雖然市場上尚未有支援 USB 3.1 的裝置，但各大主機板廠商已經開始在中高階產品中導入 USB 3.1 連接埠，相較上代 USB 3.0 除了在傳輸速度由 5Gbps 提升至 10Gbps 外，更改用全新 128b/132b 編碼令頻寬損失由上代 USB 3.0 約 20% 降低至 3% 。 HKEPC 編輯部取得由 ASUS 提供的 USB 3.1 測試套件，包括 ASUS USB 3.1 2-Port 擴充卡及全球首個 USB 3.1 SSD 原型樣本，針對 USB 2.0 、 USB 3.0 及 USB 3.1 進行傳輸性能比較。
由 PC 統一外接介面 走向全球最普及 I/O
在 PC 發展的初期，外接式裝置的傳輸介面各不相同，例如 Printer 需要用上 DB-25 Parallel Port 、 Modem 則會使用 RS232 Serial Port ， Keyboard 與 Mouse 則使用 PS/2 Port ，而且不具備熱插拔功能需要系統重啟才能使用，根本無法滿足外接式裝置發展。因此， 1994 年 INTEL 與 MICROSOFT 共同倡導成立 USB-IF 開發聯盟，發展統一及具備熱插拔與供電的 Universal Serial Bus (USB) 介面，並廣泛地被應用於 PC 裝置上，及後更擴展至其他電子產品領域，成為全球最普及的 I/O 與 DC 電源介面。
USB-IF 成立後於 1994 年 11 月發佈了首個 USB 0.7 技術規範，經過 0.8 、 0.9 、 0.99 與 1.0RC 規範後， 1996 年 1 月 USB-IF 正式發佈 USB 1.0 技術規範，傳輸速度分為 Low Speed 裝置 1.5Mbps 與 Full-Speed 裝置 12Mbps ，由於沒有加入預測及通過檢測功能，令高速裝置經常無法運作於 Full-Speed 模式，加上當時支援 USB 的硬體和軟體尚未普及，市面上只有極少數的 USB 1.0 裝置。
Microsoft 於 Windows 98 發佈會上首次展示 USB 熱插拔功能，結果失敗收場
直至 1998 年 9 月 USB 1.1 技術規範正式發佈，修正了 USB 1.0 版本相容問題，加上 Windows 98 原生支援 USB 裝置，基於 USB 規格的裝置開始普及於 PC 市場，當年另一個外接式裝置 IEEE 1394 規格亦正式興起，初推出時速度已達 100Mbps ~ 400Mbps ，當時此技術的倡導者 APPLE ，由於 IEEE1394 的許可費太高，令 IEEE 1394 只能定位於高速傳輸裝置市場，而 USB 則定位於一般外接裝置市場。
USB 開發成本低加壓 IEEE 1394
2000 年 4 月 USB-IF 正式推出 USB 2.0 技術規範，新增了 Hi-Speed 裝置 480Mbps ，並且可向下相容舊有 USB 裝置，儘管 USB 2.0 受限於 BOT 傳輸協定和 NRZI 編碼方式，實際最高傳輸速度只有 30 MByte/s 左右，而 IEEE1394 繼承了 SCSI 指令，傳輸速度高達 800Mbps 而 CPU 佔用率較低，但面對 USB 2.0 開發成本低廉，無需付擔高昂的許可費， IEEE 1394 規格續漸被邊緣化。
USB 2.0 技術規範推出後， USB 普及度更進一步，不少 PC 裝置不再提供 DB-25 、 RS232 接口，最後連 Keyboard 與 Mouse 連接埠 PS/2 亦由 USB 介面所取代。與此同時， USB 開始進軍其他電子產品市場， 2006 年 12 月推出 USB On-The-Go (OTG) 規範，允許兩個 USb 裝置不經獨立 USB 主機端直接相互通訊，由於 USB 亦成為 Smartphone 及 Tablet 裝置的傳輸接口， 2007 年 3 月推出 USB Battery Charging Specification 供電規格， USB 供電最高可增至 1.5A 。
USB 3.1 時代即將來臨
2008 年 11 月 USB-IF 正式推出 USB 3.0 技術規範，新增了 SuperSpeed 裝置，傳輸速度由 480Mbps 大幅提升至 5Gbps ，以滿足外置儲存裝置對速度的需求，同時可向下相容舊有 USB 裝置， USB 3.0 介面通常採用藍色與 USB 2.0 採用黑色作出區間，讓使用者易於分辨。
2013 年 7 月 USB-IF 再推出 USB 3.1 技術規範，通訊協定架構上大致和 USB 3.0 相似，但 PHY Layers 升級至 Gen 2 並加入了 Low Frequency Periodic Signaling (LFPS) 傳輸協定、在協議層加入全新的封包傳輸協定及通訊協定，其速度進一步提升至 10Gbps 稱為 Superspeed+ 裝置，以滿足更大容量更高速的儲存裝置、透過 USB 介面連接顯示器提供更高解析度，以及行動電腦的 External Docking 介面等用途。
