USB 3.0

Przy okazji premiery chipsetów AMD postanowiłem skorzystać z okazji i przetestować możliwości nadchodzącej wielkimi krokami, nowej rewizji standardu USB. Mowa oczywiście o USB 3.0.

Czym jest USB 3.0, często nazywane po prostu SuperSpeed USB?

USB 3.0 to oczywiście nowa rewizja najpopularniejszego standardu złącza służącego do przyłączania urządzeń peryferyjnych. Standard USB – z ang. Universal Serial Bus – Uniwersalna magistrala Szeregowa - jest dostępny na rynku już przeszło 14 lat, a przez ten czas zdążył w zasadzie wyeliminować inne konkurencyjne standardy przyłączy urządzeń peryferyjnych. Obecnie za pomocą USB podłączamy większość urządzeń peryferyjnych.

Zaczynając od  myszek i klawiatur, przez karty dźwiękowe, skanery i drukarki, kończąc na urządzeniach pamięci masowej wszelkiej maści. Gdzieś tam po drodze są jeszcze lampki, kamerki internetowe, wentylatorki, schładzacze do piwa, podgrzewacze do kawy oraz wszystkie dziwne akcesoria, o których w tej chwili nie ma już sensu wspominać. Krótko mówiąć: do USB można podłączyć niemal wszystko!

Wracając do naszego USB 3.0 - co oferuje ten standard? Oto kilka najważniejszych cech:

• Znacznie zwiększona wydajność
• Więcej prądu dla najbardziej wymagających urządzeń
• Rozbudowane zarządzanie energią
• Transfery danych w obu kierunkach jednocześnie (full-duplex)
• Nowe złączki i gniazda, wstecznie kompatybilne z USB 2.0

Najbardziej pożądaną cechą nowego standardu USB 3.0 jest oczywiście zwiększona wydajność. Oferowana przez USB 2.0 przepustowość w momencie jego wprowadzania na rynek wydawała się wystarczająca, niestety obecnie - kilka lat później - teoretyczne 480 Mbps jest po prostu za mało.

Nie byłoby może tak źle, gdyby teoria przekładała się na praktykę i faktycznie udało się uzyskać transfery bliskie teoretycznej wartości 480 Mbps, co po przeliczeniu daje prawie 60 MB/s. Niestety wszyscy wiemy, że USB 2.0 wyciąga raptem 30-32 MB/s, czyli mniej więcej połowę tego, ile obiecuje standard.

Tutaj na ratunek przychodzi SuperSpeed USB. Nowy standard obiecuje dziesięciokrotne  zwiększenie wydajności do teoretycznych 4,8 Gbps. Nawet jeśli w praktyce wyjdzie z tego połowa, podobnie jak w przypadku USB 2.0, realnie oznacza to transfery na poziomie ponad 300 MB/s. Powinno wystarczyć co najmniej na kilka kolejnych lat!

Drugą bolączką USB była często zbyt mała wydajność prądowa gniazdek. W trybie Hi-Power złącze USB oferowało 500mA/5V, czyli dokładnie 2,5 W. Nowy standard podnosi tą granicę do 900mA/5V, a dla specjalnego rodzaju gniazd Hi-Power nawet 1A/5V. Dostępna w ten sposób moc została zwiększona dokładnie dwukrotnie. Żegnajcie kabelki z dwoma wtyczkami.

W jaki sposób zwiększono wydajność USB?

Zwiększenie wydajności USB 3.0 nie było takie proste, jak by się wydawało. Przede wszystkim konieczna była zmiana okablowania. Standardowe kabelki USB 2.0 dysponują czterema żyłami sygnałowymi. Kable USB 3.0 mają ich dwa razy więcej. Zatem, aby skorzystać ze zwiększonej wydajności potrzebujemy nie tylko odpowiednich urządzeń i kart kontrolerów, ale także całkowicie nowe kable. Całe szczęście, że USB 3.0 jest wstecznie zgodne z USB 2.0. Do portów 3.0 można więc podłączać urządzenia 2.0 i na odwrót - urządzenia 3.0 działają z portami 2.0, ale tylko w trybie 2.0.

Kolejnym usprawnieniem jest zmiana sposobu komunikacji. Połączenia USB 3.0 nadal będą nadzorowane przez główny HUB, ale teraz będą się odbywały asynchronicznie w trybie full-duplex. Innymi słowy, będzie można wysyłać i odbierać dane jednocześnie. Ma to szczególne znacznie w przypadku, gdy wiele urządzeń peryferyjnych mamy podłączonych za pomocą koncentratora z komputerem pojedynczym kablem. W takim przypadku nie powinniśmy już obserwować spadku wydajności transmisji.