ДОСТУП к СЕКРЕТАМ
системного
администрирования !
Что именно я получу ?
Количество подписчиков: 6622
ОТЗЫВЫ ПОДПИСЧИКОВ
Последние материалы !
Делаем печатные платы дома
Наложить музыку на видео
Телескоп системы Добсона
Новое занятие для души !
Ремонт камеры наблюдения
Не рабочий ADSL модем

PCI USB контроллер


  Несколько раз на почту мне приходили похожие вопросы: "Расскажите, пожалуйста, о USB внешних контроллерах". Иногда читатели называют их "usb 3 адаптер", хотя это именно - "контроллер".

  Наверное, сделаем так: больше теории мы дадим в первой части данной статьи, а тестировать скорость передачи PCI USB контроллера и приводить конкретные цифры - будем уже во второй ее части.

  Итак, говорить мы сегодня будем о Usb 3 pci express контроллере от фирмы «Transcend», который я недавно установил в свой, уже устаревший, домашний компьютер, чтобы получить возможность почувствовать все преимущества нового интерфейса USB 3.0.

  Вот такая Pci Express плата расширения:

pci usb 3 контроллер

  Заказывал я ее через Интернет-магазин, а обошлось мне это "чудо" всего в 15 долларов! Сам USB 3 адаптер выглядит вот так:

Плата usb 3

  Сначала давайте немного поговорим о теории, а потом, как всегда, перейдем к практическим тестам и замерам. Сама аббревиатура USB переводится как Universal Serial Bus - «универсальная последовательная шина». Это - последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств.

  Конечно, с современным ЮСБ 3 и его скоростью в 100 мегабайт в секунду трудно назвать его даже среднескоростным, но к замерам реальной скорости мы еще вернемся.

  Пока давайте обзорно рассмотрим спецификации и ревизии интерфейса, которые существуют на данный момент.

  Спецификация USB 1 появилась в 1996-ом году. Для нее предусмотрено два режима работы и некоторые другие характеристики:

  • режим с низкой пропускной способностью (Low-Speed) - 1,5 Мбит/с
  • режим с высокой пропускной способностью (Full-Speed) - 12 Мбит/с
  • напряжение питания для подключаемых устройств - 5 Вольт
  • максимальный ток, который может потребляться подключенным устройством - 500 мА
     

  Интерфейс с подобными характеристиками встречается в старых компьютерах уровня 1 - 1.2 Гигарерца (у нас таких - полно на работе) :) И при подключении к такому разъему, к примеру, более скоростной флешки мы увидим надпись о том, что данное устройство может работать быстрее.

  Спецификация USB 2 увидела свет в апреле 2000-го года. Для ее конечных устройств предусмотрено три режима работы:

  • Low-speed (низкая скорость), 10-1500 Кбит/c (клавиатуры, мыши, джойстики)
  • Full-speed (полная скорость) 0,5-12 Мбит/с (аудио, видеоустройства)
  • High-speed (высокая скорость) 25-480 Мбит/с (видеоустройства, устройства хранения информации)
  • максимальный ток, потребляемый конечным устройством, также - 500 мА
     

  Например, вот как выглядит в диспетчере устройств вкладка "питание" для обычной флешки:

Питания для USB устройств
 

  Убеждаемся в том, что максимальная мощность порта USB 2.0 - 500 миллиампер, а для самого флеш накопителя выделено 200 мА.

  А вот - скриншот для моей USB мыши:

Питание для usb мыши
 

  Видим, что этому устройству достается 100 мА.

  На соседней вкладке "дополнительно" мы можем видеть полосу пропускания интерфейса и коэффициент ее использования:


 

  Хотя пиковая пропускная способность USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), на практике мы и близко не подойдем к этому значению! В лучшем случае получится добиться половины заявленной скорости (60 Мбайт/с). Это, повторюсь, - в лучшем случае! Подобное безобразие, отчасти, объясняется достаточно большими задержками самой шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи.

