La matemática detrás de muchos dispositivos en un concentrador USB

He estado buscando una respuesta sólida para esto, pero no he encontrado nada convincente.

Básicamente, estoy obteniendo un concentrador USB 3.0 de 7 puertos con alimentación, pero estoy conectando dispositivos que son importantes o son dispositivos de alta información, como una tableta gráfica para trabajo profesional (importante) y una cámara web de 1080p. Me pregunto si el concentrador USB de 7 puertos se sobrecargará, en términos de pérdida de velocidad de transferencia, debido a la cantidad de dispositivos o la cantidad de dispositivos exigentes, y si la velocidad de transferencia de datos de cualquiera de los dispositivos en el concentrador será afectado por esto.

Entonces, con cifras / datos concretos, ¿cuánto puede manejar un concentrador USB 3.0 de 7 puertos sin causar pérdida de velocidad alguna para los dispositivos (sin contar los discos duros externos)? Y, ¿cuánto ancho de banda tendrían 7 dispositivos (tableta gráfica y cámara web de 1080p de esos dispositivos, así como mouse, teclado, impresora, etc.) si teóricamente se usaran todos al mismo tiempo?

usb hub usb-hub

— samseva
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¿Qué aspecto encuentras inconcluso? ¿Te refieres a la potencia o al ancho de banda (un concentrador con alimentación debe entregar toda la potencia a cada puerto)? ¿Estás contemplando alguna relación entre el poder y la velocidad de transferencia? ¿Qué quieres decir con "importante"? ¿Qué dispositivos específicos además de una tableta gráfica y una cámara web? ¿Qué quiere decir con no contar los discos duros externos (¿no están en la mezcla o en la mezcla pero los ignora por alguna razón)? ¿Qué quieres decir con teóricamente usado al mismo tiempo? (continuación)

— fixer1234

Algunos dispositivos podrían estar transmitiendo datos continuamente y algunos (tabletas gráficas) podrían ser intermitentes. Podría competir por el ancho de banda en momentos muy por debajo de la saturación y nunca notarlo. Los diferentes dispositivos manifestarían un ancho de banda muerto de hambre de diferentes maneras, algunos más notables que otros. Qué dispositivo está muerto de hambre en cualquier momento podría ser diferente. Una pregunta hipotética como esta no se puede responder con "números duros" porque hay infinitos números duros.

— Fixer1234

Tiene más que ver con el ancho de banda. Estoy tratando de entender cómo se comparten los 5 GB / s del puerto USB 3.0 en un concentrador USB 3.0 con alimentación, y si esto puede afectar a algunos de los dispositivos en él (tal vez por alguna razón técnica que desconozco).

— samseva

Por dispositivos, lo más importante es una tableta gráfica (es para el trabajo), con también en el concentrador un mouse, teclado, impresora, auriculares USB. Entonces, ¿se vería afectado el ancho de banda de los gráficos de alguna manera debido a estar en un hub? Con una cámara web de 1080p, que también es para mi trabajo (tableta que no se usa al mismo tiempo), ¿los otros dispositivos USB en el concentrador (o que está en un concentrador) afectarían el ancho de banda de la cámara de alguna manera?

— samseva

No puedo imaginar por qué una tableta gráfica debería usar mucho más ancho de banda que un mouse. Han estado funcionando bien en USB 2.0 durante bastante tiempo. Ciertamente no serán datos continuos. Para el caso, las cámaras web de 1080p también parecen funcionar bien en USB 2.0.

— Jamie Hanrahan

Respuestas:

El teclado, el mouse, el audio y las unidades de memoria USB2 no tienen ningún efecto en las operaciones del canal USB 3.0: estos dispositivos USB2 pasan por hardware ABSOLUTAMENTE SEPARADO, un concentrador USB 2.0 que se construye dentro del concentrador USB 3.0, dejando intacto el ancho de banda del USB 3.0. Consulte las especificaciones de USB 3.1 , Sección 3.1, figura 3-1, página 3-2. El texto dice: "La arquitectura del sistema USB 3.1 (Figura 3-1) se compone de dos buses activos simultáneamente: un bus USB 2.0 y un bus SuperSpeed mejorado".

