Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Реферат - Универсальная последовательная шина USB - файл USB 3.0.docx


Реферат - Универсальная последовательная шина USB
скачать (3438.1 kb.)

Доступные файлы (6):

2008_11_60.pdf94kb.04.04.2011 18:38скачать
2009_05_42.pdf222kb.04.04.2011 18:32скачать
USB 3.0.docx25kb.30.04.2011 14:48скачать
n4.pdf490kb.04.04.2011 18:51скачать
n5.pptx1263kb.15.05.2011 23:53скачать
n6.docx1561kb.15.05.2011 23:53скачать

Загрузка...

USB 3.0.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...
1. Что такое USB 3.0 (так же известный как SuperSpeed USB)?
USB 3.0 – это следующее серьёзное обновление интерфейса Universal Serial Bus (USB, универсальная последовательная шина), созданного в 1996 году консорциумом компаний, возглавляемым Intel, с целью максимально упростить подключения между компьютером и переферийными устройствами. Не смотря на то, что к 2009 году USB 2.0 укрепился в компьютерном мире как стандарт интерфеса передачи данных де-факто на многие годы (уже продано более 6 миллиардов устройств), возрастающие потребности в скорости передачи информации всё более быстрыми компьютерными устройстави и необходимость ещё более высокой пропускной способности приводят к тому, что нескольких мегабит в секунду уже недостаточно.
В 2007 году Intel продемонстрировала SuperSpeed USB на форуме разработчиков Intel Development Forum. Однако, версия 1.0 спецификации USB 3.0 (запутанно, не правда ли?) была окончательно завершена только 17 ноября 2008 года. Как только это произошло, USB Implementers Forum (USB-IF, международная организация разработчиков и производителей оборудования USB) взялась за подготовку и публикацию спецификаций и актуальных технических документов, необходимых для того, чтобы разработчики и производители оборудования начали разработку продуктов, совместимых с новым протоколом USB 3.0.

В двух словах, USB 3.0 обещает следующее:

  • Более высокие скорости передачи данных (до 4.8 Гбит/сек)

  • Увеличение максимальных токов и мощности для лучшей совместимости с «прожорливыми» по питанию устройствами

  • Новые возможности управления питанием

  • Полнодуплексный режим передачи данных и поддержку новых режимов

  • Новые коннекторы и кабели для возросшей скорости передачи данных … в то же время, они обратно совместимы с оборудованием и компьютерами с USB 2.0


2. Неужели не хватает скорости USB 2.0?
И да, и нет. Для многих задач USB 2.0 предоставляет достаточную пропускную способность не только для различных устройств, но даже хабов при подключении к одному компьютеру. Тем не менее, при современных, постоянно растущих запросах на скорость передачи данных – видео высокого разрешения, террабайтные устройства хранения, многомегапиксельные цифровые камеры и многогигабайтные смартфоны и коммуникаторы и портативные медиаплееры – 480 мегабит/сек уже не так быстры. Более того, на практике теоретическая скорость в 480 мб/с для USB 2.0 никогда не достигалась, реальная максимальная скорость передачи данных – около 320 мегабит/сек. Аналогично, подключения USB 3.0 никогда не разовьют 4.8 Гбит/сек, но даже 50% от этого максимума на практике – уже почти в 10 раз быстрее, чем USB 2.0.

3. За счёт чего USB 3.0 достигает повышенной производительности?
USB 3.0 стал более производительным благодаря ряду технических изменений. Может быть, самое очевидное изменение – это дополнительная физическая шина, которая добавлена впараллель к существующей шине USB 2.0. Это значит, что к 4 уже имеющимся проводам USB 2.0 (питание, земля и пара для дифференциальных данных) в USB 3.0 добавлены ещё 4 провода для ещё двух пар дифференциальных сигналов (приём и передача) – что в результате даёт 8 соединений в разъёмах и кабелях. Эти две дополнительные пары были необходимы, чтобы достичь заявленную пропускную способность SuperSpeed USB, потому что двухпроводной шины данных USB 2.0 было недостаточно.
Кроме того, способ передачи сигналов хотя и остаётся хост-ориентированным, теперь является асинхронным, а не последовательным. USB 3.0 использует двунаправленный интерфейс передачи данных, в то время как USB 2.0 был полудуплексным, когда данные могут передаваться только в одном направлении в один момент времени. Не вдаваясь в дальнейшие технические детали, все вместе, эти улучшения позволяют в 10 раз увеличить теоретическую пропускную способность и дать реальное улучшение, заметное каждому – как только оборудование SuperSpeed USB появится на рынке.
4. Какие ещё улучшения есть в USB 3.0?
Улучшения SuperSpeed USB не только в увеличенной скорости передачи данных, но и в улучшенном взаимодействии между устройством и компьютером (хостом). В то время, когда основные архитектурные элементы унаследованы с прошлой ревизии, некоторые изменения были сделаны для согласования работы двух шин, другие позволяют пользователям почувствовать улучшения, которые USB 3.0 предоставляет по сравнению с USB 2.0:

  • Больше мощности, когда это нужно

На 50% больше мощности выделяется для ненастроенных или устройств в режиме ожидания (suspend) – 150 мА вмето 100 мА, и на 80% больше для настроенных устройств – 900 мА вместо 500 мА. Это значит, что большее число устройств, требовательных к мощности источника питания, могут быть запитаны от шины USB 3.0, а устройста на батарейках, заряжавшиеся по USB, теперь потенциально смогут заряжаться быстрее.

