了解在 USB 3.0 控制器上使用 USB 2.0 设备时的功率和数据带宽

了解在 USB 3.0 控制器上使用 USB 2.0 设备时的功率和数据带宽

我的问题是关于 USB 3.0 控制器上的 USB 2.0 设备。我有四个网络摄像头接入一个 USB 3.0 控制器。我们过去遇到过电源问题,所以我们买了一个外部供电的 USB 2.0 集线器,它似乎可以满足三个摄像头的需求。当第四个摄像头接入时,我们遇到了数据带宽问题。

现在,由于它是一个 USB 2.0 集线器,如果我们去买一个 USB 3.0 集线器,我认为带宽会增加,但如果网络摄像头仍然是 2.0,这有关系吗?

另外,我们使用的 USB 延长线类型有关系吗?这只是标准的 A 型公头到 A 型母头连接,但 USB 2.0 和 USB 3.0 电缆之间有区别吗(连接接口除外)还是只是端口不同?

答案1

取决于 HUB IC。如果只有一个单事务转换器,则 USB 2.0(或更差的 1.1)设备在集线器和主机之间共享带宽,每次只有一个。如果 HUB IC 具有多事务转换器,则带宽应进行多路复用,以便所有信息都通过单个 xHCI 通道传输。

答案2

我认为 cde 的回复是错误的。USB2 确实引入了事务转换器,用于将全速和低速设备连接到高速集线器。然而,USB3 规范不仅未能遵循这一先例,而且还要求 USB3 集线器在其上行链路的两条原始信号线上对所有下游 HS/FS/LS 设备使用旧的 USB2 协议。所有 USB3 电缆都必须同时承载旧的 HS/FS/LS 信号线和四根新的 SS 导线。USB3 集线器实际上是两个独立总线的两个独立集线器。它们实际上可能不是两个独立的芯片,但由于它们是独立的逻辑块,因此它们可能就是两个独立的芯片。

XHCI 根集线器没有这个限制:它们可以为每个端口提供完整的 USB2 HS 通道的带宽。

对于带宽计算,外部 USB3 集线器上的 USB2 设备可能已连接到 USB2 集线器。因为本质上确实如此。

USB 事务转换器没有不可逾越的技术障碍;设计者只是走了捷径。VIA Labs 拥有一些与 USB3 事务转换器相关的专利,这或许可以解释为什么它没有被纳入规范。他们早在 2012 年就宣布了实际实施(参见http://via-labs.com/en/resources/pressroom/2012/PR120104-usb2expressway.jsp) 但我认为它从未进入过正式产品,而且自那以后我再也没有听到过关于这个话题的任何消息。目前,在 XHCI 堆栈之上实现 USB2 控制器驱动程序并非易事;也许这就是我们还没有看到的原因。

答案3

摄像头和集线器之间的带宽不会增加。但是,假设集线器通过 USB 3.0 连接到计算机,则计算机的整体带宽会有所增加。

要获得更高的速度,您需要使用新的 USB 3.0 电缆。请参阅维基百科文章了解更多信息。

答案4

除非您可以降低摄像头的帧速率,否则很可能已经超出了带宽。

理论上,以 15 FPS 工作的 USB 高清网络摄像头消耗的带宽接近 18MB/s - 1280(宽度)x 960(高度)x 3(RGB 通道)x 15(FPS) - 未压缩。即每个 Usb2 端口有两个摄像头

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