Сегодня большинство периферийных устройств подключается к компьютеру посредством интерфейса USB. Производители стремятся максимально оснастить материнскую плату интерфейсными портами, но в какой-то момент даже их становится мало. Справиться с этой проблемой можно при помощи специального концентратора, позволяющего подключить к компьютеру все необходимые устройства. Чтобы не ошибиться, сначала необходимо разобраться, что это за интерфейс и как выбрать USB-контроллер.

Как выбрать USB-контроллер

Как выбрать USB-контроллеры

Universal Serial Bus или USB – это последовательный интерфейс передачи данных для периферийных устройств. Чтобы подключить к компьютеру клавиатуру, мышку, принтер, модем, видеокамеру, сканер и т.д. необходим специальный программно-управляемый USB-контроллер. Подключение к порту USB 2.0 осуществляется посредством медного четырехпроводного кабеля, два провода которого предназначены для передачи и приема данных (витая пара), а оставшиеся два необходимы для питания периферийного устройства. Благодаря встроенному питанию, к компьютеру можно подключать USB гаджеты, не имеющие собственных элементов питания. Максимальная сила тока, которой USB-контроллер способен обеспечить устройства, составляет 500 мА, но, как правило, достаточно 100 мА.

Выбирая USB-контроллер нужно определить, какое количество портативных устройств, хабов и внешних носителей информации будет через него подключаться, и насколько важна скорость передачи данных.

Встроенный или отдельный, какой USB-контроллер выбрать

Как выбрать USB-контроллеры

Несмотря на то, что производители стремятся максимально расширить возможности материнской платы, оснащая ее все большим и большим количеством встроенных USB-портов, в какой-то момент может возникнуть необходимость увеличить их количество. Сделать это можно двумя способами: интегрировав USB-контроллер в систему, или же воспользоваться отдельным USB-концентратором (хабом) – активным электронным устройством, способным одновременно обслуживать несколько собственных портов.

Наиболее распространены два способа интеграции USB-контроллера: подключение его к PCI-шине или к шине PCI Express.

Для подключения периферийных устройств к USB-концентратору предназначено несколько портов, заканчивающихся стандартными разъемами. Помимо USB-устройств к ним можно подключить USB-хаб нижнего уровня. Функционально можно использовать до пяти уровней подключения хабов. Устройства, подключаемые к компьютеру посредством хаба, могут питаться как за счет шины, так и от внешних источников питания.

За счет специального заземляющего контакта в разъемах, USB-хаб поддерживает «горячее» подключение и отключение устройств, не беспокоясь о возможном перенапряжении в системе.

Спецификации USB: 1.1, 2.0, 3.0. Несмотря на то, что линейка спецификаций USB гораздо шире, именно эти три версии являются на сегодняшний день самыми ходовыми.

Спецификация USB 1.1 является усовершенствованной версией 1.0. Она позволяет вести передачу данных в двух режимах: 12 Мбит/с (высокая пропускная способность) и 1,5 Мбит/с (низкая пропускная способность). К одному USB-контроллеру можно подключить порядка 127 устройств, работающих в режимах с различной пропускной способностью. USB – 1.1 обеспечивает устройства током с напряжением 5 В и силой тока до 500 мА. Главным недостатком шины этой версии является низкая пропускная способность, ставящая крест на ее использовании вместе с высокопроизводительными устройствами.

Спецификация USB 2.0 отличается от предшественницы наличием режима Hi-speed. Передача данных ведется в трех режимах работы:

  • Low-speed, 10-1500 Кбит/c;
  • Full-speed, 0,5-12 Мбит/с;
  • Hi-speed, 25-480 Мбит/с.


Выбирая USB-контроллер спецификации 2.0 можно не беспокоиться о том, что система не увидит устройства с USB 1.1, кабели и разъемы у них одинаковые. А вот интерфейс USB 1.1 не способен поддерживать высокоскоростную передачу данных.

Спецификация USB 3.0. Физически и функционально разъемы и кабели спецификации совместимы со стандартом USB 2.0. Помимо четырех линий USB 2.0. (витая пара приема/передачи и кабели питания) здесь добавлено еще четыре линии связи. Новые контакты расположены на другом контактном ряду, и чтобы узнать к какому стандарту относится кабель достаточно просто взглянуть на его разъем. Интерфейс USB 3.0 поддерживает все скорости обмена данными. Максимальная скорость передачи данных по USB 3.0 достигает 4,8 Гбит/с. Кроме того, стандарт отличается увеличенной силой тока – 900 мА, что позволяет подпитывать от одного USB-контроллера больше устройств.

Спецификация USB OTG является модификацией 2.0. Она ориентирована на соединение периферийных устройств между собой, минуя компьютер. К примеру, подключить фотоаппарат к принтеру, или соединить коммуникатор с клавиатурой и мышкой. Соединяясь устройства образуют не одноранговое, а подчиненное соединение, автоматически определяя, какое из них является мастер-устройством, а какое – подчиненным.

Спецификация USB Wireless. Эта технология предназначена для создания беспроводной связи с высокой скоростью передачи информации.

Преимущества и различия 3.0 и 2.0 конфигураций – при выборе USB-контроллера

Сегодня слабым местом USB 2.0 является ее скорость. Чтобы переместить на компьютер фильм с высоким разрешением, перекопировать большую коллекцию аудио-файлов или перекинуть архив, состоящий из огромного количества маленьких файлов, потребуется очень много времени.
В отличие от стандарта 2.0 третья версия шины отличается десятикратным приростом скорости, что позволяет значительно улучшить производительность системы.

