¿Cómo afectan los concentradores USB 3.0 y los cables de extensión USB a la latencia, si es que la afectan?

¿Cómo afectan los concentradores USB 3.0 y los cables de extensión USB a la latencia, si es que la afectan?

Actualmente tengo tres periféricos (ratón, teclado, tableta Wacom), todos conectados a un puerto USB individual de mi computadora. También cada uno tiene su propio cable de extensión USB de 6 pies (pasivo) porque la computadora está un poco lejos. Cada uno de ellos es un dispositivo USB 2.0.

Para reducir los cables, quería simplificar las cosas. Conecte un único cable de extensión USB 3.0 de 6 a 10 pies desde la PC a un concentrador USB 3.0 de 4 puertos con alimentación que tengo por ahí y conecte los tres periféricos USB 2.0 en él.

Tengo curiosidad sobre algunas cosas:

  1. Sé que conectar los dispositivos 2.0 a una extensión 3.0 no aprovechará las velocidades 3.0. Pero ¿qué pasa si todos están conectados a un hub 3.0, conectados a un cable 3.0? ¿Eso haría que esos dispositivos 2.0 usaran, en teoría, cables adicionales en un cable 3.0?

  2. ¿Forzar las llamadas de eventos desde los tres dispositivos a través de un solo cable podría, en teoría, agregar latencia?

  3. Me han dicho que los concentradores USB con alimentación actúan como repetidores. ¿Es ese el caso? De ser así, ¿podría eso reducir la latencia? ¿O no es así como funciona un repetidor?

Responda uno o algunos o todos. Me doy cuenta de que esto puede parecer algo intrascendente, pero me importan los detalles. Muchas gracias por leer.

Respuesta1

  1. Sé que conectar los dispositivos 2.0 a una extensión 3.0 no aprovechará las velocidades 3.0. Pero ¿qué pasa si todos están conectados a un hub 3.0, conectados a un cable 3.0? ¿Eso haría que esos dispositivos 2.0 usaran, en teoría, cables adicionales en un cable 3.0?

USB 3.0 incluye conexiones USB 2.0 para compatibilidad con versiones anteriores, pero el tráfico se mantiene separado. Hay un controlador USB 2.0 que maneja el tráfico USB 2.0 que pasa a través de la infraestructura USB 3.0. Por lo tanto, puede utilizar concentradores y cables USB 3.0, pero los dispositivos USB 2.0 reciben el tratamiento USB 2.0 en todo momento. Se ignora la infraestructura USB 3.0 adicional.

  1. ¿Forzar las llamadas de eventos desde los tres dispositivos a través de un solo cable podría, en teoría, agregar latencia?

La palabra clave es "teóricamente". Sí, en teoría, podría agregar latencia para combinar las señales a través de una única ruta, pero nunca lo sabrías si así fuera. Tus dispositivos (ratón, teclado y tableta) tienen velocidades de datos muy bajas. Incluso en comparación con el ancho de banda del USB 2.0, los datos combinados de los tres son como escupir en el océano. Estadísticamente, habrá ocasiones en las que habrá intentos simultáneos de mover datos y algunos datos se retrasarán. Pero el retraso será del microsegundo o de un orden de magnitud más corto. Los humanos no pueden percibir retrasos ni siquiera en milisegundos.

Dicho esto, no cambiaría nada porque ya está sucediendo. Los grupos de puertos USB de su computadora están conectados a un concentrador interno (el concentrador raíz). Por lo tanto, alimentar esos puertos por separado da como resultado cualquier colisión que ocurra dentro de su computadora. Si combina los dispositivos en un concentrador externo, simplemente está moviendo la ubicación donde ocurren esas colisiones.

  1. Me han dicho que los concentradores USB con alimentación actúan como repetidores. ¿Es ese el caso? De ser así, ¿podría eso reducir la latencia? ¿O no es así como funciona un repetidor?

Los repetidores se utilizan para ampliar los límites de distancia de una conexión. Se puede utilizar un concentrador como repetidor. Pero sólo puedes agregar latencia, no puedes reducirla. Cada vez que se maneja la señal, existe la posibilidad de introducir un retraso adicional (y no es posible devolverla a tiempo). Pero, una vez más, tales retrasos son demasiado cortos en muchos órdenes de magnitud para afectar cualquier cosa de la que usted sea consciente.

Dicho esto, podrías reducir potencialmente la latencia teórica utilizando un concentrador (que podría ser un concentrador USB 2.0), por una razón diferente. El límite de distancia del USB 2.0 es de 5 metros cuando se utilizan cables diseñados para esa distancia.

