USB传输速率

USB不同协议的理论带宽

俗称	官方命名	理论带宽	最大输出电流
USB 1.0	USB 2.0 Low-Speed	1.5Mbps	5V/500mA
USB 1.1	USB 2.0 Full-Speed	12Mbps	5V/500mA
USB 2.0	USB 2.0 High-Speed	480Mbps	5V/500mA
USB 3.0	USB 3.2 Gen 1	5Gbps	5V/900mA
USB 3.1	USB 3.2 Gen 2	10Gbps	20V/5A
USB 3.2	USB 3.2 Gen 2x2	20Gbps	20V/5A
USB4	USB4	40Gbps

之所以有俗称和官方命名两个名字，主要是因为 USB-IF 闲着没事就改名字玩。

不同传输类型的带宽分配

传输类型	带宽分配情况
控制传输(Control Transfer)	为低速和全速非周期传输保留10%； 为高速非周期传输保留20%
批量传输(Bulk Transfer)	根据总线上的带宽情况进行分配
中断传输(Interrupt Transfer)	要求低速/全速端点的任意帧为周期传输分配不超过90%； 要求高速端点的任意帧为周期传输分配不超过80%
等时传输(Isochronous Transfer)	要求全速端点的任意帧为周期传输分配不超过90%； 要求高速端点的任意帧为周期传输分配不超过80%

Low Speed 最大速率

USB Host 的理论最大速率：

传输类型	数据包范围(Byte)	协议开销(Byte)	数据包大小(Byte)	每帧传输次数	最大速率(MB/s)
控制传输	1 ~ 8	63	8	3	0.024
中断传输	1 ~ 8	19	8	6	0.048

USB Device 的理论最大速率：

传输类型	数据包范围(Byte)	协议开销(Byte)	数据包大小(Byte)	每帧传输次数	最大速率(MB/s)
控制传输	1 ~ 8	63	8	3	0.024
中断传输	1 ~ 8	19	8	1	0.008

注：表中的数据包大小和每帧传输次数是最大速率时的配置，不代表可选最大值。帧间隔为1ms。

Full Speed 最大速率

USB Host 的理论最大速率：

传输类型	数据包范围(Byte)	协议开销(Byte)	数据包大小(Byte)	每帧传输次数	最大速率(MB/s)
控制传输	1 ~ 64	45	64	13	0.832
中断传输	1 ~ 64	13	64	19	1.216
批量传输	1 ~ 64	13	64	19	1.216
等时传输	1 ~ 1023	9	64/128/256	20/10/5	1.28

USB Device 的理论最大速率：

传输类型	数据包范围(Byte)	协议开销(Byte)	数据包大小(Byte)	每帧传输次数	最大速率(MB/s)
控制传输	1 ~ 64	45	64	13	0.832
中断传输	1 ~ 64	13	64	1	0.064
批量传输	1 ~ 64	13	64	19	1.216
等时传输	1 ~ 1023	9	1023	1	1.023

注：表中的数据包大小和每帧传输次数是最大速率时的配置，不代表可选最大值。帧间隔为1ms。

High Speed 最大速率

USB Host 的理论最大速率：

传输类型	数据包范围(Byte)	协议开销(Byte)	数据包大小(Byte)	每微帧传输次数	最大速率(MB/s)
控制传输	1 ~ 64	173	64	31	15.872
中断传输	1 ~ 3072	55	512	23	47.104
批量传输	1 ~ 512	55	512	13	53.248
等时传输	1 ~ 3072	38	512	23	47.104

USB Device 的理论最大速率：

传输类型	数据包范围(Byte)	协议开销(Byte)	数据包大小(Byte)	每微帧传输次数	最大速率(MB/s)
控制传输	1 ~ 64	173	64	31	15.872
中断传输	1 ~ 1024	55	1024	3	24.576
批量传输	1 ~ 512	55	512	13	53.248
等时传输	1 ~ 1024	38	1024	3	24.576

注：表中的数据包大小和每帧传输次数是最大速率时的配置，不代表可选最大值。微帧间隔为125ums。

    *中断传输和等时传输中数据包大于1024时，需要使用high-speed endpoint进行传输。*

USB 3.2 Gen 1 最大速率

USB 3.2 SPEC 中没有明确给出各种传输的速率配置。下表的 最大速率 使用最大的 Packet Size 计算得出，不一定正确。

传输类型	数据包范围(Byte)	数据包大小(Byte)	每微帧传输次数	最大速率(MB/s)
控制传输	1 ~ 512	512	114	466.944
中断传输	1 ~ 1024	1024	3	24.576
批量传输	1 ~ 1024	1024	57	466.944
等时传输	1 ~ 1024	1024	48	393.216

注：微帧间隔为125ums。

参考文档：

【USB笔记】USB2.0 不同传输类型下的理论最大速率