5 причин, по которым порт USB 3 может быть хуже, чем USB 2.0
Когда USB 3.0 появился на рынке в 2018 году, он обещал скорость до 10 раз выше, чем USB 2.0. И хотя технически это верно на бумаге, быстрее не всегда значит лучше. Переход от 480 Мбит/с к 5 Гбит/с сопровождался новыми механизмами синхронизации, новыми правилами электропитания и новыми электрическими характеристиками, с которыми исходная спецификация USB 2.0 просто не справлялась. В некоторых реальных сценариях порты USB 3 могут вызвать больше проблем, чем их старшие и медленные братья и сестры.. Есть несколько причин, по которым вам может понадобиться более старый порт USB 2.0, и именно по этим причинам производители материнских плат сохраняют его.
Чтобы внести ясность: это не аргумент в стиле «USB 3 — это плохо». USB 3 необходим для высокоскоростных устройств хранения данных, карт захвата, интерфейсных устройств, док-станций и т. д. Но если вы когда-нибудь задавались вопросом, почему так много энтузиастов до сих пор целенаправленно ищут порты USB 2.0, почему материнские платы по-прежнему поставляются с портами USB 2.0 или почему энтузиасты, кажется, не возражают, когда они сталкиваются с портом USB 2.0, если не требуется ничего, что требует более высоких скоростей USB 3.0.
Помехи беспроводным устройствам
Зигби это ненавидит.
Это самая известная проблема USB 3.0, и, к сожалению, она связана с физикой, а не с производительностью. USB 3.0 использует дифференциальную синхронизацию на скорости 5 Гбит/с и больших высокочастотные гармоники, излучаемые в диапазоне частот 2,4 ГГц. Это именно тот спектр, на который полагаются Bluetooth, многие сети Wi-Fi, Zigbee, Thread и различные радиочастотные протоколы с низким энергопотреблением.
Когда устройство USB 3.0 активно, особенно если оно плохо экранировано, оно может очень эффективно глушить близлежащие сигналы 2,4 ГГц. В собственном сообщении Intel по этому вопросу показано, как клавиатуры, мыши и адаптеры Wi-Fi могут стать непригодными для использования, если их разместить рядом с активным устройством USB 3.
USB 2.0 со скоростью 480 Мбит/с излучает помехи на порядок ниже и совершенно за пределами диапазона 2,4 гигагерца. Поэтому, если у вас возникли проблемы с беспроводной сетью, переключение на USB 2.0 зачастую является немедленным решением.
Больше энергопотребления и больше тепла
Благословение и проклятие.
На бумаге увеличение тока питания USB 3.0 с 500 мА до 900 мА выглядит как бесплатное обновление. На практике более высокий ток сопряжен с некоторыми компромиссами, которые имеют большое значение для ноутбуков, безвентиляторных мини-ПК и встраиваемых материнских плат.
Для начала, Контроллеры USB 3.0 потребляют больше энергии даже в режиме ожидания. PHY (физический уровень), необходимый для поддержки сигнализации SuperSpeed, значительно сложнее, чем у USB 2.0, и потребляет больше энергии только для поддержания соединения. На настольном компьютере это не имеет значения, но на ноутбуке или портативном устройстве оно определенно имеет значение.
Больше энергии означает больше тепла. Ноутбуки и мини-ПК с пассивным охлаждением часто размещают USB-контроллеры в местах, которые уже имеют температурные ограничения. Устройства с активным интерфейсом USB 3.0 могут повышать температуру поверхности, нагревать компоненты системы и повышать вероятность дросселирования, что еще больше усугубляется устойчивой высокоскоростной передачей данных, например, загрузкой внешних твердотельных накопителей.
В отличие от них Порты USB 2.0 практически не потребляют энергии. Если вы пытаетесь продлить срок службы батареи или снизить нагрев, USB 2.0 может оказаться более подходящим портом для ваших рабочих нагрузок.
Ужесточение требований к кабелям и проблемы с целостностью сигнала
Ваши кабели должны быть намного короче.
USB 3.0 гораздо более чувствителен к качеству кабеля по сравнению с USB 2.0, что может вызвать множество проблем при повседневном использовании.. Более высокая скорость передачи данных не только требует лучшего экранирования, но и означает, что существуют более жесткие производственные допуски и меньшая максимальная длина кабеля для обеспечения мощности сигнала в кабеле. Если длина кабелей превышает эту длину, может произойти значительное ухудшение сигнала.
Дешевые или длинные кабели USB 3.0 часто не обеспечивают стабильное соединение и в любом случае возвращаются к скорости USB 2.0. Кроме того, многие из них работают на грани технических характеристик, а это означает, что даже небольшие дефекты разъема или экрана могут привести к нестабильности соединения. В то же время USB 2.0 значительно мягче, и даже кабели низкого качества или длинные, как правило, работают, поскольку сигнал достаточно медленный и не разрушает сигнал из-за незначительных проблем с импедансом.
Если вы находитесь в среде с очень дешевыми кабелями или нуждаетесь в более длинных соединениях, преимущество USB 2.0 с точки зрения надежности нельзя недооценивать. Это действительно очень помогает в определенных ситуациях и может быть разницей между прерывистым соединением, которое всегда обрывается, и, в худшем случае, немного более медленным соединением.
Большая реальная совместимость со старыми устройствами
Старый добрый USB 2.0 часто спасает положение.
Теоретически USB 3.0 обратно совместим, но на практике это может быть намного неудобнее. Контроллер USB 3.0 — это по сути два контроллера в одном: контроллер USB 3 SuperSpeed и отдельный контроллер USB 2.0, работающие параллельно. Эта архитектурная сложность означает, что старые устройства могут вести себя непредсказуемо. Например, некоторые старые устройства могут не регистрироваться и распознаваться, иметь нестабильные соединения, иметь проблемы с согласованием скорости или подачей питания… все это приведет к ухудшению пользовательского опыта.
Все это происходит потому, что контроллеры USB 3.0 более сложны и могут обрабатывать крайние случаи иначе, чем более простые контроллеры USB 2.0, для которых были разработаны эти старые устройства. Винтажные периферийные устройства, старые принтеры и старое промышленное оборудование часто работают более надежно с настоящими портами USB 2.0. Если у вас старое периферийное устройство и вы хотите убедиться, что оно работает, подключите его к порту USB 2.0, особенно если у вас возникают проблемы, когда оно подключено к порту USB 3.0.
Более сложные драйверы и больше возможностей для атак
USB 2.0 просто проще.
Контроллеры USB 3 значительно сложнее как с точки зрения аппаратного обеспечения, так и с точки зрения реализации. водители. Они поддерживают больше протоколов, больше состояний питания, больше режимов передачи и больше классов устройств, что является одновременно и благословением, и проклятием. Вы можете столкнуться с конфликтами драйверов, ошибками переключения состояний питания, более высокой задержкой и несовместимостью между наборами микросхем, и причина может быть не сразу очевидна.
В частности, старые системы работают с USB 2.0 с почти непревзойденной надежностью, поскольку стек является зрелым и чрезвычайно хорошо изученным. Для сравнения, USB 3 по-прежнему подвержен определенным проблемам с набором микросхем, особенностями BIOS и различиями на уровне ОС в том, как обрабатывается соединение и управляется питание.
Контроллеры USB 3.0 значительно сложнее контроллеров USB 2.0. Это может привести к большему количеству ошибок драйверов, увеличению времени установки, увеличению вероятности конфликтов и увеличению числа сбоев. Для старых систем относительная простота USB 2.0, несомненно, является преимуществом, но в результате вы теряете множество функций.
Оригинал Адама Конвея, xda-developers
