Скажем, у меня есть устройство USB 3.0, подключенное с помощью кабеля USB 3.0, к порту USB 3.0 с правильными драйверами на компьютере с Windows 7. Пропускная способность и производительность соответствуют ожидаемым для USB 3.0.
Теперь я заменяю этот кабель на «USB 3.0 кабель» сомнительного качества. Я получаю страшное предупреждение «Это устройство может работать быстрее» от Windows (добавив, что я должен подключить его к порту USB 3.0), и производительность устройства падает до уровня USB 2.0. Теперь, насколько я понимаю, некоторые порты / драйверы могут переключаться обратно в режим USB 2.0 для обеспечения обратной совместимости. Так что, похоже, это то, что здесь происходит.
Для диагностики конкретной проблемы с кабелем, по каким причинам порт вернется к USB2.0?
Пропускная способность не соответствует пределу? Какой-то электрический тест? Чисто до водителя?
Для справки, я протестировал его с удаленным портом USB 3.0, который не может вернуться к USB 2.0, и устройство не работало.
Ответы:
Если вы посмотрите на распиновку USB 3.0 , вы увидите, что линии USB 2.0 отличаются от линий USB 3.0. Поэтому, если линии USB 3.0 прерваны или их качество настолько плохое, что передача данных не удалась, только линии USB 2.0 обеспечивают рабочую связь, и обе стороны будут видеть, что они подключены только к другому устройству USB 2.0.
С удаленным портом, который не имеет линий USB 2.0, линии USB 3.0 не могут работать, поэтому он не работает.
Диагностика: Некоторые линии или контакты USB 3.0 сломаны, согнуты или их качество настолько плохое, что они не могут правильно передавать сигналы.
Это чисто аппаратная проблема. Это не имеет ничего общего с водителем. Это также не имеет ничего общего с ОС.
Выбросьте плохой кабель, получите новый, не сомнительного качества. Вряд ли вы сможете исправить плохие линии (помните, мы говорим о высокочастотной сигнализации).
источник
Если вы посмотрите на разъем USB 3.0 или лучше измеряете параметры межсоединения, вы не увидите большой разницы. В обоих случаях дифференциальный импеданс, хотя и рассчитан на 90 Ом, будет иметь некоторый разрыв, который будет зависеть даже от того, как вы согнете ответную вилку. Разница, однако, заключается в том, что частота USB 3.0 в 10 раз выше, чем у USB2, и это делает качество сигнала намного более восприимчивым ко всем недостаткам.
Короче говоря, порт USB 3.0 не запускается из-за сомнительного качества кабеля.
Одна из наиболее сомнительных частей USB-кабеля находится в кабеле. USB-кабели не предназначены для сборки в автоматическом режиме с хорошим контролем, они требуют ручного труда, чтобы припаять разделенные провода кабеля на клеммы разъема. Отводы могут быть согнуты и расширяться, ночные пятна припоя различаются по размеру и т. Д., Что приводит к неоднородности линии электропередачи. Это в дополнение к недостаткам разъема. В результате битовые комбинации сигналов USB 3.0 рассеиваются по этим «ударам» и «провалам», создают помехи, отражаются назад и делают глаз сигнала уродливым и едва декодируемым.
Следы между USB-разъемом и хост-чипом также не идеальны, и паяный разъем почти всегда является «выпуклостью» в канале. Более длинные кабели, как правило, сильнее ослабляют высокие частоты, поэтому сигнал теряет резкость краев и падает амплитуды. В целом это образует «канал связи с потерями», в полном сходстве с радиочастотной связью. В некоторых случаях несовершенства импеданса в точках соединения могут образовывать антирезонансное состояние, что приводит к значительной потере амплитуды сигнала. Однако длина кабеля на дюйм больше или меньше, он может работать почти нормально.
В попытке исправить свойства «канала», сигналы USB 3.0 имеют «предварительный упор» на стороне передачи и настраиваемый выравнивающий фильтр на стороне приемника.
Для обеспечения работы канала USB 3 использует «обучение канала», отправив 65536 специальных обучающих пакетов. Приемник выбирает лучшие параметры фильтра на основе минимального уровня ошибок. Если на канале слишком много отражений или он слишком ослаблен, обучение завершится неудачно, и порт USB3 будет отключен.
Другой сценарий может быть, если пройдено обучение канала, и канал переключен в активный режим «U0», протокол USB может иметь слишком много ошибок и не может завершить транзакции. В этом случае хост попытается «сбросить» и повторно обучить ссылку, но результаты, вероятно, будут такими же. После нескольких попыток драйвер хоста отключит часть USB3.
В случае сбоя соединения USB3 устройство USB может (или не может) задействовать протокол соединения USB 2.0.
Таким образом, почти невозможно «диагностировать» специфические проблемы кабеля без проведения измерений качества сигнала с использованием специальных тестовых приборов и достаточно высокой пропускной способности (8–12 ГГц) и инструментов TDR с помощью специальных пакетов программного обеспечения. Лучший способ - это работать со всеми тремя компонентами канала (хост-кабель-устройство), которые сертифицированы USB-IF.
источник
В отличие от определения скорости устройств USB2.0, где различие между низкой и полной скоростью выполняется путем вытягивания линий D- или D + до 3,3 В соответственно, в USB 3.0 представлен механизм обучения линии связи и состояния (LTSSM), который непрерывно контролирует качество передачи данных. линии передачи данных USB. Поэтому для обеспечения соединения USB3.0 недостаточно простой электрической непрерывности USB3.0 : среда передачи (разъемы и кабели) должна учитывать определенные характеристики, такие как затухание сигнала, подавление отражения и задержка.
Когда LTSSM решит, что канал USB 3.0 не подлежит восстановлению, он постоянно вернется к USB2.0, и единственный способ повторить SuperSpeed - это отключить и снова подключить устройство.
Технически LTSSM реализован на USB-оборудовании, поэтому его поведение зависит не от драйвера, а от спецификации USB3.0.
На практике, если ваш кабель скручен / изогнут, попробуйте развернуть или разогнуть его. Это может улучшить электрические характеристики кабеля и помочь разъемам занять правильные позиции в разъемах.
источник