Как концентраторы USB 3.0 и удлинительные кабели USB влияют на задержку, если она вообще есть?

2209
Matthew Jendrasiak

В настоящее время у меня есть три периферийных устройства (мышь, клавиатура, планшет Wacom), подключенных к отдельному USB-порту на моем компьютере. Каждый из них также имеет свой собственный 6-футовый удлинительный USB-кабель (пассивный), потому что компьютер находится немного далеко. Все они являются устройствами USB 2.0.

Чтобы сократить кабели, я хотел упростить вещи. Подключите один 6-10-футовый удлинительный кабель USB 3.0 от ПК к 4-портовому концентратору USB 3.0 с питанием, который у меня есть, и подключите к нему все три периферийных устройства USB 2.0.

Мне любопытно несколько вещей:

  1. Я знаю, что подключение устройств 2.0 к расширению 3.0 не даст никаких преимуществ для скорости 3.0. Но что, если они все подключены к концентратору 3.0, подключенному к кабелю 3.0? Будет ли это причиной того, что эти устройства 2.0 будут использовать дополнительные провода в кабеле 3.0, теоретически?

  2. Может ли переадресация вызовов событий со всех трех устройств по одному кабелю теоретически увеличить задержку?

  3. Мне сказали, что USB-концентраторы с питанием действуют как повторители. Так ли это, и если да, может ли это уменьшить задержку? Или это не так, как работает репитер?

Ответьте один или несколько или все. Я понимаю, что это может показаться несущественным, но я забочусь о деталях. Большое спасибо за чтение.

0
Хорошие вопросы (и я не могу ответить на большинство из них), но ретранслятор не может уменьшить задержку, он может только увеличить его, потому что ему нужно принять сигнал, обработать его и передать его. Время на обработку и передачу будет дополнительным к первоначальной задержке. davidgo 6 лет назад 0
Принудительное выполнение нескольких вызовов одновременно может увеличить задержку. Более длинные кабели увеличат задержку, но не заметно. davidgo 6 лет назад 0
Возможный дубликат [USB-концентратор влияет на производительность?] (Https://superuser.com/questions/437429/does-a-usb-hub-affect-performance) Tiago Caldeira 6 лет назад 1

3 ответа на вопрос

1
fixer1234
  1. Я знаю, что подключение устройств 2.0 к расширению 3.0 не даст никаких преимуществ для скорости 3.0. Но что, если они все подключены к концентратору 3.0, подключенному к кабелю 3.0? Будет ли это причиной того, что эти устройства 2.0 будут использовать дополнительные провода в кабеле 3.0, теоретически?

USB 3.0 включает соединения USB 2.0 для обратной совместимости, но трафик хранится отдельно. Есть контроллер USB 2.0, который обрабатывает трафик USB 2.0, проходящий через инфраструктуру USB 3.0. Таким образом, вы можете использовать кабели и концентраторы USB 3.0, но устройства USB 2.0 полностью обрабатывают USB 2.0. Дополнительная инфраструктура USB 3.0 игнорируется.

  1. Может ли переадресация вызовов событий со всех трех устройств по одному кабелю теоретически увеличить задержку?

Ключевое слово там "теоретически". Да, теоретически, это может добавить задержку для объединения сигналов по одному пути, но вы никогда не узнаете об этом, если это произойдет. Ваши устройства (мышь, клавиатура и планшет) имеют очень низкую скорость передачи данных. Даже по сравнению с пропускной способностью USB 2.0, объединенные данные из всех трех, как плевки в океан. Статистически, будут случаи, когда будут предприняты одновременные попытки перемещения данных, и некоторые данные будут задержаны. Но задержка будет в микросекундах или более коротком порядке. Люди не могут воспринимать задержки даже в миллисекундах.

Тем не менее, это ничего не изменит, потому что это уже происходит. Группы портов USB на вашем компьютере подключены к внутреннему концентратору (корневому концентратору). Таким образом, подача этих портов отдельно приводит к любым конфликтам, происходящим внутри вашего компьютера. Если вы объединяете устройства на внешнем концентраторе, вы просто перемещаете место, где происходят эти столкновения.

  1. Мне сказали, что USB-концентраторы с питанием действуют как повторители. Так ли это, и если да, может ли это уменьшить задержку? Или это не так, как работает репитер?

Повторители используются для расширения пределов расстояния соединения. Концентратор может быть использован в качестве повторителя. Но вы можете только добавить задержку, вы не можете уменьшить ее. Каждый раз, когда сигнал обрабатывается, существует возможность ввести дополнительную задержку (и вы не можете отправить его обратно во времени). Но опять же, такие задержки на много порядков слишком малы, чтобы повлиять на все, о чем вы будете знать.

Тем не менее, вы можете потенциально уменьшить теоретическую задержку, используя концентратор (который может быть концентратором USB 2.0), по другой причине. Предел расстояния USB 2.0 составляет 5 метров при использовании кабелей, рассчитанных на это расстояние.

