¿Por qué USB 3.1 sólo utiliza dos de las cuatro líneas de datos disponibles?

¿Por qué USB 3.1 sólo utiliza dos de las cuatro líneas de datos disponibles?

Al observar las especificaciones de USB-C, noto que hay cuatro pares diferenciales SuperSpeed ​​para la transferencia de datos, como se ve enhttps://en.wikipedia.org/wiki/USB-C#Specifications. El artículo de Wikipedia también dice que sólo dos de estos pares se utilizan en modo USB 3.1, lo que me parece muy extraño.

En esta pregunta (¿Por qué Thunderbolt 3 con cable de cobre es más rápido que USB 3.1?) que pregunté recientemente, Ali Chen respondió que Thunderbolt 3 a través de USB-C usa ambos pares, pero USB 3.1 no. Sé que es posible ejecutar Thunderbolt 3cualquierCable USB-C de alta calidad, por lo que deben tener todos los cables necesarios. ¿Por qué el USB 3.1 estándar sobre Tipo C no utiliza ambos pares para duplicar la transferencia de datos?

Respuesta1

USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed+, 10 Gbps) fue diseñado para funcionar en ambosexistenteCables USB 3.0 (los que tienen 5 contactos extra),así comoCables USB tipo C.

Dado que los cables USB 3.0 existentes (los que tienen conectores tipo A y B, así como las variantes micro A y B) solo contienen un par de pares de súper velocidad (par Tx y par Rx), USB 3.1 Gen 2 solo podría use ese par de pares y aún funcione con cables USB 3.0 existentes. Entonces, incluso cuando ejecuta USB 3.1 Gen 2 a través de un cable con conectores tipo C, solo usa un par de pares de súper velocidad. Esto también hace posible tener cables compatibles con USB 3.0/3.1 con un conector tipo C en un extremo y los conectores anteriores USB 3.0 tipo A, B, micro A o micro B en el otro extremo.

Ahora podría hacer una pregunta de seguimiento: "¿Por qué el Foro de Implementadores de USB (USB-IF, el consorcio de estándares USB) no definió una versión del protocolo USB incluso más rápida que 10 Gbps, que utiliza tanto supervelocidad como ¿Pares de pares en el conector tipo C?" Esa es una pregunta válida, pero no estoy dispuesto a especular. Sin duda, habría sido una desviación mayor de los diseños USB PHY anteriores, ya que tendría dos flujos de datos de envío y recepción separados que tendrían que coordinarse. En efecto, sería una especie de interfaz paralela, mientras que USB tradicionalmente ha sido nominalmente serie.

La forma en que formuló su pregunta expuso algunos posibles malentendidos que me gustaría abordar aquí:

Sé que es posible ejecutar Thunderbolt 3 a través de cualquier cable USB-C de alta calidad

Eso no es del todo cierto. Hay muchos cables compatibles con USB tipo C de alta calidad que no son adecuados para Thunderbolt 3. Thunderbolt 3 está limitado a longitudes de cable ≤ 0,5 m si tiene un cable pasivo. Para ir más allá (como 2 m), necesitas un más caroactivocable (un cable con chips IC especiales para ayudar en el manejo de la señal).

¿Por qué el USB-C estándar no utiliza ambos pares?

USB-C no es un protocolo. USB Tipo C es el nombre de una especificación de conector y cableado; no es el nombre de los protocolos que se utilizan sobre esos conectores y cables. Al utilizar protocolos USB a través de cables tipo C, utiliza USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps "SuperSpeed+") o versiones anteriores de USB.

Respuesta2

USB 3.1 usa un carril (par Tx y par Rx) porque es estándar USB, para usar solo un Rx+Tx. Todos los conectores USB originales (A, B, microAB) tienen solo un par de contactos SS (SuperSpeed) y toda la arquitectura del hardware USB se centra únicamente en un diseño de un solo carril.

Para utilizar más carriles en paralelo, debería haber elementos arquitectónicos adicionales en la tubería de datos de hardware sobre cómo lidiar con la sincronización de carriles y otros problemas asociados con la gestión de la capa de enlace individual, los intercambios de crédito de buffer y la recuperación de errores, el entrenamiento de enlaces y la optimización eléctrica de canales individuales. Una vez que hagas todo esto, se convertirá en "Thunderbolt". O algo comoMIPI.

El conector tipo C es un nuevo estándar para CONNECTOR, que debía tener una aplicabilidad más amplia que el USB solo. La necesidad del Type-C fue impulsada en gran medida por el diseño del sistema, para adaptarse a factores de forma más pequeños de la electrónica portátil. En cierto sentido, no tiene nada que ver con USB, y su solicitud de reutilizar todos los carriles de súper velocidad disponibles para cambiar la arquitectura USB estándar es infundada.

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