  На характеристиках новой спецификации 3.0 мы остановимся более подробно, так как будем рассматривать наш Pci Usb контроллер, который работает согласно ей.

  Вот, к слову, как выглядит установленный контроллер в моем рабочем компьютере:

Установка PCI Usb контроллера
 

  Как видно из фото выше, я установил ЮСБ контроллер в свободный разъем Pci Express x16, который используется для видеокарты. Почему так? Если Вы внимательно посмотрите на коробку поставки нашего адаптера (первое фото данной статьи), то заметите там надпись "PCI Express 2.0". И если мы подключим нашу плату usb 3 к разъему Pci Express x1, то можем получить ограничение в скорости, накладываемое самим этим интерфейсом (x1).

  Поэтому, для чистоты эксперимента, я установил плату расширения именно так, как показано на фото выше. К слову, сейчас этот usb 3 адаптер установлен у меня в домашнем компьютере в один из двух разъемов Pci Express x16, которыми оснащена моя материнская плата. Объединение видеокарт я не использую, поэтому первый графический слот у меня занимает видеокарта, а второй - данный контроллер.

  Важно! Не забудьте подключить к контроллеру дополнительное питание (Sata или "molex") от Вашего блока питания.

  Двигаемся дальше! И сейчас немного поговорим о разъемах и кабелях подключения. Наверное многие знают, что сама спецификация USB 3.0 была окончательно сформирована еще в 2008-ом году. Другое дело, что до массового потребителя эта технология дошла относительно недавно.

   В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с предыдущей версией 2.0. Для визуальной идентификации их принято изготавливать из пластика синего цвета. Вот, к примеру, как это может выглядеть на новых материнских платах:

Как выглядят порты USB 3

  Красным на фото обозначены новые разъемы подключения.

  Хотя, цветовая маркировка не является чем-то обязательным. Если говорить о напряжении питания USB шины, то оно также осталось без изменений (+5 В).

  К слову о разъемах: в стандарте предусмотрено широкое разнообразие их типов и форм-факторов. Самые распространенные представлены на фото ниже.

  Фото - кликабельно:

Разновидности разъемов usb
 

  Хотел бы рассказать небольшой случай из своей практики, чтобы внести некоторое разнообразие в наше повествование. Помню, как на работе мы не могли установить драйвера к USB 3G модему на новом ноутбуке, купленном одному из директоров. Подключили, устройство вроде как определилось, устанавливаем драйвера (причем те, которые 100% работали до этого) и получаем какие-то непонятные ошибки. Процесс установки обрывается!

  Оказалось, что мы впопыхах воткнули наш модем в разъем синего цвета и пока мы не переставили его в гнездо старого стандарта (2.0) модем не заработал! Так что имейте этот момент крепко в виду: теория теорией, но практика это - сила! :)

  Теперь поговорим о скоростях. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 5 Гбит/с (гигабит в секунду).

  Примечание: Не путайте мегабиты Мбит/с и мегабайты Мбайт/с Для перевода одной величины в другую разделите/умножьте число на «8». Например: 100 мегабит = 12,5 мегабайтам. На будущее можете воспользоваться вот этими двумя программами.

   Версия 3.0 отличается не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА (миллиампер) до 900 мА. Таким образом, от одного хаба можно подпитывать большее количество устройств. Либо же - избавить сами ЮСБ устройства от отдельных блоков питания. Не знаю или так получится на самом деле, но в теории - звучит хорошо :)

   Как мы помним, скорость передачи для интерфейса USB 3.0 составляет 5 Гбит/с (пять гигабит в секунду) или 640 Мбайт/с (мегабайт в секунду). НО, это именно  - скорость интерфейса, а не фактической передачи данных от чипов флеш-памяти. На практике - все гораздо скромнее :) Помните, подобные нюансы мы уже разбирали вот в этой статье, где касались режимов работы и скоростей SATA интерфейсов?

