Рассматривая спецификации USB-C, я заметил, что для передачи данных используются четыре дифференциальные пары SuperSpeed, как показано на рисунке.https://en.wikipedia.org/wiki/USB-C#Характеристики. В статье Википедии также говорится, что только две из этих пар используются в режиме USB 3.1, что я нахожу очень странным.
В этом вопросе (Почему Thunderbolt 3 на медном кабеле быстрее, чем USB 3.1?) который я недавно спрашивал, Али Чен ответил, что Thunderbolt 3 через USB-C использует обе эти пары, а USB 3.1 — нет. Я знаю, что можно запустить Thunderbolt 3 черезлюбойвысококачественный кабель USB-C, поэтому у них должны быть все необходимые провода. Почему стандартный USB 3.1 через Type C не использует обе пары для удвоения передачи данных?
решение1
USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed+, 10 Гбит/с) был разработан для работы в обоих направленияхсуществующийКабели USB 3.0 (те, что с 5 дополнительными контактами),а такжеКабели USB типа C.
Поскольку существующие кабели USB 3.0 (с разъемами Type A и B, а также варианты micro A и B) содержат только одну сверхскоростную пару пар (пару Tx и пару Rx), USB 3.1 Gen 2 может использовать только эту пару пар и по-прежнему работать через существующие кабели USB 3.0. Таким образом, даже когда вы запускаете USB 3.1 Gen 2 через кабель с разъемами Type C, он использует только одну сверхскоростную пару пар. Это также позволяет иметь кабели с поддержкой USB 3.0/3.1 с разъемом Type C на одном конце и более ранние разъемы USB 3.0 Type A, B, micro A или micro B на другом конце.
Теперь вы можете задать дополнительный вопрос: «Почему Форум разработчиков USB (USB-IF, консорциум стандартов USB) не определил еще более быструю, чем 10 Гбит/с, разновидность протокола USB, которая использует обе сверхскоростные пары пар в разъеме Type C?» Это обоснованный вопрос, но я не хочу строить догадки. Это, безусловно, было бы большим отходом от предыдущих разработок USB PHY, поскольку в нем было бы два отдельных потока отправки и получения данных, которые нужно было бы координировать. По сути, это был бы своего рода параллельный интерфейс, тогда как USB традиционно был номинально последовательным.
То, как вы задали свой вопрос, выявило несколько потенциальных недоразумений, на которые я хотел бы обратить внимание:
Я знаю, что Thunderbolt 3 можно запустить через любой высококачественный кабель USB-C.
Это не совсем так. Существует множество высококачественных кабелей USB Type C, которые не подходят для Thunderbolt 3. Thunderbolt 3 ограничен длиной кабеля ≤ 0,5 м, если у вас пассивный кабель. Чтобы использовать кабель длиннее (например, 2 м), вам понадобится более дорогойактивныйкабель (кабель со специальными микросхемами, помогающими обрабатывать сигнал).
Почему стандартный USB-C не использует обе пары?
USB-C — это не протокол. USB Type C — это название спецификации разъема и кабеля; это не название протоколов, которые используются в этих разъемах и кабелях. При использовании протоколов USB через кабели Type C вы используете USB 3.1 Gen 2 (10 Гбит/с «SuperSpeed+») или более ранние разновидности USB.
решение2
USB 3.1 использует одну линию (пару Tx и пару Rx), поскольку это стандарт USB, чтобы использовать только один Rx+Tx. Все оригинальные разъемы USB (A, B, microAB) имеют только одну пару контактов SS (SuperSpeed), и вся аппаратная архитектура USB ориентирована только на одну, однолинейную конструкцию.
Чтобы использовать больше полос параллельно, должны быть дополнительные архитектурные элементы в аппаратном конвейере данных о том, как справляться с синхронизацией полос и другими проблемами, связанными с индивидуальным управлением уровнями связи, обменом буферными кредитами и восстановлением после ошибок, обучением связи и индивидуальной электрической оптимизацией канала. Как только вы все это сделаете, это превратится в "Thunderbolt". Или что-то вродеМИПИ.
Разъем Type-C — это новый стандарт для CONNECTOR, который должен был иметь более широкую сферу применения, чем просто USB. Потребность в Type-C была в значительной степени обусловлена дизайном системы, чтобы вписаться в меньшие форм-факторы портативной электроники. В некотором смысле это не имеет ничего общего с USB, и ваш запрос на повторное использование всех доступных сверхскоростных полос для изменения стандартной архитектуры USB необоснован.