随着可携式行动（portable/mobile）电子消费产品的日新月异，如何满足消费者对传输资料立即、迅速、方便的使用需求，USB传输介面的革新便是很重要的关键。尤其是在考虑到数位终端产品诸如数位相机、PDA、Smartphone以及MP3 player之间，能不能畅通无阻地相互连结的解决方案时，就应运而生造就USB OTG（USB On-The-GO）逐渐取代USB2.0的客观条件。

主从架构成发展门槛

以往USB2.0虽已成为资料传输介面的首要优先选择，但是USB2.0最大的缺憾，便是无法成为担负直接联系终端产品之间传输资料的媒介。 USB2.0是以PC主机为中心的星状拓朴架构，必须透过PC核心的主控制端（Host），才能联系其他从属的周边端（Peripheral）设备，进而执行资料传输与通讯的功能。因此USB2.0的设计概念，还是不脱当时USB-IF协会定位USB、作为核心主机与周边设备两者间主从系统架构（Master/Slave System）传输介面的思维。所以我们可以说，尽管USB2.0具有过去USB1.0、USB1.1所没有的高速传输效能，但是USB2.0的本质内容，依旧是PC相对于Sub-Devices时代的产物。亦即，只有做为核心主机的主控制端，才是具有逻辑、记忆与感测三合一组成要件，成为独立完备的电脑系统，其他周边设备，只是被视为衍生辅助的次要工具而已。

USB OTG的出现，不仅是回应数位时代实际消费应用的需求，也是代表着按照主从架构分类的电脑定义，已经成为历史。虽不能单就USB OTG而论，借此一刀切割两个截然不同的时代，但是USB OTG确是有别以往主从架构的传统电脑思维。这个新生传输标准介面所象征的，是制造厂商、研发设计人员与学术界一同所凝聚出的共识：那就是要重新定位属于行动数位传输的年代，建立「所有电脑都是电子产品、所有电子产品都具备电脑功能」的新认识。因此，USB OTG可说是为因应具备电脑功能的电子产品相互连接传输的关键解决方案，因此不难解释USB OTG是当年（2001年12月）组成USB-IF的会员，包括Nokia、Motorola、Intel 、Microsoft、Philips等，为了针对未来在行动可携式电子消费产品市场大步迈向竞争道路，彼此先行协商妥协所凝聚的具体标准规格。

USB OTG技术优势

或许有人认为USB OTG不过是USB2.0的补充规范，因为在USB OTG并未提到的事项，还是以USB2.0的规范为准；况且USB OTG的具体设计观念，就是以USB1.0时期已经提出的「双重角色装置」（Dual-Role Device；DRD）为基础。这些都是事实。不过DRD的成熟应用，却是在USB OTG时期才发扬光大的。

USB OTG把DRD兼具Host和Peripheral功能的特色发挥得淋漓尽致，那便是主控制端协商协定HNP（Host Negotiation Protocol）。 HNP能够透过VBUS与Mini-A插座插头通话门槛限值的高低差，自动辨识两个具有DRD内容的USB OTG装置在相互连接之际，谁扮演主控制端以及谁扮演周边端；HNP也能进一步发挥主控制端与周边端要相互交换角色时的协调功能。如此HNP就能彻底落实DRD的理念，实践了透过USB OTG传输介面、让可携式行动装置互联的目标。

不仅如此，OTG 能够发起和回应对话请求协定SRP（Session Request Protocol），相对有效地应用可携式行动装置的有限电源。具有DRD功能的OTG装置，可以在其他USB装置主动联系并请求启动VBUS之时，才展开新的通讯连线，只需要8mA的电流便可驱动；平时为了降低功率损耗，具有DRD功能的OTG装置，可以将VBUS关掉以节省电源。OTG SRP借着运用改良缩小的Mini-A插头插座连接器由电池供电的先天局限，将其转化成为控制可携式行动装置电源的优势，降低功耗以达到省电管理。当其他USB装置的Mini-B或是Standard-B接头、连接具有Mini-AB主控制端接头的OTG装置时，OTG便可回应周边端其中之一的数据脉冲或是VBUS脉冲，进行连接通讯时适当的VBUS电源管理，OTG便能有效运用可携式行动电子产品的有限电源。相较于USB2.0驱动程式搭配作业系统可能导致耗损笔记型电脑一小时电量的隐忧，OTG的优势顿时高下立判。

看起来，USB OTG是比USB2.0具有更省电的设计、更为缩小的USB接头、以及更为成熟的DRD功能这三大优势，再加上OTG免权利金、开放使用的推波助澜，USB OTG的应用似乎应该会持续地加速扩张。

OTG发展面临挑战

不过USB OTG虽然实现可携式行动设备互联的解决方案，但是也相对提高OTG在设计上的困难度。以往USB2.0是承继USB标准界面的设计特性，把繁琐复杂的高阶逻辑与数据运算交给PC核心的主控制端，从而相对降低设计研发USB周边设备的困难度，并且透过USB本身具备的随插即用（Plug and Play；PnP）、热插拔（Hot-Plugging）以及向下相容性（backward compatible）的功能，加上Microsoft的大力推广，使得USB在产品应用的便利性大幅提升。 USB OTG则不然。扮演主控制端的OTG装置，除了要承担核心PC等级的复杂运算，还要对应媒合各种不同的周边端装置，因此就需要涵盖各式各样的驱动程式。原本在USB2.0阶段、无须了解其他厂牌产品规格的消费电子产品制造商，现在就要遍地撒网巨细靡遗地去掌握，反而多出意想不到的麻烦。况且，可携式行动电子产品并没有如同Desktop等级那般足够的储​​存空间，可以存取为数众多的驱动程式。

