隨著可攜式行動（portable/mobile）電子消費產品的日新月異，如何滿足消費者對傳輸資料立即、迅速、方便的使用需求，USB傳輸介面的革新便是很重要的關鍵。尤其是在考慮到數位終端產品諸如數位相機、PDA、Smartphone以及MP3 player之間，能不能暢通無阻地相互連結的解決方案時，就應運而生造就USB OTG（USB On-The-GO）逐漸取代USB2.0的客觀條件。

主從架構成發展門檻

以往USB2.0雖已成為資料傳輸介面的首要優先選擇，但是USB2.0最大的缺憾，便是無法成為擔負直接聯繫終端產品之間傳輸資料的媒介。USB2.0是以PC主機為中心的星狀拓樸架構，必須透過PC核心的主控制端（Host），才能聯繫其他從屬的周邊端（Peripheral）設備，進而執行資料傳輸與通訊的功能。因此USB2.0的設計概念，還是不脫當時USB-IF協會定位USB、作為核心主機與周邊設備兩者間主從系統架構（Master/Slave System）傳輸介面的思維。所以我們可以說，儘管USB2.0具有過去USB1.0、USB1.1所沒有的高速傳輸效能，但是USB2.0的本質內容，依舊是PC相對於Sub-Devices時代的產物。亦即，只有做為核心主機的主控制端，才是具有邏輯、記憶與感測三合一組成要件，成為獨立完備的電腦系統，其他周邊設備，只是被視為衍生輔助的次要工具而已。

USB OTG的出現，不僅是回應數位時代實際消費應用的需求，也是代表著按照主從架構分類的電腦定義，已經成為歷史。雖不能單就USB OTG而論，藉此一刀切割兩個截然不同的時代，但是USB OTG確是有別以往主從架構的傳統電腦思維。這個新生傳輸標準介面所象徵的，是製造廠商、研發設計人員與學術界一同所凝聚出的共識：那就是要重新定位屬於行動數位傳輸的年代，建立「所有電腦都是電子產品、所有電子產品都具備電腦功能」的新認識。因此，USB OTG可說是為因應具備電腦功能的電子產品相互連接傳輸的關鍵解決方案，因此不難解釋USB OTG是當年（2001年12月）組成USB-IF的會員，包括Nokia、Motorola、Intel、Microsoft、Philips等，為了針對未來在行動可攜式電子消費產品市場大步邁向競爭道路，彼此先行協商妥協所凝聚的具體標準規格。

USB OTG技術優勢

或許有人認為USB OTG不過是USB2.0的補充規範，因為在USB OTG並未提到的事項，還是以USB2.0的規範為準；況且USB OTG的具體設計觀念，就是以USB1.0時期已經提出的「雙重角色裝置」（Dual-Role Device；DRD）為基礎。這些都是事實。不過DRD的成熟應用，卻是在USB OTG時期才發揚光大的。

USB OTG把DRD兼具Host和Peripheral功能的特色發揮得淋漓盡致，那便是主控制端協商協定HNP（Host Negotiation Protocol）。HNP能夠透過VBUS與Mini-A插座插頭通話門檻限值的高低差，自動辨識兩個具有DRD內容的USB OTG裝置在相互連接之際，誰扮演主控制端以及誰扮演周邊端；HNP也能進一步發揮主控制端與周邊端要相互交換角色時的協調功能。如此HNP就能徹底落實DRD的理念，實踐了透過USB OTG傳輸介面、讓可攜式行動裝置互聯的目標。