Выбирая USB-контроллер для компьютера нужно помнить, что системе, работающей на базе AMD, он не требуется, чипсет последнего поколения AMD имеет интегрированную поддержку USB-контроллера 3.0. А вот владельцам компьютеров на базе процессоров Intel, желающим иметь высокую скорость копирования, необходим отдельный контролер 3.0, родной поддержкой данного стандарта чипсеты Intel не имеют. Стандартный хост-контроллер 3.0 добавляет два порта на одну линию PCIe x1 или PCI Express.

Сегодня на рынке присутствует несколько вариаций USB-контроллеров. Выбрать, какой их них лучше не получится: ни в случае простого сравнения цен, ни в результате более углубленного анализа скорости передачи данных на внешний накопитель. Сделать это возможно только в результате сравнений нагрузки на шины, что при покупке комплектующих в магазине сделать никак не получится.

Использование портативных USB-устройств сегодня вышло на тот уровень, когда большинство портов компьютера занято, что определенным образом сказывается на общей производительности системы. Чтобы достичь максимума производительности USB-контроллера 2.0 достаточно одного внешнего накопителя, хотя раньше максимально допустимой скорости передачи данных можно было добиться только при подключении к хосту нескольких устройств. Чтобы этого не допустить, к примеру, можно использовать карты расширений, которые подключаются к материнской плате через слот PCI Express х4 и увеличивают пропускную способность всех USB-контроллеров, подключенных через нее.

Выбирая USB-контроллер, не стоит забывать, что производительность системы зависит не только от подключаемых к ней устройств, но и от аппаратной составляющей. Так, системе для загрузки необходимо запустить множество операций, читая информацию, рассеянную по разнообразным адресам в хаотичном порядке. Так как протокол USB не имеет подобной аппаратной поддержки произвольной очередности ввода/вывода команд, все данные с внешних накопителей записываются последовательно. Чтобы загрузить USB-контроллер по-максимуму, необходимо заняться переносом на компьютер больших объемов информации одновременно с нескольких подключенных устройств, что случается крайне редко. Большинство пользователей довольствуется одним-двумя внешними приводами, подключенными к одному USB-контроллеру, что позволяет использовать его не на полную мощность.

Выбирая USB-контроллер 2.0 можно быть готовым к тому, что при использовании на одном контролере нескольких устройств одновременно будет заметно снижение его производительности. Это особенно заметно если использовать его для параллельного копирования и записи информации. Система использует буфер памяти, поэтому, в случае одновременного считывания и записи файлов на USB-устройство, по мере увеличения количества заданных операций будет падать скорость. Если использовать USB-контроллер 3.0 – об этом можно не беспокоиться.

Выбирая 3.0 шину следует помнить, что удвоенное количество пар позволяет системе разделить их на прием и передачу информации, за счет чего чтение и запись идет одинаково быстро вне зависимости от количества поставленных задач.

Как выбрать внешний USB-хаб для персонального компьютера и ноутбука

Как выбрать USB-контроллеры

Несмотря на то, что современные материнские платы оснащаются несколькими интерфейсами, в какой-то момент отсутствие какого-то одного может ощущаться особенно остро. Особенно эта проблема является актуальной для владельцев ноутбуков и персональных компьютеров предыдущих поколений, не оснащенных высокоскоростным USB-интерфейсом. Низкие скорости, малый функционал и проблемы с поиском драйверов, для некоторых версий операционных систем, способны принести их владельцам множество неприятных минут.

При выборе USB-контроллера не стоит обращать внимание на производителя. Все USB-контроллеры, присутствующие сегодня на рынке, в большинстве своём основаны на одних и тех же чипсетах, и у них схожий дизайн платы. Лучше всего выбрать USB-контроллер, в основе которого лежит популярный современный чипсет. Это оградит пользователя, как от низких скоростей передачи информации, так и от необходимости искать драйвера под непопулярные версии операционных систем.

Выбирая тип контроллера для ноутбука, следует основываться на доступности подключения того или иного слота. Так, если ноутбук имеет ExpressCard слот, то достаточно приобрести ExpressCard контроллер, который не только обеспечит пользователя необходимым количеством USB 2.0, но и гарантирует высокую скорость передачи данных.

В случае если ПК или ноутбук уже оснащены хотя бы одним портом USB, для подключения всех необходимых устройств, будет достаточно USB-хаба, преобразующего один восходящий порт в несколько нисходящих. USB-хаб подключается к компьютеру посредством соединительного USB-кабеля, от качества которого зависит и качество самого изделия. В качественном кабеле проводники упакованы в фольгу, поверх которой натянуты медные чулочки, а на концах имеются ферритовые застежки. В более дешевых моделях для защиты от электромагнитных колебаний используются омедненные стальные жилки, которые не способны передавать данные на высокой скорости. Идеальный вариант – прозрачная оболочка, сквозь которую будет просматриваться экранирующая оплетка проводников. При выборе между несколькими моделями хабов, следует также обратить внимание на заявленное количество портов USB (тип А и В) и наличие внешнего адаптера питания. Выбирая хаб для подключения к соединительным кабелям, лучше взять модель с внутренним размещением портов, в большинстве случаев небольшие болтающиеся хвостики с разъемами на концах слишком тонкие, чтобы иметь внутри экранирующую оболочку.

Зная, как выбрать USB-контроллер подходящего типа, можно не только значительно сократить время копирования информации, но и оптимизировать работу ОС. Скорость и качество передаваемых данных во многом зависят от версии используемого USB-контроллера.

дата публикации: 05.08.2015