Eu terei outra chance de responder, desta vez sendo explícito e não implícito.
For example, it is practically impossible to create FireWire adapters over USB because FireWire needs DMA which USB doesn't provide. Is there a similar blocking technical reason as to why no 10 gigabit Ethernet adapters appeared using the USB C port (but not Thunderbolt)?
Não deve haver qualquer razão para 10GbE não existir. Os controladores USB 2.5GbE e 5GbE da Aquantia e da Realtek são a prova de que os adaptadores de 1GbE podem existir e existem. 10GbE over USB pode vir, mas como eu disse, depois de sobrecarga, 10Gb / s USB se parece mais com 6Gb / s. Há também a questão de que a grande maioria dos controladores USB é prejudicada pelo PCIe, porque os fornecedores não desejam sacrificar 4 pistas PCIe 3.0 para duas portas, o que torna ainda mais difícil. Tenho visto muitos controladores USB 3.1 Gen2 de porta dupla (20Gb / s no total) apoiados por PCIe 3.0 x1 (8Gb / s). Os controladores Thunderbolt 3 são a implementação USB 3.1 mais comum que não é limitada e pode fornecer USB de 10 Gb / s, mas como sabemos, se você tiver o Thunderbolt 3, então não faz sentido.
Como alguém mencionou, o gargalo nunca os impediu de fazer adaptadores 1GbE USB 2.0, mas estes foram feitos porque ainda era uma melhoria na velocidade em relação aos adaptadores de 100Mb / s. Como o 10GbE over USB se parece mais com 6 Gb / s, é mais provável que eles usem adaptadores de 5 GbE (como fizeram). A única vantagem de fazer um adaptador 10GbE com gargalo sobre um adaptador de 5GbE completo seria conectar a switches de 10GbE sem suporte a NBASE-T a velocidades de > 1GbE. Isso vai acabar com o USB 3.2 (20Gb / s via USB-C), mas o problema em que os controladores USB tendem a ficar com gargalos só vai piorar.
O USB tem baixa latência. Pode não ser tão crítico para a Ethernet quanto para as unidades de processamento gráfico - mas, ao fazer 10Gb / s, ela ainda pode fazer a diferença. Mesmo com o meu Thunderbolt SANLink3 N1, o Windows se esforça para obter 10Gb / s no canal (o Linux o faz sem nem mesmo se mexer, então talvez isso seja um problema de driver). Tenho visto pessoas comparando os adaptadores Apple Thunderbolt 2 a Gigabit Ethernet com os adaptadores USB e dizendo que os Thunderbolt PCIe são mais eficientes no consumo de energia e usam menos CPU. Isso seria 10x notável com 10GbE. Quando os adaptadores USB de 5 GbE finalmente chegarem às prateleiras, tenho certeza de que alguém testará e comparará as despesas gerais, o uso da CPU e a eficiência de energia com as placas Thunderbolt e / ou PCIe NBASE-T. Então saberemos com certeza.
O consumo de energia é um problema, devido às grandes distâncias que eles precisam suportar. Tenho quase certeza que, com cabos curtos, 10GbE não consomem quase tanta energia. Meu SANLink3 N1 pode usar cerca de 9W para o controlador Ethernet e 2W para o subsistema Thunderbolt, de acordo com o fabricante (Promise Technology). As portas Thunderbolt 3 garantem 15 W para dispositivos alimentados por barramento, mas o USB não oferece tais garantias. O fabricante provavelmente receberia muitas reclamações sobre problemas causados por energia inadequada fornecida por algumas (ou muitas) portas. Eles precisariam fornecer uma entrada de energia suplementar que tornaria o produto menos desejável devido à menor conveniência e portabilidade. As pessoas não aceitariam bem, porque cada adaptador USB-Ethernet no passado foi alimentado pelo barramento.
Coisas que são PCIe apenas como as GPUs geralmente têm uma dependência crítica do DMA, não apenas pelo desempenho, mas também pelo modo como seus drivers são escritos e como sua interface física é construída. As únicas GPUs USB são os chips DisplayLink, e elas não são realmente GPUs - elas estão apenas pegando um framebuffer da CPU / SO com um driver de modo kernel e transformando-o em um sinal de vídeo. Por outro lado, a Ethernet USB existe há muito tempo e finalmente foi dimensionada para 5 Gb / s, o que deve implicar que ela pode ser ampliada ainda mais no futuro.
GigE over USB 3.1 Gen 1 (and even USB 2.0) is everywhere, is there something in the 802.3an standard that blocks this?
As razões que discuti não são técnicas no sentido de serem proibidas nos padrões ou serem quase impossíveis de contornar. Não há nenhuma razão técnica que impeça a possibilidade de um verdadeiro adaptador USB de 10 GbE, mas há muitos problemas práticos para os fabricantes se interessarem.
I understand the economic situation here, that the more expensive laptops with USB C also are Thunderbolt 3 capable and it's somewhat unlikely the owners of cheap ones will want a 10 GbE adapter. This question, however, is about the technical reasons (as the economic argument can be countered with USB C being much cheaper than Thunderbolt 3 but again, let's leave that argument for different sites).
As razões técnicas presentes não são insuperáveis - mas sem adoção / demanda mainstream, os fabricantes provavelmente acreditam que os contras superam os profissionais. O USB 3.2 (20Gb / s) deve inclinar um pouco a balança com profissionais mais strongs, permitindo 10GbE sem um gargalo (supondo que o controlador seja suportado por pistas PCIe suficientes), mas pode demorar muito para um adaptador ser lançado para o USB 3.2 como a adoção será lenta. Não sei se você considera limitações práticas e econômicas a mesma coisa (como em limitações não técnicas).
Se essa resposta não for adequada, você precisará esclarecer mais exatamente o que está perguntando e qual a forma que a resposta levaria.