Supongamos que tiene un dispositivo con un cable de 5' y agrega una extensión de 10'. El cable del cable del dispositivo puede tener un tamaño para un recorrido total de 5', y el cable del cable de extensión puede tener un tamaño para un recorrido total de no mucho más de 10', y la calidad del diseño de los cables puede estar dirigida de manera similar a su longitud. En ese caso, cada cable ya ha introducido las pérdidas permitidas para la conexión y estás combinando las pérdidas de los dos cables.

Por lo tanto, es posible que su configuración ya esté contribuyendo a la latencia, y simplemente no está en un rango que usted conoce. Por esta razón, la especificación USB define específicamente el uso de cables de extensión como no conformes, aunque la falta de confiabilidad en la práctica real puede estar en niveles aceptables para su propósito, especialmente con dispositivos de entrada humana de baja velocidad de datos.

Por lo tanto, combinar los dispositivos en un concentrador y usar un cable largo para conectar el concentrador a la computadora puede reducir la latencia de su configuración actual (aunque no lo sepa), al garantizar que cada conexión esté dentro de los límites del USB.

Respuesta2

  1. Sé que conectar los dispositivos 2.0 a una extensión 3.0 no aprovechará las velocidades 3.0. Pero ¿qué pasa si todos están conectados a un hub 3.0, conectados a un cable 3.0? ¿Eso haría que esos dispositivos 2.0 usaran, en teoría, cables adicionales en un cable 3.0?

No, eso es una ilusión dada tu premisa.
me remito aesta respuesta:

Según la especificación USB3de aquí, La funcionalidad USB2 en hosts/concentradores USB3 no cambia. Por lo tanto, (dejando de lado los problemas de energía) los dispositivos USB2 aún funcionan con un método de transmisión, lo que significa que compartirán el mismo ancho de banda de velocidad USB anterior con todos los demás dispositivos USB2 en el mismo host/hub. Los dispositivos USB2notenga capacidad USB3 disponible, ya que la capacidad SuperSpeed ​​USB3 se encuentra en diferentes cables que no están conectados a dispositivos USB2.


  1. ¿Forzar las llamadas de eventos desde los tres dispositivos a través de un solo cable podría, en teoría, agregar latencia?

Sí.

  1. Me han dicho que los concentradores USB con alimentación actúan como repetidores. ¿Es ese el caso? De ser así, ¿podría eso reducir la latencia? ¿O no es así como funciona un repetidor?

Cada concentrador USB es"motorizado", ya sea con una fuente de alimentación externa o mediante la conexión USB al host.
No existe un concentrador USB verdaderamente pasivo (es decir, sin alimentación). "Hub USB pasivo" es un nombre inapropiado.
(Un cable de extensión USB activo es en realidad un concentrador de un solo puerto, o más probablemente un concentrador multipuerto con un solo puerto descendente utilizado).
El host reconoce el concentrador USB como un dispositivo USB distinto.

Por lo tanto, insertar un concentrador USB (que actúa como repetidor) agregará latencia, no la reducirá.
Un repetidor utiliza un método de recepción, almacenamiento y reenvío, por lo que no hay forma de que él (o cualquier dispositivo) pueda reducir la latencia como usted lo solicita.

Por cierto, tu PC probablemente tenga su propio concentrador USB interno, y esos tres"individual"Los puertos probablemente se fusionan en un único controlador de host USB.

También tenga en cuenta que los cables de extensión USB pasivos son aparentemente "ilegales", es decir, no cubiertos por las especificaciones USB. Ver¿Por qué algunos cables de extensión USB tienen una cubierta extendida en el extremo hembra?

Respuesta3

  1. Sé que conectar los dispositivos 2.0 a una extensión 3.0 no aprovechará las velocidades 3.0. Pero ¿qué pasa si todos están conectados a un hub 3.0, conectados a un cable 3.0? ¿Eso haría que esos dispositivos 2.0 usaran, en teoría, cables adicionales en un cable 3.0?

Como han dicho otros, esto no sucederá. Los cables USB 2.0 (y 1.1) tienen 4 conectores y los cables USB 3.0 tienen 8. Los 4 restantes cuando conecte un cable USB 2.0 a una conexión USB 3.0 no existirán en el dispositivo.

Dicho esto, no todos los controladores son iguales. Ycomo explico en esta respuesta, He notado tiempos de transferencia más rápidos al conectar discos duros USB 2.0 a puertos USB 3.0 en comparación con puertos USB 2.0 en máquinas similares.

Básicamente, la compatibilidad del protocolo y la velocidad/eficiencia del uso de ese protocolo son dos cosas diferentes. Y mi suposición es que los controladores USB 3.0 son simplemente mejores que algunos puertos USB 2.0.

Me doy cuenta de que su pregunta es sobre la latencia, pero ese es sólo un pequeño factor en medio de todo esto. Si hay una conexión USB 3.0 en un dispositivo, recomendaría usarla con dispositivos USB 2.0 para mejorar el rendimiento.

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