Скажем, у вас есть устройство с 5-дюймовым кабелем, и вы добавляете 10-дюймовый удлинитель. Размер провода в кабеле устройства может быть рассчитан на общую длину 5 футов, а размер провода в удлинительном кабеле может быть рассчитан на общую длину не более 10 футов, а качество конструкции кабелей может быть аналогичным образом их длина. В этом случае каждый кабель уже внес допустимые потери на соединение, и вы объединяете потери двух кабелей.

Таким образом, ваша установка может уже вносить задержку, и она просто не находится в диапазоне, о котором вы знаете. По этой причине спецификация USB специально определяет использование удлинительных кабелей как несовместимых, хотя ненадежность в реальной практике может достигать уровней, приемлемых для вашей цели, особенно с низкой скоростью передачи данных, для устройств ввода данных человеком.

Таким образом, объединение устройств в концентраторе и использование длинного кабеля для подключения концентратора к компьютеру может уменьшить задержку вашей текущей настройки (не так, как вы этого знаете), гарантируя, что каждое соединение находится в пределах USB.

0
sawdust
  1. Я знаю, что подключение устройств 2.0 к расширению 3.0 не даст никаких преимуществ для скорости 3.0. Но что, если они все подключены к концентратору 3.0, подключенному к кабелю 3.0? Будет ли это причиной того, что эти устройства 2.0 будут использовать дополнительные провода в кабеле 3.0, теоретически?

Нет, это желаемое за действительное, учитывая твои предпосылки.
Я полагаюсь на этот ответ :

Согласно спецификации USB3 отсюда, функциональность USB2 на хостах / концентраторах USB3 не изменяется. Поэтому (не говоря уже о проблемах с питанием) устройства USB2 по-прежнему работают с широковещательным методом, то есть они будут использовать ту же старую полосу пропускания скорости USB со всеми другими устройствами USB2 на том же хосте / концентраторе. Устройства USB2 не будут иметь доступной емкости USB3, так как емкость SuperSpeed ​​USB3 находится на разных проводах, которые не подключены к устройствам USB2.


  1. Может ли переадресация вызовов событий со всех трех устройств по одному кабелю теоретически увеличить задержку?

Да.

  1. Мне сказали, что USB-концентраторы с питанием действуют как повторители. Так ли это, и если да, может ли это уменьшить задержку? Или это не так, как работает репитер?

Каждый USB-концентратор питается от внешнего источника питания или через USB-соединение с хостом.
Нет такого понятия, как действительно пассивный (то есть без питания) USB-концентратор. «Пассивный USB-концентратор» является неправильным.
(Активный удлинительный кабель USB на самом деле является концентратором с одним портом, или, скорее, многопортовым концентратором с использованием только одного выходного порта.)
Концентратор USB распознается хостом как отдельное устройство USB.

Таким образом, вставка USB-концентратора (который действует как ретранслятор) увеличит задержку, а не уменьшит ее.
Ретранслятор использует метод получения, хранения и пересылки, поэтому он (или любое другое устройство) не может уменьшить задержку, как вы просите.

Кстати, ваш компьютер, вероятно, имеет собственный внутренний USB-концентратор, и эти три «отдельных» порта, вероятно, объединяются в один хост-контроллер USB.

Также обратите внимание, что пассивные USB-удлинители, по-видимому, являются «незаконными», то есть не подпадают под спецификации USB. См. Почему некоторые удлинительные кабели USB имеют удлиненный кожух на женском конце?

0
JakeGould
  1. Я знаю, что подключение устройств 2.0 к расширению 3.0 не даст никаких преимуществ для скорости 3.0. Но что, если они все подключены к концентратору 3.0, подключенному к кабелю 3.0? Будет ли это причиной того, что эти устройства 2.0 будут использовать дополнительные провода в кабеле 3.0, теоретически?

Как уже говорили другие, этого не произойдет. Кабели USB 2.0 (и 1.1) имеют 4 разъема, а кабели USB 3.0 - 8. Оставшиеся 4 при подключении кабеля USB 2.0 к соединению USB 3.0 будут отсутствовать на устройстве.

Тем не менее, не все контроллеры созданы равными. И, как я объясняю в этом ответе, я заметил более быстрое время передачи при подключении жестких дисков USB 2.0 к портам USB 3.0 по сравнению с портами USB 2.0 на аналогичной машине.

По сути, совместимость протокола и скорость / эффективность использования этого протокола - две разные вещи. И я предполагаю, что контроллеры USB 3.0 просто лучше, чем некоторые порты USB 2.0.

Я понимаю, что ваш вопрос касается латентности, но это только один тонкий фактор среди всего этого. Если на устройстве есть соединение USB 3.0, я бы рекомендовал использовать его с устройствами USB 2.0 для повышения производительности.