首個可運作 Phototype 於 2014 年中國 IDF 開發者大會正式展出，各大晶片廠商 2014 年第四季量產支援 USB 3.1 的傳輸晶片，在 INTEL 全力推動下，一線主機板廠商包括 ASUS 及 ASROCK ，開始推出具備 USB 3.1 介面的主機板產品。
現時已得悉具備 USB 3.1 的 ASUS 主機板型號，包括 X99-Pro/USB 3.1 、 Z97-Deluxe/USB 3.1 、 Z97-Pro/USB 3.1 、 Z97-A/USB 3.1 、 Z97-K/USB3.1 與 B85-Plus/USB 3.1 合共五款型號。 ASROCK 方面則有 X99 Extreme 6/3.1 與 X99 Extreme 6/3.1 兩款型號。
USB 3.1 速度提升至 10Gbps
USB 3.1 與 USB 3.0 的 Pin Assignments 完全一樣，但 USB 3.1 進一步改良 Physical Layer 設計，稱為「 Gen 2 Physical Layer 」，與 USB 3.0 的「 Gen 1 Physical Layers 」比較，除了 Signaling Data Rate 大幅提升，由 USB 3.0 最高傳輸速度為 5 Gbps ，倍增至 USB 3.1 的 10 Gbps 。
此外， USB 3.1 在編碼技術亦作出重大改良， USB 3.0 採用舊式的 8b/10b 編碼技術，而 USB 3.1 則改用 128b/132b 編碼技術，令編碼所佔用的頻寬損失由 USB 3.0 約 20% ，下降至 USB 3.1 只有約 3% 。
8b/10b 編碼技術是由 IBM 於 1983 年所提出的傳輸技術，把 8bit 的資料經過對應機制轉化為 10bit 的字碼，透過不均等性氣 (Disparity) 差分訊號來降低 EMI 干擾，提高精確的訊號以保持傳輸速率，解決當高速串列傳送時，出現了連續的 0 或 1 的位元沒有產生變化訊號出現電壓位階錯誤的可能性，雖然 USB 3.0 的 Raw Throughput 規格為 500 Mbps ，但由於 10bit 中有 2bit 是用作差分訊號，因此 USB 3.0 頻寬實際最高傳輸率 450 MBps 。
改用 128b/132b 編碼技術
USB 3.1 的 Gen 2 實體層 PHY 改用了 128b/132b 編碼技術，它是由 IEEE 802.3 的 64b/66b 傳輸技術演變出來，把 128Bit 的資料經過對應組合變成 16 字符 (Symbols) 的 Data Block ，在 Data Block 前面加上 4bit 校驗符號成為資料流 (Bit Stream) ，此技術與 PCIe 3.0 的 128b/130b 編碼相類似。
128b/132b 編碼技術透過展頻技術 (Spread Spectrum) 刻意在時脈訊號 (Clock signal) 中加入抖動 (Jitter) ，將特定造成電磁干擾的能量由特定頻率打散以降低 EMI 干擾，由於 132bit 資料流只有 4bit 用作校驗， USB 3.1 的 Raw Throughput 規格為 1.2 GBps ，但受惠於 128b/132b 編碼技術令 USB 3.1 的頻寬實際最高傳輸率可高達 1.1 GBps 。
USB 3.1 同時改用了採用 LFPS 訊號交涉方式，讓傳送及接收端可以透過 Speed Traning 協議傳送的速度，以保持最高效率及穩定的時脈下進行資料傳輸。
|左面為 USB 3.0 的 8b/10b Encoding 、右面為 USB 3.1 的 128b/132b Encoding
採用全新 USB Type C 介面
USB Type-C 接口是全新設計，其尺寸比 USB 2.0 Micro-B 介面更細小，而厚度進一步減至 2.5mm 以下，線材兩端可為相同的 Type-C 介面，接口端沒有正反插入方向，在使用上相較傳統的 USB Type A 及 Type B 更為方面，針對 PC 應用可採用 Type-A to Type-C 線材，能完全相容於現有的 USB Type A 接連埠。
USB Type-C 線材需要具備抗電磁及射頻干擾能力，標準線材至少能提供 3A 的電流傳輸能力，支援可擴展充電電壓規格，耐用性在 10,000 次以上，預期 2015 年底將會陸續看到基於 USB Type-C 接口的 Smartphone 、 Tablet 產品上市，預期 USB Type C 將會繼漸取代 USB Type B 成為行動裝置的業界主流標準。
Source : HKEPC