Старое название: Является ли этот USB3.0-концентратор замаскированным USB3.1 (Gen 2)? Сообщается о пропускной способности более 5 Гбит / с
Я управляю парой камер машинного зрения USB3. Каждая камера имеет разрешение 2448x2048 со скоростью 75 кадров в секунду, 8-битные данные с частотой около 3 Гбит / с. Один компьютер у меня есть, я не могу запустить обе камеры на полной скорости, на другом компьютере я могу. У меня (ранее) сложилось впечатление, что один USB3.0 / 3.1 Gen 1 концентратор был ограничен 5 Гбит / с.
Это важный вопрос, который необходимо затронуть, потому что в прошлом у нас были проблемы с запуском нескольких камер с высокой пропускной способностью на так называемом «одном контроллере». Современные камеры могут легко насытить одно соединение USB3.1. В прошлом решением было добавить карту расширения PCI. Кажется, что в некоторых случаях это не нужно, и мне интересно понять, почему.
- В предыдущих редакциях я упоминал Root Hub (к которому подключены камеры) как просто «Hub», что вызывало некоторую путаницу - мое невежество здесь, я не знал, что есть разница. Это кажется критическим.
- Большая часть преобладающей информации в Интернете предполагает, что даже корневой концентратор должен быть ограничен 5 Гбит / с, например:
Один хост-контроллер USB почти всегда обслуживает более одного порта USB, но общая пропускная способность, доступная для этих портов, будет использоваться совместно. Подумайте об одном USB-порту с четырьмя или даже восемью портами. Общая доступная пропускная способность для любого хост-контроллера или корневого концентратора может быть примерно равна следующей (ваша пропускная способность может варьироваться):
• USB 3.0 — Total theoretical bandwidth per host controller = 5Gbps (625MB/s) • USB 3.0 — Total practical bandwidth per host controller = 3.2Gbps (~400MB/s) • USB 2.0 — Total theoretical bandwidth per host controller = 480Mbps (60MB/s) • USB 2.0 — Total practical bandwidth per host controller = 308Mbps (~36MB/s)С https://www.oculus.com/blog/oculus-roomscale-balancing-bandwidth-on-usb/
- Производители материнских плат рекламируют все как USB3.0 и USB3.1. В действительности это часто USB3.1 Gen 1 (5 Гбит / с) и USB3.1 Gen 2 (10 Гбит / с). Это вызвало дальнейшее замешательство.
- Кроме того, Windows отображает корневые концентраторы USB3.1 Gen 1 как USB3.0
Настроить:
- Обе камеры рассчитаны на USB3.0
- Обе камеры подключаются к материнской плате напрямую, в гнездах USB3.1 Gen 1 в соответствии с документацией по материнской плате.
- Обе камеры подключены к одному USB Root Hub, как сообщает диспетчер устройств, например:
Замечания:
На одной машине с материнской платой Asus H110M-R я получаю ожидаемое поведение, когда одна камера работает на полной скорости (75 кадров в секунду), а другая - примерно до 7 кадров в секунду. Обе камеры находятся в одном корневом концентраторе USB3.0.
На другой машине с материнской платой Asus Impact VIII обе камеры будут работать на полной скорости (без замедления fps). Фактически мы можем подключить больше камер и увеличить скорость до 10 Гбит / с (возможно, чуть больше). Тот факт, что мы получаем 10 Гбит / с, говорит о том, что на самом деле это контроллер USB3.1 Gen 2, но Windows сообщает, что мы используем контроллер USB3.1 Gen 1 (сообщается как USB3.0). Это также может быть совпадение с ограничением пропускной способности (я был бы удивлен, если бы мы получили теоретическую пропускную способность 10 Гбит / с).
Ручная проверка тоже - я могу махнуть рукой перед камерами, и обе они явно работают на скорости> 50 кадров в секунду (по крайней мере).
Поскольку программа просмотра автоматически регулирует частоту кадров (вниз) на первом ПК, я не понимаю, почему она будет неправильной на другом. Аналогично, программное обеспечение для мониторинга пропускной способности (Advanced USB Port Monitor) также кажется правильным, и график пропускной способности меняется, если мы вручную замедляем одну из камер.
Больше информации о материнских платах:
- Impact VIII рекламируется как имеющий два контроллера: USB3.1 Gen 1 и USB3.1 Gen 2. Порты физически разделены на задней панели. Есть четыре задних порта с маркировкой USB3.0 (и два на передней панели), также есть красный USB-C и USB-A с маркировкой USB3.1.
- H110M-R имеет два порта USB3.1 Gen 1 и 6 портов USB2.
- В Impact VIII используется контроллер Intel Sunrise Point-H USB 3.0 xHCI (
PCI\VEN_8086&DEV_a12f) и контроллер Intel Alpine Ridge DSL6540 для USB3.1 (PCI\VEN_8086&DEV_15b6). - H110M-R также сообщает о
PCI\VEN_8086&DEV_a12fкачестве контроллера USB3.0. - Значит, мы используем тот же тип корневого концентратора?
- Impact VIII использует чипсет Z170, в то время как H110M-R использует чипсет H110.
PCH содержит хост-контроллер eXtensible Host Controller Interface (xHCI), который поддерживает до 14 портов USB 2.0 и до 10 портов USB 3.0 с маршрутизацией платы, таблицей ACPI и соображениями BIOS. Этот контроллер позволяет передавать данные со скоростью до 5 Гбит / с. Контроллер поддерживает трафик SuperSpeed (SS), High-Speed (HS), Full-Speed (FS) и Low-Speed (LS) на шине. Контроллер xHCI поддерживает порт USB Debug на всех портах с поддержкой USB 3.0. XHCI также поддерживает протокол SCIS с подключением USB (UASP).
Из руководства серии 100 https://www.intel.com/content/www/us/en/chipsets/100-series-chipset-datasheet-vol-1.html
Предполагая, что эти устройства действительно работают на полной скорости, некоторые мысли / возможности:
Использует ли Impact VIII один контроллер USB (Gen 2), который работает со всеми портами (но перечисляет как два)? Спецификация, кажется, предлагает не, и Диспетчер устройств сообщает, что есть два контроллера.- Может ли один контроллер USB3.0 поддерживать более 5 Гбит / с? Я предположил, что нет.
- Может ли USB3.1-хаб рекламировать себя как USB3.0-хаб?
Однако главный вопрос - почему одна система ограничена 5 Гбит / с, а другая - нет, когда кажется , что обе используют один контроллер USB3.1 Gen 1 (того же типа), к которому подключены камеры?
Если Windows не сообщает неверно, я не использую контроллер Gen 2. Я собираюсь исследовать, чтобы увидеть, какую пропускную способность я могу реально использовать для Impact VIII.
