Powiedzmy, że mam urządzenie USB 3.0 podłączone kablem USB 3.0 do portu USB 3.0 z odpowiednimi sterownikami na komputerze z systemem Windows 7. Przepustowość i wydajność są zgodne z oczekiwaniami dla USB 3.0.
Teraz zastępuję ten kabel „kablem USB 3.0” o wątpliwej jakości. Dostaję przerażające ostrzeżenie „To urządzenie może wykonywać szybciej” z systemu Windows (dodając, że powinienem podłączyć go do portu USB 3.0), a wydajność urządzenia spada do poziomów USB 2.0. Teraz, z mojego zrozumienia, niektóre porty / sterowniki mogą przełączyć się z powrotem na tryb USB 2.0, aby być kompatybilnym wstecz. Wydaje się, że tak właśnie się dzieje.
Aby zdiagnozować konkretny problem z kablem, jakie są powody, dla których port powróciłby do USB2.0?
Przepustowość nie przestrzega limitu? Jakiś test elektryczny? Czy zależy to wyłącznie od kierowcy?
Dla porównania przetestowałem go ze zdalnym portem USB 3.0, który specjalnie nie może wrócić do USB 2.0, a urządzenie nie działało.
Odpowiedzi:
Jeśli spojrzysz na pinouty USB 3.0 , zobaczysz, że linie USB 2.0 różnią się od linii USB 3.0. Kiedy więc linie USB 3.0 zostaną przerwane lub ich jakość będzie tak zła, że transfer danych nie powiedzie się, tylko linie USB 2.0 zapewniają sprawną komunikację i po obu stronach będzie wyglądało, że są podłączone tylko do innego urządzenia USB 2.0.
Dzięki zdalnemu portowi, który nie ma linii USB 2.0, linie USB 3.0 nie mogą działać, więc nie działają.
Diagnoza: niektóre linie lub kontakty USB 3.0 są zepsute, wygięte lub ich jakość jest tak zła, że nie mogą prawidłowo przesyłać sygnałów.
Jest to wyłącznie problem sprzętowy. Nie ma to nic wspólnego ze sterownikiem. Nie ma to również nic wspólnego z systemem operacyjnym.
Wyrzuć zły kabel, uzyskaj nowy o niekwestionowanej jakości. Jest mało prawdopodobne, że będziesz w stanie naprawić złe linie (pamiętaj, mówimy o sygnalizacji wysokiej częstotliwości).
źródło
Jeśli spojrzysz na złącze USB 3.0 lub lepiej zmierzysz parametry połączenia, nie zobaczysz dużej różnicy. W obu przypadkach impedancja różnicowa, choć zaprojektowana dla 90 omów, będzie miała pewną nieciągłość, która będzie zależeć nawet od tego, jak zginasz wtyczkę. Różnica polega jednak na tym, że częstotliwość USB 3.0 jest 10 razy wyższa niż USB2, a to sprawia, że jakość sygnału jest znacznie bardziej podatna na wszelkie niedoskonałości.
Krótko mówiąc, port USB 3.0 nie uruchamia się z powodu wątpliwej jakości kabla.
Jedna z najbardziej wątpliwych części kabla USB znajduje się w osłonie kabla. Kable USB nie są zaprojektowane do montażu w dobrze kontrolowany, zautomatyzowany sposób, wymagają ręcznej pracy przy lutowaniu podzielonych przewodów masowego kabla na zaciski złącza. Przewody mogą być wygięte i szerokie, plamy lutowia w nocy różnią się wielkością itp., Wprowadzając w ten sposób niejednorodność do linii przesyłowej. Jest to dodatek do braków złącza. W rezultacie wzory bitowe sygnałów USB 3.0 rozpraszają się po tych „nierównościach” i „spadkach”, zakłócają, odbijają do tyłu i sprawiają, że oko sygnału jest brzydkie i ledwo dekodowalne.
Ślady między złączem USB a chipem hosta również nie są idealne, a lutowane złącze prawie zawsze jest „guzem” w kanale. Więcej, dłuższe kable mają tendencję do tłumienia wysokich częstotliwości, więc sygnał traci ostrość na krawędziach i spada amplituda. W sumie tworzy to „stratny kanał komunikacyjny”, w pełni podobny do komunikacji RF. W niektórych przypadkach niedoskonałości impedancji w punktach połączeń mogą tworzyć warunki antyrezonansowe, powodując znaczną utratę amplitudy sygnału. Kabel o centymetrze dłuższy lub calowy może jednak działać prawie dobrze.
Próbując skorygować właściwości „kanału”, sygnały USB 3.0 mają „wstępny nacisk” na koniec transmisji i dostrojony filtr wyrównawczy na końcu odbiornika.
Aby kanał działał, USB 3 stosuje „szkolenie łącza”, wysyłając 65536 specjalnych pakietów szkoleniowych. Odbiornik wybiera najlepsze parametry filtra na podstawie minimalnego poziomu błędu. Jeśli kanał ma zbyt wiele odbić lub jest zbyt osłabiony, szkolenie zakończy się niepowodzeniem, a port USB3 zostanie wyłączony.
Innym scenariuszem byłoby przejście szkolenia i przejście do aktywnego trybu „U0”, protokół USB może zawierać zbyt wiele błędów i nie może zakończyć transakcji. W takim przypadku host spróbuje „zresetować” i ponownie przeszkolić łącze, ale wyniki prawdopodobnie będą takie same. Po kilku próbach sterownik hosta wyłączy część USB3.
Gdy łącze USB3 ulegnie awarii, urządzenie USB może (ale nie musi) włączyć protokół połączenia USB 2.0.
Podsumowując, prawie niemożliwe jest „zdiagnozowanie” specyficznych problemów z kablami bez wykonywania pomiarów jakości sygnału za pomocą specjalnych urządzeń testowych i dość wysokich zakresów przepustowości (8-12 GHz) i instrumentów TDR, ze specjalnymi pakietami oprogramowania. Najlepszym sposobem jest praca ze wszystkimi trzema komponentami łącza (urządzenie-kabel-urządzenie), które mają certyfikat USB-IF.
źródło
W przeciwieństwie do identyfikacji prędkości urządzeń USB 2.0, w których rozróżnienie między niską a pełną prędkością odbywa się poprzez pociągnięcie linii D- lub D + odpowiednio do 3,3 V, USB 3.0 wprowadza Link Training i Status State Machine (LTSSM), który stale monitoruje jakość transmisji linie danych USB. Prosta ciągłość elektryczna na USB 3.0 nie wystarcza zatem do ustanowienia połączenia USB 3.0 : medium transmisyjne (złącza i kable) powinno respektować określone cechy, takie jak tłumienie sygnału, tłumienie odbicia i opóźnienie.
Gdy LTSSM zdecyduje, że łącza USB 3.0 nie można odzyskać, na stałe spadnie do USB 2.0, a jedynym sposobem, aby spróbować ponownie, SuperSpeed jest odłączenie i ponowne podłączenie urządzenia.
Technicznie LTSSM jest implementowany przez sprzęt USB, więc jego zachowanie nie zależy od sterownika, ale jest zdefiniowane w specyfikacji USB 3.0.
Praktycznie rzecz biorąc, jeśli kabel jest zwinięty / zagięty, spróbuj go rozwinąć lub rozłączyć. Może to poprawić właściwości elektryczne kabla i pomóc w prawidłowym ustawieniu gniazd w gniazdach.
źródło