Hlavní navigace

USB s rychlostí 20 Gbps přijde letos, nové značení ale bude matoucí

Sdílet

Petr Krčmář 28. 2. 2019
USB-C

Nová verze standardu USB 3.2 zdvojnásobí současnou rychlost přenosu na 20 Gbps. Využije totiž obou vysokorychlostních linek, které jsou součástí sběrnice. Dočkáme se ho ještě letos, zároveň ale přinese zmatky do značení jednotlivých standardů. Podle zprávy zveřejněné organizací USB-IF [PDF] totiž dojde ke sjednocení značení dosavadních standardů USB 3.x.

Všechny předchozí verze se budou jmenovat USB 3.2, budou se ale lišit generací. Nejstarší 5Gbps USB (dříve označovaná jako USB 3.0, nebo USB 3.1 Gen 1) se nově bude značit jako USB 3.2 Gen 1, 10Gbps varianta (dříve označovaná jako USB 3.1, nebo USB 3.1 Gen 2) ponese nové značení USB 3.2 Gen 2 a nakonec nová 20Gbps verze se nebude označovat jako Gen 3, ale jako USB 3.2 Gen 2×2.

Alternativní marketingové označení bude v první 5Gbps variantě SuperSpeed USB, v dalších dvou pak SuperSpeed USB 10 Gbps a SuperSpeed USB 20 Gbps. To celé může samozřejmě nepoučeného či nepozorného uživatelé zmást, neboť původní USB 3.0 může „aktualizovat“ na USB 3.2 a přes nové číselné označení si vůbec nepomůže. Ještě větší zmatek přinese nejnovější revize, která nebude Gen 3, ale 2×2.

Našli jste v článku chybu?
  • Aktualita je stará, nové názory již nelze přidávat.
  • 28. 2. 2019 19:20

    Petr Krčmář

    To je pro mně naopak ta nejméně podstatná výhoda USB-C, i když je příjemná. Mnohem zásadnější ale je, že to U už konečně znamená univerzální. V tom konektoru může být: USB, Power Delivery (vysoký příkon), PCI Express (PCIe) a DisplayPort. Takže se dá krásně používat notebook jen s USB-C, přes které si připojíte cokoliv.

    Já mám třeba celý počítač připojený jedním kabelem, za kterém mám veškeré příslušenství připojené pomocí hubu. Stačí jeden kabel a je připojená síť, externí displej, klávesnice, myš, zvuk a napájení. Navíc si stejnou nabíječkou můžu napájet mobil, notebook i sluchátka. Krása.

  • 1. 3. 2019 5:17

    Miroslav Šilhavý

    S USB se léta vleče to, že jednoltivá zařízení a porty nejsou nikým kontrolovány, certifikovány. Sebelepší myšlenka pak končí na vyprasené praxi. Sehnat USB-C kabel, který by měl odolné konektory je prakticky nemožné. Mám Macbook Pro, denně používám jeho USB-C napájecí kabel jak na dobíjení Maca, tak na dobíjení telefonů. Kabel je stále v kondici, oboustranně funguje, pevně zaskakuje. Pak mám na dalších místech dobíječky telefonu - v práci, v autě, v ložnici, ... Tam co půl roku kupuju nový USB-C kabel, protože vžy po čase přestane být oboustranný (dobíjí se mi telefon jen jednou stranou, druhá už je vyklechtaná), po další době přestane dobíjet úplně. Vyzkoušel jsem už mnoho značek, ale ani jedna nedodává dostatečnou kvalitu (srovnávám s tím, co mám ověřeno, že může být).

    Toto se netýká jen USB-C. Tento problém začal už s příchodem Micro-USB. Když přišly Micro-USB konektory, tak s prvními telefony chodily superkvalitní kabely. Postupně kvalita upadala a sehnat kvalitní Micro-USB kabel je už taky nemožné.

    Bohužel, spotřebitel si už na tuto "kvalitu" zvykl, byla povýšena na standard. Věřím, že dnes většina spotřebitelů kvalitní kabel nepotkala, takže nemají s čím srovnávat.

    O přenosu napájení, větších proudů, snad ani nemluvit. Co nezkazí konektor, to je "vylepšeno" průřezem drátu.

    Bohužel, papír a reklamní materiály snesou všechno. V nabídce vypadá každý kabel stejně dobrý, takže spotřebitel vybírá jen podle vzhledu (elegantní oplet, barva kabelu), podle délky a podle ceny.

    Bylo by fajn, kdyby každé USB zařízení (včetně kabelů) někdo certifikoval. Ale to už by asi nebylo tak univerzálně laciné, jako dnes USB je. Právě na ceně kdysi dávno USB vyhrálo tehcnologický souboj nad FireWire, který byl v té době lepší.

  • 1. 3. 2019 22:02

    Pavouk106

    Normálně s Petrem ve většině věcí souhlasím, tady to ale není stoprocentní...

    Není to tak dávno, co jsem na jiném IT webu četl, jaký je bordel ve standardizaci právě různých periferií USB-C. Má to ten konektor, ale dělá si to co chce, ne podle standardu. Také se tak chovají různé "samice" - tedy hosté (pro zjednodušení řekněme "počítače"). Sám doma USB-C nic nemám, takže z vlastní zkušenosti nemůžu mluvit, ale pochopil jsem, že to nemusí být úplně 100% bezproblémová věc (něco jiného je nabíjení, připojení mobilu k PC, připojení monitoru k PC apod.).

    Druhá věc - a to je ta hlavní, která u mě mluví proti USB-C - je fyzická odolnost. Kolik už jste viděli zku*vených microUSB konektorů? Některé měli "jen" zlomený jazýček, jiné ho dokonce neměly vůbec. Občas se celý konektor utrhl z plošného spoje... USB-C je to samé, jen o trošku větší a dovede přenášet o mnoho větší výkon. Tím jsme u druhé stránky problému - proč minimalizujeme cestu, kterou prochází vysoké proudy? Pokud někde teče (například) 5A a já tomu dám minimální průřez a zároveň minimální styčnou plochu...? Přitom právě na výkon tu máme skvělé souosé konektory...

    Moc tu univerzalitu nechápu. Resp. univerzalitu bych i bral, ale fyzická robustnost tomu chybí.

  • 1. 3. 2019 0:23

    Harvie .cz

    No nevím, třeba 3.5mm jack se dá narozdíl od USB zasunout pod libovolným úhlem. Ale udělali krok správným směrem...
    Popravdě mi ale přijde praktičtější konektor apple lightning než USB-C. A to říkám jako odpůrce applu, který nikdy nic od applu neměl. Narozdíl od USB-C má samec kontakty zvenku, takže se do koncovky kabelu nemuze dostat zadny smeti, pripadne se snadno otre. Zaroven samice nemusi mit ten tenkej jazycek uprostred, u kteryho hrozi, ze se casem vylomi...

  • 1. 3. 2019 9:18

    SB

    „No nevím, třeba 3.5mm jack se dá narozdíl od USB zasunout pod libovolným úhlem.“

    A přitom se několikrát mezi sebou chybně propojí a zkratují jeho kontakty. To musel vymyslet úplný p***s.

  • 1. 3. 2019 12:38

    mprasil

    Tie konektory su v USB-C skryte umyselne. Nie su tak vystavene priamo dotyku rukou, co byva normalne problem pre tie kontakty. Ludia maju vlhku a mastnu pokozku (teraz vravim relativne, niektori ludia viac ini menej, ale v zasade je to relativne agresivna vrstva ktora nas chrani voci bakteriam a podobne) a to sposobuje koroziu tych kontaktov a zly prenos signalu. Je to presne ten isty dovod preco by si pri instalacii PCI-E kariet a RAM modulov nemal chytat tie kontakty. (plus teda staticka elektrina, ale to sa trosku menej tyka kabla, kde mas teoreticky kontakt minimalne so "zemou" na tom konektore)

    USB-C je inak umyselne navrhnute tak, ze vacsina mechanicky pohyblivych casti je v kabli a teda pri opotrebovani si to zvycajne odnesie ten kabel a nie konektor. Apple zariadenia maju casto s tymto problem, ze po nejakom case lightning kabel uz nedrzi v porte a musis ho v servise nechat vymenit.

    Inak aj mne je mechanicka jednoduchost toho lightning kabla sympaticka, ale nemyslim, ze by jeden kabel bol o moc praktickejsi od druheho.

  • 1. 3. 2019 3:09

    kaliszad

    Tak PCIe 16x je co? Paralelní sběrnice?
    Řekl bych, že to budou dvě poměrně nezávislé linky, které budou posílat pakety. Něco jako agregace linek, ale jinak.

  • 1. 3. 2019 12:54

    RDa

    V pripade PCIe to nejsou nezavisle linky, ale data chodi paralelne skrze vsechny lajny. Takze paket vyuzije vsechny linky v paralelnim smyslu. Snizuje to latence, oproti situaci, kdy by kazdy paket musel chodit jen jednou cestou (typicky problem agregovaneho ethernetu).

  • 1. 3. 2019 13:41

    bez přezdívky

    Bude to sériové. Rozdíl mezi paralelním a sériovým rozhraním je v tom, kolik bitů se posílá najednou. Paralelní více, seriové jen jeden.

    Paralelní přenos má výhodu v tom, že šetří vodiče - máte třebas 8 datových bitů a pak dva vodiče pro signalizaci s druhou stranou (jeden říká dopředu "já budu zapisovat data, tak mi na ty dráty teď nesahej" a druhý pak řekne "tak jsou tam, rychle si je přečti"). Seriové rozhraní má na jeden jediný bit ty vodiče dva - data a signalizaci, že datový vodič je nastavený a druhá strana si může ten bit přečíst. Navíc seriové nebývá ani half duplex, zatímco paralelní klidně ano - každá strana má svou signalizaci, ale o datové vodiče se dělí. Další úspora.

    Nevýhoda paralelního přenosu je v tom, že musíte vystavit 8 bitů a pak teprve pošlete signál, že si to druhá strana může přečíst. Na krátké vzdálenosti pohoda, ale na delší začnete narážet na fakt, že každý vodič je trochu jiný a jinak zatížený. Na kabelu to není až tak neřešitelné, ale v obvodech najednou máte problém, že cesta od vývodu IO do konektoru je u každého drátku jiná. Pro 16 datových vodičů je to už docela problém. Respektive není, pokud nechcete nějaké vysoké přenosové rychlosti. Ty přechodové jevy jsou jsou v řádu nanosekund, na kabelech a celé cestě tak do 50 nanosekund. Takže když tomu necháte 100 ns na ustálení, tak vám ten paralelní přenos poběží krásně. Akorát že to je 10 MB/s, 80 Mb/s. A lepší to nebude. Tedy pokud nebudete provozovat přenos se samoopravnými kódy typu 15 ze 11 s tím, že frekvenci nastavíte tak, aby vám klidně čas od času jeden bit byl špatně. S těmi se lze dostat i na osminásobek přenosové rychlosti, ovšem za cenu komplikace HW i SW spracováním kódů a několika datových vodičů navíc.

    Sériový přenos sice posílá jen jeden bit, ale výhoda je, že na posílání potřebuje jen dva dráty. A to už se dá fyzicky provést tak, aby se signál oběma šířil natolik podobně, že můžete posílat na frekvenci v jednotkách GHz. Přenosová rychlost je pak klidně 5 Gb/s. To samo o sobě už stačí pokořit paralelní rozhraní.

    Ale tady to nekončí - vy si můžete těch seriových portů vyrobit několik. Třebas čtyři. A druhá strana si také pořídí čtyři seriové porty a pak si je propojíte. Jako počítač, co má více síťových karet. Tomuhle se říká "linky". Jsou nezávislé, ani o sobě neví. Kdo o nich ví je nadřazený ovladač, který veškerou komunikaci rozdělí na balíky dat nějaké velikosti a ty pak postupně cpe do volných linek. Na druhé straně se čtou balíky dat z linek a nadřazený ovladač si je zase skládá.

    Pořád je to seriový přenos, protože jednotlivé linky o existenci těch druhých neví, natož aby se nějak zajímaly o to co se na nich děje, nebo snad nedejbože čekaly, jestli ta druhá už něco odesílá. Prostě nedělají to, co je problém paralelního přenosu - nemusí se synchronizovat a všechno dělat najednou a v jediný okamžik. U každé linky tedy musíte řešit jen dva vodiče - aby piny IO byly vedle sebe, cesta na DPS byla stejně dlouhá, stejně široká, stejně daleko od rušení, měla stejnou kapacitu i impedanci. To si musí vyřešit každá linka, jenže jen sama pro sebe - ty dva dráty druhé linky si tedy táhněte kudy a jak chcete, vůbec vás nemusí trápit ta první. Sice se pak každá linka chová jinak, ale to nevadí, protože komunikují nezávisle na sobě.

    Takže je to stále *serial* bus. Jen má dvě linky. O serveru, co má dvě síťové karty, také netvrdíte, že by měl paralelní internet. Je na ovladači, jak a jestli to využije. Situace stejná jako u PCIe - tam se běžně používá buď jedna linka, dvě, čtyři, osm nebo šestnáct. Připojená zařízení se musí dohodnout zda a jak ty linky budou používat a jak budou data rozdělovat a skládat. Navíc se musí umět vypořádat s tím, že každá linka komunikuje jinak rychle - protože na ně působí ty samé fyzikální vlivy jako u paralelního rozhraní, prostě už jen díky délce spoje na desce tištěných spojů se každá linka chová jinak. Narozdíl od paralelního přenosu ty ostatní linky normálně posílají další věci, nic se nezahazuje, na nic se nečeká a znovu se pošle jen ten jediný "packet" na té jediné lince, kde nedorazil dobře.

  • 3. 3. 2019 2:18

    RDa

    Mnozstvi vyprodukovaneho textu bohuzel negarantuje, ze o tom neco vite, tak sup do skoly nebo si prectete nejakou odbornou literaturu.

    U PCIe se opravdu nechova kazda linka jinak. Vsechny lajny v jednom linku bezi vzdy na stejne rychlosti - zadna neni a ani nemuze byt pomalejsi. Podle standardu vychazi tolerance zpozdeni (treba delkou spoje) ktere musi zarizeni umet korigovat radove na metry. A data se rozdeluji vzdy stejne, podle toho jak siroky je link. Pokud paket dorazi poskozeny, tak se prenese znova, ale po vsech lajnach daneho linku, tj. znova paralelne.

    Ad seriovy prenos - nepotrebuje dva draty. Staci mu jeden. Plete se vam to bud s full-duplexem (ktery by klidne sel i po jednom dratu), nebo s diferencialni sigalnizaci.

  • 3. 3. 2019 19:17

    kopfik

    asi úplně neznáte rozdíl mezi sériovou a paralelní sběrnicí .... počet linek neurčuje jestli jde o sériové nebo paralelní zapojení. paralelně se dnes už leda zapojují sériové linky :) to ale opět nemá nic společného s paralelní sběrnicí :D