USB 3.0 - czym się różni od poprzednika

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.

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 60. 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.

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.

Wprawdzie interfejs USB 3.0 jest jeszcze w powijakach, jednak oferta urządzeń peryferyjnych i host-adapterów okazuje się w miarę pokaźna. Są już dostępne serie płyt głównych, które natywnie obsługują nowy standard interfejsu. Po stronie Intela należą do nich m.in. seria Gigabyte P55. i seria Asus P7P55D-E. W płytach serii P7P55D Asusa dorobisz USB 3.0 za pomocą dołączonej karty rozszerzającej U3S6 PCIe (w formacie 4xPCIe), na której są ponadto dwa porty SATA. A jeśli chcesz złożyć komputer z USB 3.0 z wykorzystaniem procesora AMD, odpowiednie okażą się płyty główne Gigabyte GA-790FXTA-UD5, GA-790XTA-UD4 i GA-770TA-UD3.

Również firma NEC proponuje kartę, którą rozszerzysz możliwości swojej płyty głównej o USB 3.0. Jest dostępna jako model 1xPCIe do pecetów i jako Express Card do notebook. Kontroler USB 3.0 znalazł się także w asortymencie firmy Sharkoon, jednak jego główny element to układ NEC. To samo dotyczy karty USB 3.0 firmy Freecom, którą ten producent oferuje obok swojego zewnętrznego twardego dysku USB 3.0. Freecom Hard Drive XS 3.0 - http://www.pcworld.pl/news/350302/pierwszy.zewnetrzny.dysk.twardy.usb.3.0.html można nabyć jako model o pojemności 1 TB, 1,5 TB i 2 TB z 256-bitowym szyfrowaniem AES. Także Buffalo Drive Station HD-HXU3 to elegancki, 3,5 calowy twardy dysk dostępny w wersjach
1 TB, 1,5 TB lub 2 TB.

Tymczasem MacPower udostępnia tylko obudowę ze złączem USB 3.0. SuperPower wypuścił pendrive obsługujący USB 3.0. Urządzenie nosi nazwę SuperSpeed USB 3.0 RAIDDrive i jest dostępne w wersjach o różnych pojemnościach (maksymalna wynosi 128 GB). Również kamera internetowa PointGrey HD WebCam transmituje dane poprzez USB 3.0. Zapewnia rozdzielczość Full HD, a więc 1920 x 1080 pikseli. Odpowiednie kable ma w ofercie m.in. Digitus.
Warto wiedzieć... Z obecnych systemów operacyjnych tylko Linux z jądrem 2.6.3. obsługuje USB 3.0. Każdy kontroler USB 3.0 wymaga zainstalowania w Windows specjalnych sterowników, aby system współpracował z urządzeniami peryferyjnymi USB 3.0. Microsoft planuje wprowadzenie poprawki do Windows 7, która ma znaleźć się w zbiorczym pakiecie Service Pack 1. W ten sposób najnowszy system operacyjny Microsoftu nie będzie wymagał instalowania nowych sterowników, aby obsługiwać interfejs USB 3.0.

Większa wydajność
USB 3.0 znacznie podnosi maksymalną prędkość transmisji danych. Zgodnie ze specyfikacją w trybie Super Speed może przesyłać nawet 60. MB na sekundę. To dziesięć razy więcej niż USB 2.0, w którym maksymalny transfer sięga zaledwie 60 MB na sekundę.

Zgodność z USB 2.0
Sprzęt USB 2.0 można podłączać do portów USB 3.0. Mimo iż gniazda USB 3.0 mają o pięć styków więcej, wtyczki USB 2.0 pasują do portów nowego standardu. Urządzenia peryferyjne USB 2.0 nie osiągają, rzecz jasna, maksymalnej prędkości USB 3.0.

Lepsze zasilanie
W standardzie USB 3.0 zewnętrzne twarde dyski nie muszą być wyposażone w dwuwtyczkowy kabel ani w zewnętrzny zasilacz. Specyfikacja USB 3.0 przewiduje, że magistrala dostarcza urządzeniu peryferyjnemu maksymalnie 90. miliamperów (mA). Dla porównania w USB 2.0 maksymalne natężenie prądu wynosi tylko 500 mA.

Wady
Chcąc korzystać z interfejsu USB 3.0. trzeba zaopatrzyć się w kontroler USB 3.0. Może być umieszczony na płycie głównej lub na karcie rozszerzającej. Oprócz tego nowy standard musi być obsługiwany przez urządzenie peryferyjne. Ostatni warunek - nie obejdziesz się bez specjalnego kabla USB 3.0, a jego długość nie może przekroczyć 4,5 metra.

więcej w serwisie PC World Komputer »