对 USB3.2 规格和功能感到困惑。为什么我的 USB 3.2 Gen 2x2 (20Gbit/s) 会节流,而 USB 3.2 Gen 2x1 (10Gbit/s) 却不会?

对 USB3.2 规格和功能感到困惑。为什么我的 USB 3.2 Gen 2x2 (20Gbit/s) 会节流,而 USB 3.2 Gen 2x1 (10Gbit/s) 却不会?

我想将 4 台 Basler 工业相机连接到我的笔记本电脑。因此,我购买了一个 USB3.2 集线器,并将其连接到我最快的端口 USB 3.2 Gen 2x2(20Gbit/s)。笔记本电脑:ThinkPad P15 Gen 2i(第 11 代 Intel(R) Core(TM) i7-11800H @ 2.30GHz)

分销商 ID:Ubuntu 描述:Ubuntu 22.04.3 LTS 发布:22.04 代号:jammy

该中心使用:https://amzn.eu/d/2ClrEKN

lsusb shows the following: 
/:  Bus 04.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/6p, 20000M/x2
   |__ Port 4: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 10000M
       |__ Port 2: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 10000M
           |__ Port 1: Dev 6, If 2, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
           |__ Port 1: Dev 6, If 0, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
           |__ Port 1: Dev 6, If 1, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
           |__ Port 3: Dev 7, If 1, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
           |__ Port 3: Dev 7, If 2, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
           |__ Port 3: Dev 7, If 0, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
       |__ Port 3: Dev 4, If 0, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
       |__ Port 3: Dev 4, If 1, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
       |__ Port 4: Dev 5, If 1, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M
       |__ Port 4: Dev 5, If 0, Class=Miscellaneous Device, Driver=usbfs, 5000M

如果我打开并运行 pylonviewer (https://www.baslerweb.com/de-de/software/pylon/pylon-viewer/) 并开始使用所有 4 台摄像机进行拍摄,它开始节流。

但是,如果我使用笔记本电脑上第二快的 USB 端口 USB 3.2 Gen 2x1(10Gbit/s),lsusb 显示以下内容,并且运行完美

/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/4p, 10000M
   |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 10000M
       |__ Port 4: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 10000M
           |__ Port 4: Dev 4, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 10000M
               |__ Port 3: Dev 5, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=r8152, 5000M
   |__ Port 2: Dev 12, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 10000M
       |__ Port 3: Dev 14, If 1, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
       |__ Port 3: Dev 14, If 0, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
       |__ Port 4: Dev 47, If 0, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
       |__ Port 4: Dev 47, If 1, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
       |__ Port 2: Dev 13, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 10000M
           |__ Port 3: Dev 52, If 1, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
           |__ Port 3: Dev 52, If 2, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
           |__ Port 3: Dev 52, If 0, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
           |__ Port 1: Dev 51, If 2, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
           |__ Port 1: Dev 51, If 0, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M
           |__ Port 1: Dev 51, If 1, Class=Miscellaneous Device, Driver=, 5000M

为了连接 U​​SB 集线器,我使用了 USB-A 至 UBS-c 适配器。另请参阅此图中的摘要: 在此处输入图片描述

我的问题:

为什么会这样?我希望更快的端口能够完美运行。我之所以问这个问题,是因为我想设计一台符合同时运行 4 个摄像头规格的定制 PC,我通常会选择更快的端口。但我实际上应该检查哪些参数,以确保它能与其他主板/制造商兼容?

更新:

(重新添加由于迁移而丢失的图片)根据建议,我将尝试使用行业级中心:https://www.2direct.de/computer/hubs-switches/usb-3.1/3579/usb-c-3.2-gen-2-7-port-combo-hub-industrieausfuehrung 不幸的是,我们被绑定到我们环境中的一个集线器。如果此集线器仍然存在问题,我将再次更新我的帖子。

答案1

Justme 指出了该集线器上奇怪的、不合规的 USB 连接器。再加上模糊且相互矛盾的规格,以及使用 4 个 5gbit 摄像头和单个 10gbit 链路并不理想,我可能会直接扔掉它。

我之前曾设计过一台机器,用于从多个 USB 相机并行成像,其中带宽和可靠性(高速成像时不丢帧)至关重要。我发现两个选项效果很好,而且都不涉及集线器。

1. 使用系统 USB 端口

现代 PC 芯片组提供 5-10 个 USB 第一方 10gbit 端口,这些端口内置于芯片组中,因此可通过高带宽 PCIe 链路直接连接到 CPU:

在此处输入图片描述

看: https://www.intel.com/content/www/us/en/products/docs/chipsets/desktop-chipsets/z790-chipset-brief.html

这些往往性能高,兼容性强。它们也是免费的,通常是我的首选。如果您要挑选一个新系统,请选择一个带有 6 个以上 10g 端口的主板,这样您就可以开始了。

2. 购买带有 4 个独立 USB 10g 控制器的 PCIe 卡

这些卡价格更贵(> 100 美元),但您可以购买将 4 个 PCIe 通道连接到 4 个单独的 USB 10gbit 控制器的 PCIe 卡。这将为您提供最大带宽,而且根据我的经验,这些卡也往往相当可靠,没有太多兼容性问题。您可以找到更便宜的卡,但这些卡通常会共享带宽,因此可能存在与您的集线器相同的问题。考虑到您的相机成本,可能不值得为了节省 150 美元而寻找。

答案2

如果您买得起 Basler 相机,您就能买得起合适的工业 USB 集线器,并获得制造商和/或分销商等的支持。对于生产用途,不要在亚马逊上购买任何电子产品 - 这完全是个坏主意,因为除了退货之外,您没有其他补救措施。假设您收到的集线器带有假冒的 CE 标志,并且在您测试产品时会引起 EMI 问题。仅此一项就会花费您很多钱,相比之下,您可以轻松联系的公司制造的工业集线器的价格将微不足道。

据我们所知,您购买的集线器有一些电路板、固件或硅片错误,导致其行为异常。无论如何,在我看来,它看起来非常可疑。无论如何,您都需要一个合适的 USB 分析仪来弄清楚这一切,所以我强烈建议您租用一段时间,但前提是合适的 HUB 无法解决您的问题。哪个更便宜:租用分析仪一周,花费您几天的时间,还是从 DigiKey、Allied Electronics、工业供应商等处购买合适的集线器?

您还应该从 DigiKey 等目录分销商处购买 USB 电缆。如果您在亚马逊、AliExpress 等网站上购买,它们仅适合用于业余爱好,不能用于产品开发,因为 - 再次强调 - 您在故障排除上浪费的时间会抵消任何积蓄,并使项目更加昂贵。

如果这是用于业余项目,那么当然这一切都没有意义,您可以做任何您想做的事情,只需接受“嗯,它在那个端口上不起作用,很奇怪但没关系”。这对于业余项目来说很好。当将廉价的系统组件组合在一起用于业余项目时,这种解决方法相当典型。

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