  Для иллюстрации нашей мысли скажем, что компания NEC в 2012-ом году представила свой новый контроллер USB 3.0, обеспечивающий передачу 500 мегабайт данных за 4,4 секунды на скорости «всего» 113,6 Мбайт/с.

  Отдельно хотелось бы затронуть вопрос кабеля-удлинителя для ЮСБ 3. В нашей "деревне", он стоит неоправданно дорого (1,5 метра кабеля мне обошелся в восемь долларов) !

Кабель Usb 3

  К слову, мой домашний кабель стандарта 3.0 - черного цвета.

  Максимально допустимая его длина в спецификациях USB 3.0 не указана, но рекомендуется не более 3-х метров. Первоначальный проект подобного кабеля, разработанный компанией Intel, предусматривал использование оптического волокна для передачи данных на скоростях SuperSpeed. В окончательной версии нового стандарта вместо оптоволокна, все же, решили использовать медные провода.

  Следующее важное отличие спецификации USB 3.0 от 2.0 заключается в том, что стандартом предусмотрена двунаправленная передача данных по разным витым парам. Таким образом, контактов в разъемах версии 3.0 стало больше. Соответственно, увеличилось и количество проводов в самом USB кабеле.

  В стандарте 2.0 одна витая пара использовалась для приема/передачи данных, а другая - для питания, то есть в разъемах USB 2.0 было четыре контакта, а сам кабель содержал четыре провода.

Как устроен юсб 2.0 кабель
 

  В спецификации USB 3.0 первая витая пара применяется для передачи данных, вторая - для приема данных, третья - для питания, а для совместимости с предыдущим стандартом 2.0 предусмотрена четвертая витая пара, по которой осуществляется прием/передача данных в режиме USB 2.0 (Hi-Speed, Full-Speed и Low-Speed).

  Кроме того, в обязательном порядке присутствует еще одна «земля» (GND_DRAIN) в виде оплетки двух витых пар. Поэтому в кабеле USB 3.0 не четыре провода (как в 2.0), а восемь. А в самих синих разъемах 3.0, как минимум, девять контактов (оплетки витых пар подключаются к контакту GND_DRAIN).

Как устроен кабель юсб 3.0

   Теперь давайте немного поговорим о поддержке "нового" интерфейса в операционных системах от Microsoft. Родным (native) он является только для системы Windows 8. В ней есть его поддержка по умолчанию. Для ОС более ранних поколений производителями оборудования и Pci Usb контроллеров разрабатываются специальные драйверы.

  Это стало совершенно четко видно тогда, когда я попытался установить с внешнего USB оптического привода на новый ноутбук ОС Windows 7. Причем, я специально подключил устройство к синему разъему USB 3. Я предполагал, что система даже не сможет загрузиться, но, к моему удивлению, я увидел стартовое окно установки Windows 7, но после нажатия на кнопку "установить", ОС сообщила что не может найти драйвер и прекратила установку.

  Причем что интересно, подключенная к данному порту USB мышь не работала (на нее даже не подавалось питание). Не заработала она и после того, как операционная система была установлена. Питание загорелось только в результате, "ручной" установки драйвера для USB контроллера 3.0 на материнской плате. Естественно, что порты 2.0 работали сразу же по умолчанию.

   Что я хочу сказать подобными примерами? Всегда держите в голове, что стоит за тем или иным интерфейсом или технологией? Контроллер какого стандарта отвечает за тот или иной конечный разъем подключения?

  Знакомый на только что установленной Windows 7, бездумно тычет в разъем синего цвета флешку и спрашивает: "Почему она не работает?". - "Какого цвета разъем?", - спрашиваю. - "А какая разница...?" И что тут ответишь? Никакой, пробуй дальше! :)

  Приглашаю Вас к следующей части статьи, посвященной тестированию.



Понравилась статья? Нажмите на кнопки ниже или
оставьте свой комментарий внизу страницы !
 