  • Меньше мощности, когда она не требуется

Энергоэффективность была ключевой задачей при переходе на USB 3.0. Вот некоторые примеры эффективного использования питания:


  • Управление питанием на уровне соединения, что значит, что инициировать переход в режим энергосбережения при простое может как хост-компьютер, так и само устройство

  • Возможность соединений постепенно переходить в режимы с пониженным потреблением энергии во время простоя

  • Устранена постоянная проверка статуса устройств

  • Устранена передача широковещательного пакета через хабы

  • Система управления уровнями ожидания позволяет устройствам отключать питание как от всего устройства, так и от отдельных, не использующихся в данный момент времени, его цепей.

  • Поддерживается потоковая передача при массовой передачи для увеличения производительности

  • Изохронная передача позволяет устройствам входить в режимы пониженного энергопотребления между сервисными интервалами

  • Устройства могут обмениваться новой информацией, такой как их допустимые задержки при обращении к хосту, что так же позволяет эффективнее управлять питанием


Чтобы быть объективными, следует заметить, что не все изменения в USB 3.0 – однозначные улучшения. Так, с одной стороны, длина кабелей предполагает сильное ограничение в тех случаях, когда требуется максимально возможная скорость передачи данных. И хотя максимальная длина кабеля не указана в спецификации USB 3.0, электрические свойства кабеля и ограничения по качеству сигнала могут ограничить практическую длину кабеля тремя метрами в том случае, если требуются гигабитные скорости передачи данных. Эта длина, естественно, может быть увеличена за счёт хабов или усилителей сигнала.
Кроме того, некоторые устройства SuperSpeed USB, такие как хабы, могут навсегда оказаться более дорогими, чем их USB 2.0 предшественники. Это по умолчанию так, потому что SuperSpeed USB хаб состоит из 2-х хабов: один является непосредственно хабом шины SuperSpeed, а второй – обычным хабом USB 2.0. И пока микросхемы USB хабов не станут представлять собой объединение частей SuperSpeed USB (USB 3.0) и Hi-Speed USB (USB 2.0) в одном элементе, всегда будет существовать существенная разница в цене.
На просторах Интернета появилась неофициальная дискуссия о том, что для увеличения длины кабелей USB 3.0 может быть задействована волоконная оптика. Однако, спецификация не упоминает об оптических кабелях, так что мы может сделать вывод, что это будет обозначено в будущих технических ревизиях или отдано на откуп 3-им фирмам для реализации решений «удлинителей» SuperSpeed USB.
5. Будет ли работать моё оборудование с новым USB 3.0? Как оно будет уживаться с новым (USB 3.0 совместиым)?
Хорошая новость заключается в том, что USB 3.0 с самого начала разрабатывался так, чтобы благополучно сосуществовать с USB 2.0. В первую очередь, не смотря на то, что USB 3.0 определяет новые физические соединения и вместе с ними новые кабели для получения возможности использовать более высокие скорости нового протокола, сам разъём остаётся такой же прямоугольной формы с 4-мя контактами USB 2.0 на своих старых местах. Пять новых контактов для приёма и передачи независимо друг от друга присутствуют на USB 3.0 кабелях и задействуются только тогда, когда установлено полноценное соединение по SuperSpeed USB.

