历史的倒退? USB3.0为啥不受手机“待见”
毫无疑问,三星GALAXYNote 4代表了时下Android手机阵营的最高硬件标准,但它在屏幕和性能提升之余,却“阉割”了上代Note 3引以为豪的卖点:USB3.0接口消失不见了。为何三星最新旗舰身上的USB接口标准会出现历史性的倒退呢?新品配置却现历史倒退
作为全球首款配备MicroUSB 3.0接口的手机,三星GALAXY Note 3也曾因此获得了更高的充电效率和传输速度,随后很多平板电脑和数码设备也以能拥有MicroUSB 3.0接口为荣(图1)。令人遗憾的是,三星前不久发布的最新旗舰,GALAXY Note 4终于引入了金属元素、指纹识别、2K屏幕与更顶级的硬件,但MicroUSB 3.0接口却意外地被Note 4 “扫地出门”,在机身底部依旧是稍显寒酸的MicroUSB 2.0接口(图2)。其实,不仅是Note 4,MicroUSB 3.0接口也受到了其他品牌旗舰手机的“冷落”,原因就是USB3.0接口在工作时容易产生不可思议的“纠纷”。
配有MicroUSB 3.0的Note 3
Note 4的USB接口
源自USB3.0的信号冲突
正在使用GALAXY Note 3中N9008V(移动4G版)、N9008S(移动4G/联通3G版)的用户经常遇到这个问题,在连接电脑传输文件时,手机的4G信号会突然中断并自动转入3G/2G模式,哪怕你身处的位置4G信号“爆表”也是如此。
此外,PC用户在使用USB3.0接口的移动硬盘(或U盘)传输文件时(图3),无线键盘鼠标(2.4GHz标准)可能会出现偶尔的丢帧现象,严重时会导致玩扫雷的成绩甚至输掉竞技类游戏的比赛。除了无线键鼠受到影响以外,有些PC一旦插入USB3.0硬盘,就连接入的Wi-Fi网络都会出现降速或者中断的问题。
以上问题都有一个共性:一旦接入USB3.0设备并开始工作就会出现。换句话说。USB3.0会对2.4GHz频段的网络产生干扰,而无线鼠标、Wi-Fi和4G(LTE)信号恰好处于2.4GHz频段内,因此自然会受到USB3.0工作时的波及。问题来了,USB3.0既然是行业的标准,为什么它还会与2. 4GHz频段产生冲突呢?
USB3.0为何成为干扰元凶
无论是外在的USB3.0,还是内置的SATA,这些以有线形式连接的传输接口,在工作时会产生较高的数据时钟频率,因此极易造成尖峰干扰,最终引起设备之间的“电磁干扰”(Electromagnetic Interference,简称EMI)问题。
简单来说,无论是Note 3手机还是配备USB3.0接口的移动硬盘,它们在进行数据传输时会在2.4GHz频段增加约20dB的噪声,同时产生最高-60dbm的干扰,这些足以影响到周边无线设备的正常运行。以北京地区大多数室内环境为例,能接收到的4G LTE信号强度多在-60dbm到-95dbm之间,而USB3.0所产生的-60dbm干扰足以引发LTE信号的信噪比严重恶化甚至达到负数,在这种情况下自然会出现4G信号“丢失”,也就是USB3.0与4G网络冲突的源泉。
如何缓解USB3.0后遗症
根据英特尔方面的检测,USB3.0的干扰功率会随频率而下降,在2.4GHz频段的干扰约-60dBm,但到了5GHz频段则会下降到-90dBm(数值越大,干扰越小)。根据这个特性,如果你不希望USB3.0影响到Wi-Fi信号和无线键鼠的正常工作,可以更换支持5GHz的无线路由器和无线键鼠。如果你不打算更换5GHz无线设备,可考虑使用1米左右的USB3.0延长线(图4),让USB3.0设备远离PC也能起到缓解信号干扰的现象。
总之,就PC而言可以通过增加Wi-Fi天线与USB3.0接口的绝对距离(比如无线网卡和天下位于机身左侧,将USB3.0移至机身右侧),或是对USB3.0接口进行屏蔽处理(比如特殊涂层或加入金属箔),都能在一定程度上减轻USB3.0的“后遗症”。但是,对手机而言,增加绝对距离这个方法就毫无意义了。
哪怕是6英寸的智能手机,其机身长度也就在160mm左右。此时哪怕厂商将RF射频芯片(负责发送/接收信号)设计在机身顶部、USB3.0接口位于机身底部,再做好相关的屏蔽处理,但此时二者之间的距离依旧难以抵消USB3.0的“电磁干扰”。因此,三星才会在新版ROM(系统)中将USB默认的工作模式改为USB2.0,因此在传输数据时不会对4G信号造成影响。
如何提升USB传输速度
既然短期内4G智能手机无法享用到USB3.0接口的极速,那我们就要掌握提升USB2.0连接模式下的传输速度了。有些品牌手机在与PC相连时可以在MTP和U盘模式下切换(图5),传输同样大小的文件,U盘模式要比MTP模式快10%以上。所以如果你在乎速度,而手机也支持两种模式传输的话,尽量优先考虑U盘模式传输文件。
需要注意的是,U盘模式下手机会卸载内置存储卡,这就导致传输文件期间很多程序是无法正常工作的(比如拍照无法保存)。而MTP模式的优势就在于传输文件也不影响手机操作,只是在拷贝音频、视频或一些文档时会弹出“您的设备可能无法播放或查看该文件”的提示(图6),需要手动选择“是”才可完成拷贝操作。如果你忘了点击确认,手机会永远停留在当前的传输进度上,很容易浪费等待的时间。
扩展阅读:USB3.1要来了
在刚刚结束的IDF峰会上,有厂商已经支持USB 3.1的主控方案,可提供10Gbps的传输带宽(实测读取822.3MB/s、写入826.0MB/s),而全新的USB3.1接口也支持正反向随意插拔,并实现100W/20V/5A的供电能力。可惜,不知道USB3.1是否解决了与2.4GHz频段之间的电磁干扰问题,而USB3.1正式登台的时间最少也要等到2015年中旬以后。
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