USB 3.0, la cui modalità di velocità USB è definita "Superspeed", è la terza revisione principale dello standard universale Serial Bus (USB). Le sue principali specifiche tecniche includono: supporto per la comunicazione a tutto duplex, l'uso di elenchi di trasmissione per la trasmissione dei pacchetti di dati, uno standard di erogazione di alimentazione di 900 mA e una velocità di trasferimento di 5 Gbps (gigabit al secondo). USB 3.0 è progettato per essere compatibile con le versioni USB 2.0 e USB 1.1 e impiega una tecnologia di gestione a più livelli a più livelli, consentendo diversi schemi di gestione dell'alimentazione per vari dispositivi.
USB 3.0 utilizza una nuova tecnologia di trasmissione di routing dei pacchetti. I suoi cavi sono progettati con 8 conduttori interni. Oltre a VBU e GND che fungono da linee elettriche, le restanti 3 coppie sono tutte linee di trasmissione dei dati. Tra questi, le linee D+ e D sono mantenute per la compatibilità USB 2.0, mentre le nuove linee SSRX (Superspeed Riceve) e SSTX (SUPERSpeed Transmit) vengono aggiunte specificamente per il nuovo standard. Di conseguenza, USB 3.0 presenta diversi contatti aggiuntivi rispetto a USB 2.0. Il connettore Standard-A USB 3.0 mantiene le stesse dimensioni fisiche delle versioni precedenti. La spina presenta un colore blu (mentre la spina standard-A USB 2.0 è in genere nera), ma i contatti interni vengono modificati; I nuovi contatti sono posizionati dietro e adiacenti ai 4 contatti esistenti. La tecnologia di clock di spettro di diffusione (SSC) viene introdotta per ridurre le emissioni di interferenze elettromagnetiche (EMI).
La specifica XHCI (Extensible Host Controller Interface (XHCI) pubblicata da Intel supporta le interfacce USB 3.0 ed è retrocompatibile con le interfacce USB 2.0. Windows 8 e i successivi sistemi operativi Windows includono il supporto nativo USB 3.0.
Miglioramenti di interferenza elettromagnetica (EMI) in USB 3.0
USB utilizza la segnalazione differenziale per la trasmissione dei dati. Prendendo USB 2.0 come esempio, per ottenere 480 Mbps, il segnale differenziale deve funzionare a 240 MHz. USB 3.0 richiede una frequenza del segnale differenziale di 2,5 GHz per ottenere la sua velocità di trasferimento di 5 Gbps. Per mitigare l'EMI generata da questa alta frequenza operativa, USB 3.0 incorpora il clock di spettro di diffusione (SSC). Questa tecnica diffonde l'energia originariamente concentrata a 2,5 GHz in un'onda sinusoidale con una distribuzione di valore assoluto centrata di circa 2,5 GHz, riducendo così la densità di energia di picco a quella frequenza. Di conseguenza, il prossimo punto significativo di concentrazione di energia diventa la terza armonica a 7,5 GHz (motivo per cui le specifiche del cavo USB 3.0 includono i requisiti destinati a 7,5 GHz).
Tuttavia, la frequenza operativa a 2,5 GHz è molto vicina alla banda ISM (banda industriale, scientifica e medica), in particolare la gamma 2.412–2.462 GHz utilizzata da Wi-Fi e Bluetooth. In combinazione con l'effetto del clock di spettro di diffusione, che amplia l'energia del segnale originariamente singola a 2,5 GHz in una larghezza di banda che si estende da DC fino a diversi GHz, l'operazione USB 3.0 può causare la sovrapposizione dei suoi segnali EMI e interferire con i segnali nella banda ISM. Questa interferenza non può essere facilmente filtrata. Di conseguenza, sullo stesso circuito, USB 3.0 spesso non può funzionare in modo affidabile vicino ai dispositivi WLAN (Wi-Fi) Bluetooth o 2,4 GHz. Il Forum USB Implemener (USB-IF) affronta principalmente questo problema richiedendo ai produttori di implementare una solida schermatura elettromagnetica, compresa la messa a terra, durante l'intero percorso-dalla porta USB e dal cavo al dispositivo esterno stesso-per ridurre al minimo le emissioni irradiate. I test pratici hanno confermato che quando i dispositivi USB 3.0 sono vicini a Bluetooth o dispositivi Wi-Fi da 2,4 GHz, problemi come abbandoni, interruzioni della connessione e prestazioni significativamente degradate. Implementazione di una corretta schermatura nel punto di connessione USB 3.0 o utilizzando cavi di estensione per separare fisicamente i dispositivi Wi-Fi Bluetooth/2,4 GHz da dispositivi USB 3.0, migliora dimostrabilmente la coesistenza e riduce i problemi di interferenza.
Questi problemi EMI USB 3.0 con la banda ISM hanno anche guidato indirettamente molti dispositivi mobili (come gli smartphone) per omettere il supporto per le velocità USB 3.0, anche se alcuni smartphone lo supportano (ad esempio, il Samsung Galaxy Note 3).