6. Ну и где же это оборудование USB 3.0?
Микросхемы USB 3.0, такие как хост-контроллеры шины USB, чипсеты переферийных устройств и хабов, совместимысе с шиной SuperSpeed появились в конце 2009 года. С этого момента на полках магазинов понемногу начали появляться внешние жёсткие диски, flash-накопители, переноски, оптические приводы Blu-ray, топовые ноутбуки и контроллеры USB 3.0 для шин PCI Express и ExpressCard. Другие компании озвучили свои планы по выпуску твердотельных (solid-state, SSD) накопителей и RAID решений. DisplayLink также подтвердил планы по выпуску USB 3.0 совместимых USB-видео решений в 4-ом квартале 2010 года.
7. Каково будущее USB 2.0?
В ближайшие пять лет мы не видим ни малейшей предпосылки к уменьшению рынка устройств USB 2.0. Высокоскоростные устройства, такие как вдеокамеры или устройства хранения – скорее всего первыми перейдут на SuperSpeed USB, но, в то же время, из соображений конечной стоимости, которая в этой индустрии формируется требованиями к объёму, вредрение USB 3.0 в более дорогих устройствах может задерживаться.
К 2010 году материнские платы компьютеров начнут оснащаться разъёмами USB 3.0 в дополнение к портам USB 2.0. USB 3.0 контроллеры сыграют важную роль в распространении и продвижении портов USB 3.0, но лишь тогда, когда порты SuperSpeed станут стандартом на новых ПК, производители устройств получат дополнительную мотивацию перейти на новый стандарт.
Со временем, USB 2.0 уйдёт в прошлое, как это было с USB 1.1, однако сейчас и в обозримом будущем USB 2.0 никуда не денется.
8. Какие операционные системы поддерживают USB 3.0?
На конференции разработчков SuperSpeed в ноябре 2008 года Microsoft аннонсировала поддержку USB 3.0 в Windows 7 – возможно не сразу, но в последующем пакете Service Pack или обновлении. Не стоит говорить о том, что после успешного запуска поддержки USB 3.0 в Windows 7, такая поддержка появится и в её предшественнице – Vista. Microsoft подтвердила это, констатируя тот факт, что большая часть их партнёров разделяет мнение о том, что Vista так же должна поддерживать USB 3.0.
Судьба поддержки SuperSpeed в Windows XP в настоящий момент неизвестна. Учитывая тот факт, что XP – это операционная система семилетней давности, вероятность того, что это произойдёт крайне призрачна, так как, по нашему мнению, Microsoft сделает всё, чтобы заставить пользователей перейти на свою новую систему.
Учитывая поддержку сообщества свободного программного обеспечения, Linux получит поддержку USB 3.0 как только спецификация xHCI станет публичной. В существующей на сеголняшний момент черновой спецификации (версия 0.95) содержится соглашение о неразглашении, согласно которому ораганизациям запрещается распространять код, так как это может раскрыть содержимое спецификации. Как только этот барьер будет убран, USB стек Linux будет обновлён для обеспечения таких особенностей USB 3.0, как скорость шины, управление питанием, а так же других изменений, описанных в спецификации USB 3.0.
Apple, как обычно, ничего не сообщает о поддержке SuperSpeed USB в MacOS X. Мы считаем, что если USB 3.0 реализует обещанную простоту подключения (как у USB 2.0) с многократно возросшими скоростями передачи данных, рынок SuperSpeed устройств «выстрелит» и Apple подхватит тренд. Станет ли это угрозой FireFire или нет, но вы можете быть уверены в том, что Apple придётся поддерживать SuperSpeed USB, если все остальные игроки примут этот стандарт интерфейса.
В соответствии с повторяющейся природой развития любого программного продукта, поддержка USB 3.0 операционными системами будет проходить поэтапно, в несколько фаз. Возможно, что первоначальная поддержка окажется глючной, медленной и с отсутствием части возможностей. Со временем, ошибки будут отловлены, но процесс не будет безболезненным, так как системы развиваются и команды разработчиков борются за то, чтобы оправдать большие надежды, возлагаемые на них компьюетрным сообществом в целом. Всё получится, но это займёт время. Кто-нибудь помнит, насколько глючной и нестабильной была поддержка USB в MacOS всех версий OS 8 и OS 9, пока не появилась OS X 10.2?
9. Какие новые возможности открывает USB 3.0?
В двух словах, любое высокоскоростное устройство, которое работает на USB 2.0, станет только лучше, если получит поддержку USB 3.0. В настоящий момент устройства, которые упёрлись в пропускную способность USB 2.0, включают:

Внешние жёсткие диски – переноски – способны на более, чем вдвое превосходящую возможности USB 2.0, пропускную способность, не говоря уже о небольших («ноутбучных») преносных дисках, которые требуют недокументированных Y-кабелей, чтобы обеспечить приемлемое для стабильной работыпитание от шины USB

Веб-камеры высокого разрешения, охранные видеокамеры

Решения отображения видео, такие как технология DispleyLink USB

Цифровые видео- и фотокамеры с интерфейсом USB

Многоканальные аудио устройства

Внешние приводы, такие как Blu-Ray
Топовые flash-накопители тоже могут «подвинуть» USB 2.o, к тому же, часто устройства подключаются через хаб – и пропускная способность снова страдает.
USB 3.0 даёт зелёный свет и предоставляет дополнительные возможности устройставм, улучшая взаимодействие пользователя с системой в целом. Там, где раньше решения передачи видео по USB были с трудом допустимы (по причинам максимального разрешения, задержек и необходимости компрессии видео), легко представить, что с увеличенной в 5-10 раз пропускной способностью, решения USB видео должны работать намного лучше! Single-link DVI требуется пропускная способность около 2 Гбит/сек. Тогда как 480 Мбит/сек было узким местом, 5 Гбит/сек более, чем достаточно. (Хотя уже существуют «только-USB»RAID решения (такие как LaCie HDD Max, WD My Book Mirror) – не смотря на ограничения интерфейса).


Скачать файл (3438.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации