O que pode fazer com que uma porta USB 3.0 seja revertida para o USB 2.0?

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Digamos que eu tenha um dispositivo USB 3.0 conectado a um cabo USB 3.0 a uma porta USB 3.0 com os drivers corretos em um computador com Windows 7. A largura de banda e os desempenhos são os esperados para o USB 3.0.

Agora eu substituo este cabo por um "cabo USB 3.0" de qualidade questionável. Eu recebo o temido aviso "Este dispositivo pode executar mais rápido" do Windows (adicionando que devo conectá-lo a uma porta USB 3.0) e o desempenho do dispositivo cai para os níveis USB 2.0. Agora, do meu ponto de vista, algumas portas / drivers podem voltar para o modo USB 2.0, a fim de ser compatível com versões anteriores. Então, isso parece ser o que está acontecendo aqui.

Para diagnosticar o problema específico do cabo, quais são os motivos pelos quais a porta seria revertida para USB2.0?

A largura de banda não respeita um limite? Algum teste elétrico? Puramente até o motorista?

Para referência, testei-o com uma porta USB 3.0 remota que não pode reverter para USB 2.0, e o dispositivo não estava funcional.

    
por Alex Millette 08.08.2018 / 13:58

3 respostas

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Se você der uma olhada nos pinouts USB 3.0 , verá que o USB 2.0 linhas são distintas das linhas USB 3.0. Assim, quando as linhas USB 3.0 são interrompidas ou sua qualidade é tão ruim que a transferência de dados não é bem-sucedida, apenas as linhas USB 2.0 fornecem comunicação operacional e os dois lados só se conectarão a outro dispositivo USB 2.0. / p>

Com uma porta remota que não possui as linhas USB 2.0, as linhas USB 3.0 não funcionam, por isso não é funcional.

Diagnóstico: Algumas das linhas ou contatos do USB 3.0 estão quebrados, dobrados ou sua qualidade é tão ruim que não conseguem transferir os sinais adequadamente.

Isso é puramente um problema de hardware. Não tem nada a ver com o motorista. Também não tem nada a ver com o SO.

Jogue fora o cabo ruim, consiga um novo de qualidade não questionável. É improvável que você consiga consertar as linhas ruins (lembre-se, estamos falando de sinalização de alta frequência).

    
por 08.08.2018 / 14:14
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Se você olhar para o conector USB 3.0 ou medir melhor os parâmetros de interconexão, não verá muita diferença. Em ambos os casos, a impedância diferencial, embora projetada para 90 Ohms, terá alguma descontinuidade, que dependerá até mesmo de como você dobra o plugue de acoplamento. A diferença, entretanto, é que a freqüência do USB 3.0 é 10x maior que a do USB2, e isso torna a qualidade do sinal muito mais suscetível a todas as imperfeições.

Então, em suma, uma porta USB 3.0 falha ao iniciar devido à qualidade questionável do cabo.

Uma das partes mais questionáveis do cabo USB está situada no overmold do cabo. Os cabos USB não são projetados para serem montados de maneira automatizada e bem controlada, eles exigem trabalho manual para soldar pontas duplas de cabos a granel nos terminais do conector. Os terminais podem ser dobrados e irem largos, as bolhas de solda à noite diferem em tamanho, etc., introduzindo assim uma falta de homogeneidade na linha de transmissão. Isto é, além de deficiências de conectores. Como resultado, os padrões de bits dos sinais USB 3.0 espalham-se sobre estes "solavancos" e "mergulhos", interferem, refletem e tornam o sinal feio e quase decodificável.

Os traços entre o conector USB e o chip host também não são perfeitos, e o conector soldado quase sempre é um "bump" no canal. Cabos mais longos tendem a atenuar mais as altas frequências, de forma que o sinal perde nitidez das bordas e quedas de amplitude. Ao todo, isso forma "canal de comunicação com perdas", em total semelhança com a comunicação RF. Em alguns casos, as imperfeições de impedância nos pontos de conexão podem formar uma condição anti-ressonante, resultando em perda substancial da amplitude do sinal. Um cabo de polegada mais longo ou polegada mais curto, no entanto, pode funcionar quase bem.

Na tentativa de corrigir as propriedades de "canal", os sinais USB 3.0 têm "pré-ênfase" no final da transmissão e filtro de equalização sintonizável no lado do receptor.

Para fazer o canal funcionar, o USB 3 emprega "link training", enviando 65536 pacotes especiais de treinamento. O receptor seleciona os melhores parâmetros de filtro com base no nível mínimo de erro. Se o canal tiver muitos reflexos ou for muito atenuado, o treinamento falhará e a porta USB3 será desativada.

O outro cenário seria se o treinamento do link fosse aprovado e o link fosse alternado para o modo "U0" ativo, o protocolo USB pode ter muitos erros e não conseguir concluir as transações. Nesse caso, o host tentará "redefinir" e treinar novamente o link, mas os resultados provavelmente serão os mesmos. Após várias tentativas, o driver do host desativará a peça USB3.

Quando o link USB3 falha, o dispositivo USB pode (ou não) ativar o protocolo de conexão USB 2.0.

Em resumo, é quase impossível "diagnosticar" problemas específicos de cabos sem fazer medições de qualidade de sinal usando dispositivos de teste especiais e escopos de largura de banda razoavelmente alta (8-12 GHz) e instrumentos TDR, com pacotes de software especiais. A melhor maneira é trabalhar com todos os três componentes do link (host-cabo-dispositivo) que são certificados pelo USB-IF.

    
por 09.08.2018 / 07:36
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Ao contrário da identificação de velocidade dos dispositivos USB2.0 onde a distinção entre baixa e máxima velocidade é feita puxando linhas D- ou D + para 3.3V, respectivamente, o USB 3.0 introduz o Link Training e o Status State Machine (LTSSM), que monitora continuamente a qualidade de transmissão das linhas de dados USB. Uma simples continuidade elétrica em USB3.0 não é, portanto, suficiente para estabelecer uma conexão USB3.0 : o meio de transmissão (conectores e cabos) deve respeitar características específicas como atenuação de sinal, supressão de reflexão e atraso.

Quando o LTSSM decide que o link USB 3.0 não é recuperável, ele retornará permanentemente para USB2.0 e a única maneira de fazer com que o SuperSpeed seja novamente desconectado e reconecte o dispositivo.

Tecnicamente, o LTSSM é implementado pelo hardware USB, portanto, seu comportamento não é até o driver , mas sim definido na especificação USB3.0.

Em uma nota prática, se o cabo estiver enrolado / dobrado / esticado, tente desenrolar ou desdobrá-lo. Isso pode melhorar as características elétricas do cabo e ajudar os conectores a tomar posições corretas nos soquetes.

    
por 09.08.2018 / 10:21