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USB 3.0 鏈接電源管理機制

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本主題描述 USB 3.0 鏈接電源管理 (LPM) 機制。

官方 USB 2.0規格 (USB2_LinkPowerMangement_ECN) 有一個附加元件，可定義較新USB 2.0硬體的LPM。 本主題未涵蓋 USB 2.0 LPM 機制。 本主題的目的是描述 USB 3.0 LPM 狀態，特別是 U1 和 U2。

USB 3.0 裝置也支援 。 為了克服選擇性暫停的限制，官方USB 3.0規格會定義更精細的電源管理狀態。 在描述這些狀態以及如何用來改善電源管理之前，讓我們先了解連結的概念。

兩個 USB 埠之間存在 USB 連線：

  • 主機或中樞的下游埠 (DS 埠) 。
  • 附加裝置或中樞的上游埠 (美國埠) 。

連結是一對 DS 和 US 埠;埠稱為連結夥伴。 每個埠都有兩層。 實體層會傳輸或接收位元組序列或其他控制訊號。 邏輯層會管理實體層，並確保連結夥伴之間的資訊順暢流動。 邏輯層也負責資訊流程可能需要的任何緩衝處理。

U 狀態

根據USB 2.0規格，只有在下游裝置透過選擇性暫停機制進入暫停狀態時，連結才會進入低電源狀態， (耗用低於工作狀態) 。 USB 3.0 規格會將連結電源狀態與裝置電源狀態分離。 規格會定義 LPM 功能 (請參閱規格) 中的第 C.1 節，該規格是指構成連結之一對埠的實體和邏輯層的電源管理。 規格會定義四個稱為U狀態的連結電源狀態，從U0到U3。 作用中連結處於狀態 U0。

在閑置一段時間后，鏈接夥伴會逐漸進入U1 (待命，並快速結束) ，然後U2 (待命，並有較慢的結束) 。 在閑置足夠的時間之後，軟體會藉由將命令傳送至 DS 連接夥伴來起始轉換至 U3。

軟體傳送連結至 U3 所需的步驟，與 USB 2.0 選擇性暫停所需的步驟相同。 當鏈接進入U3時，裝置必須進入暫停狀態。 因此，裝置受限於與USB 2.0 選擇性暫停類似的限制。 為了克服這些限制，USB 3.0 規格會定義 U1 和 U2 狀態。

U1 和 U2 的優點

U1 和 U2 狀態的設計是為了補充選擇性暫停，這可能會導致大幅省電。 在軟體設定 U1 或 U2 轉換的連結合作夥伴之後，硬體會自發進入狀態，而不需要任何軟體介入。 U1 和 U2 的結束時間非常快速 (從毫秒到幾毫秒) ，且對裝置效能的影響較少。 這可提供更佳的電源管理，即使裝置正在使用，連結也可以進入和結束這些狀態。

例如，具有等時端點的裝置可以在服務間隔之間放置U1或U2的連結。 為了節省一些電源，當裝置閑置時，即使叫用選擇性暫停之前，也可以將其上游連結傳送至這些狀態。 當連結位於U1或U2時，裝置可以繪製多少電源沒有任何限制。 當連結處於U1或U2時，裝置仍可維持完全電源。 因此，不同於選擇性暫停，裝置可以將其連結傳送至U1或U2，而不會遺失任何功能。