MaxLoh
Есть две цитаты, которые в моей голове никак не складываются в единое целое.
Цитата 1:"с современным ЮСБ 3 и его скоростью в 100 мегабайт в секунду".
Цитата 2:"Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 5 Гбит/с."
100 мегабайт в секунду и 5 Гбит/с - ?

[Ответить]
MaxLoh
Просто мне кажется, что стоило пояснить о каких 100 мегабайтах в секунду идёт речь. Чтобы читатели сразу не путались. А за статью спасибо. Грамотно, кратко, толково.
P.S. Либо мне надо голову менять  :)

[Ответить]
Кахович Андрей
За статью - пожалуйста  :) По замечаниям: "мегабайты" и "мегабиты" это немного разные вещи. Это раз, а во вторых: максимальная теоретическая пропускная скорость виртуального (идеального) контроллера это одно, а повседневные операции чтения-записи на реальную флеш память - совсем другое.

[Ответить]
Серёжа
Доброго времени суток!) Клавиатура горит при запуске в меню где надо нажать F1 для продолжения, потом питание будто проподает и не подаёться вообще, в какой бы разьём не вставлял, у мышки всё куда лучше...светодиод горит но сама не шевелится, pci пополам не работают, а юсб вот так вот шалят...что делать??

[Ответить]
Кахович Андрей
Разъемы PS/2 и USB не работают (или работают плохо) ведь не сами по себе. Часто за разъемом "стоит" контроллер, который обслучивает данное подключение. Весьма вероятно, что контроллеры ввода-вывода не исправны? Для USB - это южный мост (или хаб), а для PS/2 - микросхема мультиконтроллера (super IO) на материнской плате. Что можно сделать? Установить внешний PCI usb контроллер.

[Ответить]
сергей
не понил--
Если мат.плата поддерживает юсб1-стоИт ли устанавливать контроллер юсб2?
Работать будет?

[Ответить]
John
Автор статьи ставил контроллер USB 3.0 на плату с контроллером USB 2.0 и ничего, всё заработало. Почему ж у вас работать не должно?
Только, выбирая контроллер, обратите внимание на тип шины (разъёма, куда он втыкаться будет). Шины PCI-Express у вас на материнской плате наверняка нет, так что покупайте контроллер с шиной PCI.

[Ответить]
Белый
Большое спасибо! С Новым Годом!!!

[Ответить]
Кахович Андрей
Пожалуйста! Вас также с праздником и - всего наилучшего!

[Ответить]
Валентин
А ты знаеш эта тема меня спасла. Я с Windows 8 Поставил 7, ну так попросили. а там синие перестали работать.

[Ответить]
Кахович Андрей
Есть такое дело, Валентин. Рад, что статья Вам помогла!

[Ответить]
Виктор
У меня есть флешка и внешний диск с юсб-3, поэтому вопрос актуальный. Вопрос - какая скорость передачи данных с этим контроллером и нужны ли этому контр. драйвера?

[Ответить]
Кахович Андрей
Про реальную скорость передачи я напишу в следующей статье, Виктор   !;) Драйвера - нужны.

[Ответить]
Сергей
Браво,бравоочень интересно  =)

[Ответить]
Кахович Андрей
Спасибо за Ваши эмоции, Сергей!   !;)

[Ответить]
Аристарх
Всё по полочкам   !;)
И это хорошо...
Точнее "отлично" !!!

[Ответить]
Кахович Андрей
Спасибо за столь высокую оценку скромных трудов автора!  =)

[Ответить]
юрий
спасибо  :)

[Ответить]
Сергей
Спасибо, главное что написано "по-русски", для простых людей.
С нетерпением жду новых статей.

[Ответить]
Кахович Андрей
Спасибо, Сергей, будем стараться не разочаровать!

[Ответить]

Страницы: [1] | [2] [Следующая] | [Последняя]

Оставить комментарий

Ваше имя:

Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить


Поиск по сайту

ФОРУМ нашего сайта !

Ресурсы по теме !