Die Mathematik hinter vielen Geräten an einem USB-Hub

Die Mathematik hinter vielen Geräten an einem USB-Hub

Ich habe nach einer soliden Antwort darauf gesucht, aber nichts Eindeutiges gefunden.

Im Grunde bekomme ich einen 7-Port-USB-3.0-Hub mit Stromversorgung, aber ich schließe Geräte an, die wichtig sind oder hohe Datenmengen verarbeiten – wie etwa ein Grafiktablett für professionelle Arbeit (wichtig) und eine 1080p-Webcam. Ich frage mich, ob der 7-Port-USB-Hub im Hinblick auf den Verlust der Übertragungsgeschwindigkeit aufgrund der Anzahl der Geräte oder der Anzahl der anspruchsvollen Geräte überlastet sein wird und ob die Datenübertragungsgeschwindigkeit eines der Geräte am Hub dadurch beeinträchtigt wird.

Wie viel kann also ein 7-Port-USB-3.0-Hub mit eigener Stromversorgung verarbeiten, ohne dass die Geschwindigkeit der Geräte (externe Festplatten nicht mitgerechnet) darunter leidet? Und wie viel Bandbreite würden 7 Geräte (Grafiktablett und 1080p-Webcam von diesen Geräten sowie Maus, Tastatur, Drucker usw.) ungefähr vertragen, wenn sie alle gleichzeitig verwendet würden?

Antwort1

Tastatur, Mäuse, Audio und USB2-Sticks haben keinen Einfluss auf den Betrieb des USB 3.0-Kanals - diese USB2-Geräte durchlaufen ABSOLUT SEPARATE Hardware, einen USB 2.0-Hub, der in den USB 3.0-Hub eingebaut ist, wodurch die USB 3.0-Bandbreite unberührt bleibt. Bitte beachten Sie dieUSB 3.1-Spezifikationen, Abschnitt 3.1, Abbildung 3-1, Seite 3-2. Der Text lautet: „Die USB 3.1-Systemarchitektur (Abbildung 3-1) besteht aus zwei gleichzeitig aktiven Bussen: einem USB 2.0-Bus und einem Enhanced SuperSpeed-Bus.“

Eine 1080P HD-Webcam (30 fps) benötigt etwa 60 Mbit/s effektive Bitrate oder vielleicht 2–3 % der verfügbaren USB 3.0-Bandbreite. Das scheint kein Grund zur Sorge zu sein.

Somit steht Ihnen die restliche USB 3.0 Bandbreite des 7-Port Hubs für Ihr „Grafiktablett“ für Ihre professionelle Arbeit mit allen von Ihnen bereitgestellten Hartdaten/Fakten zur Verfügung.

Antwort2

Hängt davon ab, wie viel Leistung dieser Hub liefern kann. Geräte mit zu geringer Leistung verlieren normalerweise nicht nur an Geschwindigkeit, sondern funktionieren auch nicht mehr (oder sind die Ursache fürmagischer RauchFlucht).

Wenn es sich um einen Hub mit Stromversorgung und einem maximalen Strom von 900 mA × 7 = 6,3 A handelt (maximaler Strom gemäß USB 3.0-Spezifikation; Sie können ihn auf dem Netzteil des Hubs nachlesen), kann er praktisch jeden Port mit maximalem Strom verarbeiten (es sei denn, er ist schlecht verkabelt und hat einen fehlerhaften Schaltkreis). Ich würde sagen, Sie sollten einen hochwertigen Hub kaufen (Sie können fragen, was aufHardware-Empfehlungen Stack Exchange).

Am besten besorgen Sie sich ein USB-Spannungs- und Strommessgerät und prüfen die tatsächliche Spannung/Stromstärke jedes Geräts (das ist extrem günstig) und addieren die Ergebnisse, um zu sehen, welche Stromstärke Sie betrachten. Fügen Sie dann etwas Strom für den Hub selbst und die Verluste während der Übertragung hinzu.

Wenn der Hub kein 5-V-Netzteil hat, müssen Sie auch die Wattzahl überprüfen. Multiplizieren Sie dann Spannung und Stromstärke des Netzteils, um die Wattzahl zu erhalten, und dividieren Sie durch 5 V, um die mögliche Stromstärke von 5 V zu erhalten. Ziehen Sie etwas ab, um die Verluste der DC-DC-Wandlereffizienz im Hub zu berücksichtigen (normalerweise 5-30 %)

Um die Bandbreite zu überprüfen, verwenden SieGeräte-Manager in Windows: Öffnen Sie die Eigenschaften des (Name) Host Controllers und aktivieren Sie in den Eigenschaften die Liste der bandbreitenintensiven Geräte auf der Registerkarte „Erweitert“. Wenn Sie die Eigenschaften des USB-Root-Hubs auf der Registerkarte „Stromversorgung“ öffnen, können Sie auch die erforderliche Stromversorgung sehen.

Auf dem Mac könnte man zumindestÜberprüfen Sie, ob sie im USB 2.0- oder 3.0-Modus laufen. Bei 2.0 ist die maximale Bandbreite des Geräts etwa 10,5-mal geringer, sodass Sie theoretisch 10 USB 2.0-Geräte mit maximaler Geschwindigkeit an diesem Hub betreiben könnten. Außerdem könnten Sie durch Benchmarking von Festplatten abschätzen, welche maximale Bandbreite sie nutzen werden.

Die Berechnung der Bandbreite erfolgt im Wesentlichen durch die Addition der Bandbreite undeinige Gemeinkosten. Siehe auch:Warum sind USB-Geräte langsamer als 480 MBit/s.

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