因此，OTG标准规范要求每个OTG DRD装置，必须要有一个预估支援周边端USB设备驱动程式的明细表（Targeted Peripheral List；TPL），列表中要包含设备类型以及制造商等资讯，这就是USB IF所定义的OTG Type规范。对于符合此规范的装置，OTG主控制端只须提供一个驱动程式即可，这可使OTG主控制端无须为每个周边端设备提供个别单独的驱动程式，进而摆脱束缚，支援更多样的OTG周边端设备。

再者，为了发挥主控制端更优质的DRD特性，进而支援诸如列印及高容量储存的应用需求，多数OTG行动晶片制造商尝试将OTG主控制端功能嵌入晶片设计，并搭配行动作业系统架构作业平台​​，或者重新设计系统的PCB，并加入USB OTG晶片功能（USB OTG控制晶片或USB OTG桥接晶片），来提升OTG的传输效率。这样一来，软体在实现USB OTG功能中便扮演相当重要的角色。研发USB支援软体是最耗时费力的工作，由于应用在驱动控制器的程式更加复杂，因此选取恰当的行动作业系统和USB堆叠方案，是USB OTG为实现效能必须面对较为繁琐的挑战。

正因为在技术设计上尚未完全成熟，所以在实际应用时，USB OTG产生了传输速度慢与相容性仍须改进等必须立即解决的问题。 OTG虽然促成了USB装置相互连结的条件，但是OTG实际的资料传输速度却比USB2.0慢上许多，只有在作为周边端的角色时，OTG的传输速度才有可能达到480Mbps，倘若作为主控制端，传输速度可能只有17Mbps。况且透过OTG连结其他USB装置的稳定性并不够，常会在数位影像传输过程时，造成传输过程失败、数位相机无法拍摄、记忆卡传输时间过长等问题。即便OTG Type规范可以简化辨识驱动程式的复杂度，但是数位电子消费产品汰旧换新速度一日千里，DRD装置的驱动明细表却无法像升级BIOS那般容易，因此往往无法立即支援新款问世的OTG设备。而且实际照着一般OTG产品的相容性明细表按图索骥，也会经常出现当机、工作异常、无法传输等问题，导致目前各制造厂商不得不建议消费者，在使用OTG设备时、最好使用同一品牌的现象，何况TPL尚未成为各家厂牌彼此间约定俗成的共识，因此名目繁多的周边端设备驱动程式，仍会带给有意采用OTG标准的厂商不小的压力。

结语

这也是为何OTG前景看似一片大好，但是实际普及程度却不若预期、还是处于附带功能的角色、不能正式取代USB2.0的原因。未来不同多样性的OTG设备间，如何直接相互取得共同的验证标准，在既有OTG基础上，建立更成熟的USB标准介面规格，应该是目前OTG研发设计厂商、USB-IF会员大厂及可携式行动电子产品制造商之间，终将要坐下来协商讨论的课题。

延 伸 阅 读

未来智慧手机的电源管理技术 PC能够长期不在介面上做改良，可能的因素是应用方式集中在低速产品，PC主要的外部输出入周边设备、键盘、滑鼠都是低速的装置，扫描器和监视器限于解析度未提升至相当程度，循序和并行串接埠都可以应付。相关介绍请见「USB介面将发展成3C都接受的介面」一文。 SATA曾一度?厂商所痴迷的存储连接技术，令?多用户心向神往。 SATA到底是个什?技术？它有什?先进的特性？作?企业级应用，用户如何将它运用到现有的存储技术当中去？本文将从技术特征、发展状况和应用方向等角度，?大家答疑解惑。你可在「SATA技术介绍」一文中得到进一步的介绍。 桌上型与笔记型电脑的演进永无止境，事实上，在讨论笔记型电脑或桌上型电脑时，总是会出现更快、更轻巧或 功能更强等字眼。我们总是盘算下次何时为系统进行升级，希望在最快的电脑上让应用程式发挥更大的效能。在「PCI-E专栏：PCI Express省电模式剖析 行动平台决战电池续航力」一文为你做了相关的评析。

市场动态

瑞萨科技（Renesas）推出R8A66597双埠USB主控制器，此低功率装置可嵌入DVD录放影机或建有USB埠的音响设备中，可支援所有USB 2.0规格定义的资料传输速度，包括高速（ 480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps），并备有双埠组态和操作温度范围-40°C～85°C的耐温版本，因此亦可应用于汽车电子中的音响和导航系统。相关介绍请见「瑞萨退出耐温-40°C~85°C的嵌入式双埠USB 2.0主控制器」一文。 美商巨积（LSI Logic）宣布将针对通路商推出其小规格的SATA II 3Gb/s MegaRAID介面卡。这款专为高密度、空间有限的机架式伺服器环境所设计的新款八埠介面卡，是MegaRAID产品系列中的最新成员，可为追求低成本、空间受限的储存环境提供理想解决方案。你可在「LSI Logic推出小规格SATA II 3Gb/s MegaRAID介面卡」一文中得到进一步的介绍。 矽统科技（SiS）表示，已整合其SiS756 PCIe晶片组与SiS163无线网路晶片，为PC提供新的无线网路平台选择。 SiS756是专为超微（AMD）Athlon 64FX设计，支援PCI Express x16介面，可提供8GB/s资料双向传输频宽；而802.11b/g的SiS756则支援MAC与基频发射晶片（BBP），提供54Mb/s双向传输速率。在「矽统发布整合WLAN的AMD PCIe平台」一文为你做了相关的评析。