不僅如此，OTG 能夠發起和回應對話請求協定SRP（Session Request Protocol），相對有效地應用可攜式行動裝置的有限電源。具有DRD功能的OTG裝置，可以在其他USB裝置主動聯繫並請求啟動VBUS之時，才展開新的通訊連線，只需要8mA的電流便可驅動；平時為了降低功率損耗，具有DRD功能的OTG裝置，可以將VBUS關掉以節省電源。OTG SRP藉著運用改良縮小的Mini-A插頭插座連接器由電池供電的先天侷限，將其轉化成為控制可攜式行動裝置電源的優勢，降低功耗以達到省電管理。當其他USB裝置的Mini-B或是Standard-B接頭、連接具有Mini-AB主控制端接頭的OTG裝置時，OTG便可回應周邊端其中之一的數據脈衝或是VBUS脈衝，進行連接通訊時適當的VBUS電源管理，OTG便能有效運用可攜式行動電子產品的有限電源。相較於USB2.0驅動程式搭配作業系統可能導致耗損筆記型電腦一小時電量的隱憂，OTG的優勢頓時高下立判。

看起來，USB OTG是比USB2.0具有更省電的設計、更為縮小的USB接頭、以及更為成熟的DRD功能這三大優勢，再加上OTG免權利金、開放使用的推波助瀾，USB OTG的應用似乎應該會持續地加速擴張。

OTG發展面臨挑戰

不過USB OTG雖然實現可攜式行動設備互聯的解決方案，但是也相對提高OTG在設計上的困難度。以往USB2.0是承繼USB標準界面的設計特性，把繁瑣複雜的高階邏輯與數據運算交給PC核心的主控制端，從而相對降低設計研發USB周邊設備的困難度，並且透過USB本身具備的隨插即用（Plug and Play；PnP）、熱插拔（Hot-Plugging）以及向下相容性（backward compatible）的功能，加上Microsoft的大力推廣，使得USB在產品應用的便利性大幅提昇。USB OTG則不然。扮演主控制端的OTG裝置，除了要承擔核心PC等級的複雜運算，還要對應媒合各種不同的周邊端裝置，因此就需要涵蓋各式各樣的驅動程式。原本在USB2.0階段、無須瞭解其他廠牌產品規格的消費電子產品製造商，現在就要遍地撒網鉅細靡遺地去掌握，反而多出意想不到的麻煩。況且，可攜式行動電子產品並沒有如同Desktop等級那般足夠的儲存空間，可以存取為數眾多的驅動程式。

因此，OTG標準規範要求每個OTG DRD裝置，必須要有一個預估支援周邊端USB設備驅動程式的明細表（Targeted Peripheral List；TPL），列表中要包含設備類型以及製造商等資訊，這就是USB IF所定義的OTG Type規範。對於符合此規範的裝置，OTG主控制端只須提供一個驅動程式即可，這可使OTG主控制端無須為每個周邊端設備提供個別單獨的驅動程式，進而擺脫束縛，支援更多樣的OTG周邊端設備。

再者，為了發揮主控制端更優質的DRD特性，進而支援諸如列印及高容量儲存的應用需求，多數OTG行動晶片製造商嘗試將OTG主控制端功能嵌入晶片設計，並搭配行動作業系統架構作業平台，或者重新設計系統的PCB，並加入USB OTG晶片功能（USB OTG控制晶片或USB OTG橋接晶片），來提升OTG的傳輸效率。這樣一來，軟體在實現USB OTG功能中便扮演相當重要的角色。研發USB支援軟體是最耗時費力的工作，由於應用在驅動控制器的程式更加複雜，因此選取恰當的行動作業系統和USB堆疊方案，是USB OTG為實現效能必須面對較為繁瑣的挑戰。