Una cámara web HD 1080P (30 fps) toma aproximadamente 60 Mbps de velocidad de bits efectiva, o tal vez 2-3% del ancho de banda USB 3.0 disponible. No parece algo de qué preocuparse.

Por lo tanto, el resto del ancho de banda USB 3.0 en el concentrador de 7 puertos estará disponible para su "tableta gráfica" para su trabajo profesional, con todos los datos / datos que proporcionó.

— Ale..chenski
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Hola ali Muchas gracias por tu aporte. Aclara muchas cosas sobre cómo funcionan los concentradores USB y USB. Saludos cordiales.

— samseva

Depende de cuánta potencia puede entregar este concentrador. Los dispositivos con poca potencia generalmente no solo perderán velocidad, sino que dejarán de funcionar por completo (o serán la causa del escape de humo mágico ).

Si se trata de un concentrador alimentado con una corriente máxima de 900 mA × 7 = 6,3 A (corriente máxima de acuerdo con la especificación USB 3.0; puede buscarlo en la fuente de alimentación del concentrador), puede manejar prácticamente todos los puertos a la corriente máxima (a menos que esté mal conectado) y tiene mal circuito). Yo diría que obtener un centro de calidad es lo que está mirando (puede preguntar qué hay en el intercambio de pila de recomendaciones de hardware ).

Lo mejor que puede hacer es obtener un medidor de voltaje y corriente USB y verificar el voltaje / amperaje real de cada dispositivo (es extremadamente barato) y agregarlo para ver qué tipo de amperaje está viendo, luego agregue algo de corriente para el centro en sí y pierde en tránsito.

Si el concentrador no es una fuente de alimentación de 5V, también debe verificar la potencia. Luego, multiplique el voltaje y el amperaje de la fuente de alimentación para obtener la potencia y divida por 5V para obtener el amperaje posible de 5V. Reste algunos por pérdidas de eficiencia del convertidor CC a CC dentro del concentrador (típicamente, 5-30%)

Para verificar el ancho de banda, use el Administrador de dispositivos en Windows : Abra las propiedades del Controlador de host (Nombre), en Propiedades, verifique la lista de dispositivos que consumen ancho de banda en la pestaña Avanzado. Al abrir Propiedades en USB Root Hub en la pestaña Energía, también puede ver la energía requerida.

En Mac, al menos podría verificar si se están ejecutando en modo USB 2.0 o 3.0. Si es 2.0, el ancho de banda máximo del dispositivo es aproximadamente 10.5x menor, por lo que teóricamente podría ejecutar 10 dispositivos USB 2.0 en este concentrador con la velocidad máxima. Además, al comparar los discos duros, puede estimar qué ancho de banda máximo utilizarán.

En cuanto a cómo calcular el ancho de banda, se trata de agregar el ancho de banda y algo de sobrecarga . Consulte también: ¿Por qué los dispositivos USB son más lentos que 480 MBit / s ?

— Maleficio
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Gracias por la respuesta. Haré los cálculos para el poder también. Pero, más bien, estaba más preocupado por la pérdida de velocidad de transferencia de datos debido a muchos dispositivos en un concentrador, ya que algunos de los dispositivos que uso no se pueden ralentizar en absoluto (por trabajo).

— samseva

@samseva Se agregó cómo verificar.

— Hex

Gracias, pero estoy en una Mac! :)

— samseva

@samseva Entonces no sé cómo hacerlo con precisión, pero agregué un párrafo sobre comprobaciones básicas.

— Hex

Descubrí cómo. Para usuarios de Mac interesados: Alt + logotipo de Apple-> Información del sistema ...-> USB. Desde allí puede ver el uso máximo de cada dispositivo (si está conectado a la computadora o un concentrador USB).

— samseva