Od niedawna pojawiły się w sklepach pierwsze urządzenia wyposażone w port USB 3.0. Ten nowy standard interfejsu ma zapewniać transfer do 600 MB na sekundę. Podpowiemy ci, co powinieneś wiedzieć na temat USB 3.0.
Jest coraz więcej zastosowań, w których przydaje się duża prędkość transmisji danych. Aparaty i kamery cyfrowe oferują coraz większe rozdzielczości obrazu, co zwiększa rozmiar rejestrowanego przez nie materiału - przede wszystkim, jeśli robisz zdjęcia w nieskompresowanym formacie RAW.
Odtwarzacze MP3 zapewniają coraz większe pojemności, a użytkownik nie chce długo czekać na przesłanie piosenek z komputera do pamięci urządzenia. Poza tym regularne tworzenie zapasowych kopii danych jest znacznie wygodniejsze, gdy przebiega szybciej. Jednak wszystko to wymaga określonych uwarunkowań technicznych.
Różnice techniczne pomiędzy USB 3.0 i USB 2.0
 Buffalo Drive Station USB 3.0 - jeden z pierwszych nowych twardych dysków, które są wyposażone w interfejs USB 3.0. |
W porównaniu do USB 2.0 wtyczki interfejsu USB 3.0 mają pięć styków więcej. SSTX+ i SSTX- służą do transmisji danych z hosta do urządzenia zewnętrznego, zaś SSRX+ i SSRX- są przeznaczone do przesyłania danych w odwrotnym kierunku, a więc z urządzenia zewnętrznego do hosta. Ponadto jest dodatkowy przewód masowy GND. Mimo opisanych różnic nowy standard jest częściowo zgodny ze starszym USB 2.0. I tak, na przykład urządzenia USB 2.0 ze złączami typu A, a więc z płaskimi, prostokątnymi wtyczkami, można bez problemu podłączać do portu USB 3.0 typu A i odwrotnie.
Trochę inaczej jest z prawie kwadratowymi wtyczkami typu B, które często znajdują zastosowanie w drukarkach i zewnętrznych twardych dyskach. Kolejny wyjątek stanowią złącza micro-USB stosowane powszechnie w aparatach cyfrowych, komórkach i przenośnych odtwarzaczach MP3. Wprawdzie w wypadku tego typu złącza można podłączać urządzenia USB 2.0 do portu USB 3.0, jednak ze względu na dodatkowe styki gniazda USB 2.0 nie obsługują wtyczek USB 3.0.
O prędkości transmisji danych w standardzie USB 3.0 decyduje (tak samo jak w USB 2.0) najwolniejsze ogniwo łańcucha. Zatem urządzenie USB 3.0 podłączone do kontrolera USB 2.0 będzie przesyłało dane z prędkością nie większą niż 60 MB na sekundę (tryb High Speed interfejsu USB 2.0). Aby osiągnąć maksymalną prędkość 600 MB na sekundę (tryb Super Speed), musisz zapewnić kontroler USB 3.0 i kabel USB 3.0. Kabel ten nie może być dłuższy niż 4,5 metra. Rozpoznasz go po niebieskiej części wewnętrznej we wtyczkach. W porównaniu do nich wnętrze większości wtyczek w starszych kablach USB jest białe lub czarne.
Aby koncentrator USB 3.0 mógł zaoferować wszystkie tryby transmisji, składa się z dwóch koncentratorów podrzędnych. Pierwszy zapewnia 600 MB/s trybu Super Speed, drugi zaś jest odpowiedzialny za transmisję w trybach Full Speed i High Speed. Oba wymienione koncentratory łączą się dopiero przy samym porcie USB.
Zasady działania i zasilanie urządzeń USB 3.0
Zwykle w połączeniach USB stosuje się metodę określaną jako
polling. Host, czyli komputer macierzysty regularnie odpytuje podłączone urządzenia peryferyjne, aby ustalić, czy chcą przesłać dane. To odpytywanie pochłania niepotrzebnie czas. W USB 3.0 urządzenia peryferyjne mogą zablokować polling, zgłaszając swój stan jako NRDY (
Not Ready). Gdy urządzenie zechce wysłać dane, wysyła sygnał ERDY (
Endpoint Ready), aby zainicjować transmisję. Dzięki rozdzielonym liniom wysyłania i odbierania SSTX+/- i SSRX+/- urządzenie nie musi oczekiwać na przydział magistrali od komputera macierzystego.
Urządzenia, które wysłały sygnał stanu NRDY, mogą przełączyć się w tryb energooszczędny. Oprócz aktywnego połączenia określanego mianem U0 urządzenia USB 3.0 wyróżniają jeszcze trzy inne tryby. W trybie U1 zostaje wyłączony moduł wysyłania i odbierania danych. W U2 zostaje ponadto przerwany obwód zegara taktującego. U3 przełącza urządzenie w stan wstrzymania (
suspend mode). Gdy wszystkie urządzenia peryferyjne znajdą się w tym trybie energooszczędnym, także komputer macierzysty może zamknąć łącze przyjmowania danych.
Jeśli chodzi o zasilanie w standardzie USB 3.0, każde urządzenie dostaje do dyspozycji maksymalnie 900 mA. Dla porównania w USB 2.0 maksymalne natężenie prądu wynosi 500 mA. To podwyższenie sprawi, że w przyszłości nie będzie konieczne wyposażanie niektórych urządzeń, np. twardych dysków USB 3.0, w zewnętrzne zasilacze ani w specjalne kable USB z dwoma wtyczkami, które zajmują aż dwa porty USB w komputerze, aby zapewnić wystarczające zasilanie urządzenia.
