設備；USB 3.0鏈路層測試確保了設計符合USB 3.0的通信協(xié)議。Gold tree 測試可以檢測設備在Windows環(huán)境下的實際表現(xiàn)，確保了在真實情況下的運作不會受其他USB設備的干擾。

　　智原科技的USB 3.0 IP已在許多客戶的產(chǎn)品上獲得驗證，通過USB兼容測試大會（Compliance Workshop-Plugfests）或測試實驗室（PIL）的USB兼容認證測試。如圖6所示，客戶的產(chǎn)品可以通過安捷倫（Agilent）、泰克（Tektronix）、力科（LeCory）的電性測試解決方案，也能夠通過力科（如圖7所示）、Ellisys 的鏈路層測試方案，兼容性測試（Gold tree、CV）上能完全滿足NEC、Fresco logic等各家主控芯片廠商的要求。

　　圖6：通過Agilent的電性測試。

　　圖7：通過LeCroy的鏈路層測試。

　　本文小結

　　不少追求高速體驗的玩家已感受到了USB 3.0的優(yōu)勢。USB 3.0接口一般實測傳輸速率約370~390MB/s，大約可以容納500個頻道的DVD畫質影音數(shù)據(jù)流，或100個頻道的HD高畫質（720×480@60Hz）音視頻數(shù)據(jù)流；即使傳遞1個未壓縮的Full HD高畫質電影數(shù)據(jù)流，也就是1，920×1，080@60Hz的數(shù)據(jù)流量（相當于每秒190MB的大?。赨SB 3.0的傳輸速度看來也是綽綽有余。面對USB 3.0飛速發(fā)展的風潮，我們的日常存儲和數(shù)碼應用也勢必會隨著電腦等硬件設備升級至USB 3.0而有所提升。USB 3.0成為市場主流已是不可阻擋的大勢所趨，智原科技提供的USB3.0完整解決方案將幫助客戶更快、更成功地切入市場。