正因為在技術設計上尚未完全成熟，所以在實際應用時，USB OTG產生了傳輸速度慢與相容性仍須改進等必須立即解決的問題。OTG雖然促成了USB裝置相互連結的條件，但是OTG實際的資料傳輸速度卻比USB2.0慢上許多，只有在作為周邊端的角色時，OTG的傳輸速度才有可能達到480Mbps，倘若作為主控制端，傳輸速度可能只有17Mbps。況且透過OTG連結其他USB裝置的穩定性並不夠，常會在數位影像傳輸過程時，造成傳輸過程失敗、數位相機無法拍攝、記憶卡傳輸時間過長等問題。 即便OTG Type規範可以簡化辨識驅動程式的複雜度，但是數位電子消費產品汰舊換新速度一日千里，DRD裝置的驅動明細表卻無法像升級BIOS那般容易，因此往往無法立即支援新款問世的OTG設備。而且實際照著一般OTG產品的相容性明細表按圖索驥，也會經常出現當機、工作異常、無法傳輸等問題，導致目前各製造廠商不得不建議消費者，在使用OTG設備時、最好使用同一品牌的現象，何況TPL尚未成為各家廠牌彼此間約定俗成的共識，因此名目繁多的周邊端設備驅動程式，仍會帶給有意採用OTG標準的廠商不小的壓力。

結語

這也是為何OTG前景看似一片大好，但是實際普及程度卻不若預期、還是處於附帶功能的角色、不能正式取代USB2.0的原因。未來不同多樣性的OTG設備間，如何直接相互取得共同的驗證標準，在既有OTG基礎上，建立更成熟的USB標準介面規格，應該是目前OTG研發設計廠商、USB-IF會員大廠及可攜式行動電子產品製造商之間，終將要坐下來協商討論的課題。

延 伸 閱 讀

未來智慧手機的電源管理技術 PC能夠長期不在介面上做改良，可能的因素是應用方式集中在低速產品，PC主要的外部輸出入週邊設備、鍵盤、滑鼠都是低速的裝置，掃描器和監視器限於解析度未提昇至相當程度，循序和並行串接埠都可以應付。相關介紹請見「USB介面將發展成3C都接受的介面」一文。 SATA曾一度?廠商所癡迷的存儲連接技術，令?多用戶心向神往。SATA到底是個什?技術？它有什?先進的特性？作?企業級應用，用戶如何將它運用到現有的存儲技術當中去？本文將從技術特徵、發展狀況和應用方向等角度，?大家答疑解惑。你可在「SATA技術介紹」一文中得到進一步的介紹。 桌上型與筆記型電腦的演進永無止境，事實上，在討論筆記型電腦或桌上型電腦時，總是會出現更快、更輕巧或 功能更強等字眼。我們總是盤算下次何時為系統進行升級，希望在最快的電腦上讓應用程式發揮更大的效能。在「PCI-E專欄：PCI Express省電模式剖析 行動平台決戰電池續航力」一文為你做了相關的評析。

市場動態

瑞薩科技（Renesas）推出R8A66597雙埠USB主控制器，此低功率裝置可嵌入DVD錄放影機或建有USB埠的音響設備中，可支援所有USB 2.0規格定義的資料傳輸速度，包括高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps），並備有雙埠組態和操作溫度範圍-40°C～85°C的耐溫版本，因此亦可應用於汽車電子中的音響和導航系統。相關介紹請見「瑞薩推出耐溫-40°C～85°C的嵌入式雙埠USB 2.0主控制器」一文。 美商巨積（LSI Logic）宣佈將針對通路商推出其小規格的SATA II 3Gb/s MegaRAID介面卡。這款專為高密度、空間有限的機架式伺服器環境所設計的新款八埠介面卡，是MegaRAID產品系列中的最新成員，可為追求低成本、空間受限的儲存環境提供理想解決方案。你可在「LSI Logic推出小規格SATA II 3Gb/s MegaRAID介面卡」一文中得到進一步的介紹。 矽統科技（SiS）表示，已整合其SiS756 PCIe晶片組與SiS163無線網路晶片，為PC提供新的無線網路平台選擇。SiS756是專為超微（AMD）Athlon 64FX設計，支援PCI Express x16介面，可提供8GB/s資料雙向傳輸頻寬；而802.11b/g的SiS756則支援MAC與基頻發射晶片（BBP），提供54Mb/s雙向傳輸速率。在「矽統發佈整合WLAN的AMD PCIe平台」一文為你做了相關的評析。