從內部線路瞭解狀況
其實要搞懂USB的傳輸速度，最簡單的方式就是從歷代規範的內部線路下手，只要弄清楚運作的原理，傳輸速度的問題就能迎刃而解。
回過頭看USB 1.0到2.0的規範，資料是透過1對半雙工的線路（代號為D+、D-）進行傳輸，無論是從裝置傳輸至電腦，或是反過來從電腦傳輸至裝置，都是在同一條線路上完成，只不過他同時只能進行單向傳輸，所以當雙向都需要傳輸資料的時候，就需要排隊輪流進行。
到了USB 3.0以及USB 3.1 Gen1的Type-A與Type-B等規範，傳輸線路改為2對單工的線路（代號為SSTR+、SSTR-以及SSTX+、SSTX-），雖然每組線路只能往單向傳送資料，但是因為彼此能夠同步運作的關係，所以裝置與電腦間的資料不需排隊，就能進行雙向傳輸。
USB 3.1 Gen2維持了USB 3.1 Gen1的線路配置，但是將傳輸速度提高為2倍，並改善資料編碼效率，因此具有更高的資料傳輸速度。
至於USB 3.1 Gen1與USB 3.1 Gen2的Type-C端子部分，則是為了達到無方向性的設計，而在內部準備了2套線路，也就是說總共有2套SSTR以及SSTX，但是在運作的時候只會使用其中1套線路。
而最新的USB 3.2則是沿用Type-C端子設計，不過運作時會同時使用2套線路，以雙通道的方式傳輸資料，來達到傳輸速度加倍的功效。
此外在USB 3.0至USB 3.2中的所有規範，都保留了USB 2.0用的資料線路，以達到向下相容的需求。
速度由最慢的環節決定
在瞭解規範的線路配置之後，不難發現高版本中的線路都能相容低版本的需求，例如USB 3.1 Gen2能夠以USB 3.1 Gen1模式運作，如果要搭配USB 2.0的裝置的話，也有對應的線路能夠使用。
也就是因為這個緣故，所有USB的電腦、裝置、線材都能混搭使用，只不過速度會以其中最慢的環節決定。舉例來說，將USB 2.0的隨身碟插入USB 3.2的電腦上時，就會以USB 2.0的速度運作。
所以要榨出USB 3.2的最高速度，除了電腦與裝置都需支援USB 3.2之外，也需要使用通過認證USB 3.1 Gen2 Type-C線材，才能完整發揮2,424MB/s的最高速度，若是搭配認證USB 3.1 Gen1 Type-C線材則只有1,000MB/s。如過搭配Type-A轉接線材連接至USB 3.1 Gen2或USB 3.1 Gen1的話，則因為只能以單通道模式運作，所以速度分別會降為1,212MB/s、500MB/s。
需要注意的是，有些Type-C線材內部可能只有USB 2.0所使用的D+、D-線路，所以使用這種線材連接各種裝置的話，速度就會下降至USB 2.0的水準，所以不要因為省錢購買便宜線材，而犧牲了高速傳輸的優勢。
編碼以避免訊號干擾
USB開發者論壇（USB Implementers Forum）在制定USB 3.0規範的時候，將資料傳輸率設定在5Gbps，後來推出USB 3.1時，USB 3.0被重新命名為USB 3.1 Gen1，所以其實兩者是相同的技術。
至於新推出的升級版規範，則命名為USB 3.1 Gen2，資料傳輸率從5Gbps翻倍至10Gbps，並改變使用的編碼方式，進一步提升實際傳輸效能。至於最新推出的USB 3.2，則使用2條USB 3.1 Gen1或Gen2的資料線路，進行雙通道傳輸。
不過為了降低資料傳輸的過程中產生的電磁波干擾，各世代規範都會先將資料編碼處理後再送出。
USB 3.1 Gen1運作時，會將長度為8bit的資料透過8b/10b編碼，打散（Scramble）成長度為10bit的符號（Symbol），並搭配展頻技術（Spread Spectrum）將編碼後的符號傳送出去，以降低電磁波干擾的情況。接收端收到訊號後，則可經由解碼程序將10bit符號還原為8bit資料。
然而USB 3.1 Gen2捨棄了8b/10b編碼，改為採用以10GbE乙太網路使用的64 b/66b編碼衍生的128b/132b編碼。這種編碼會將8組8bit的資料組成1個訊框（Frame），並在區塊前端加上4bit的辨識碼（Identifier），傳輸時仍會搭配展頻技術，但可視狀況決定是否打散。接收端收到訊號後，會將132bit訊框還原為128bit資料。
Gen2能降低傳輸耗損
Gen1與Gen2最大的差別，在於使用的編碼不同，在傳輸過程中產生的耗損也有所不同。在Gen1的情況中，每傳輸10bit的流量，其中只有8bit為真正的資料，耗損高達20%。而在Gen2中，每傳輸132bit的流量，就有128bit為真正的資料，耗損大約只有3%。
所以在計算理論傳輸速度的時候，USB 3.0與USB 3.1 Gen1的計算方式如下：
5Gbps（資料傳輸率） x 8/10（耗損）= 4,096Mbps（理論傳輸速度） = 500MB/s
而USB 3.1 Gen2的計算方式如下：
10Gbps（資料傳輸率） x 128/134（耗損） = 9,552Mbps（理論傳輸速度）= 1,212MB/s
至於USB 3.2的情況則最簡單，因為他是採用2條USB 3.1 Gen1或Gen2資料通道，所以只要直接乘上2倍就好，計算方式如下：
500MB/s x 2 = 1,000MB/s
（或） 1,212MB/s x 2 = 2,424MB/s
不過由於這邊提到的速度都是理論值，在實際應用的情況，會受到線材、端子品質，訊號干擾甚至是裝置效能等因素影響，根據經驗至少要打8折才會是實際速度，所以往後測試USB裝置的效能表現比不上官方宣稱的速度，也不用大驚小怪了。
