Обзор архитектуры адаптеров USB 3.0 на чипах Renesas и Etron
Предлагаемый материал является попыткой копнуть глубже и рассмотреть не только эксплуатационные характеристики USB 3.0 контроллеров, но и их внутреннюю организацию.
В обзор включены адаптеры производства ST Lab на основе xHCI-контроллеров uPD720201 и uPD720202 (оба — Renesas) и EJ168A от Etron Technology. Контроллеры Renesas являются продолжением линейки устройств, ранее выпускавшихся под маркой NEC.
Компания Etron, производитель памяти, — новичок на рынке USB-контроллеров, что привносит интригу в наше исследование.
Инструментарий
Для решения поставленной задачи необходим доступ к регистрам расширенного конфигурационного PCI-пространства и Memory Mapped I/O. В качестве инструментария используется программное обеспечение собственной разработки. Всем заинтересованным лицам можно рекомендовать аналогичный программный продукт от компании American Megatrends под названием Universal Chipset Reading.
Исследование
Прежде, чем приступить к детальному исследованию, рассмотрим схемы питания адаптеров. Напомним, что спецификация USB 3.0 декларирует максимальное потребление тока в 900 миллиампер на порт.
В силу этого все адаптеры снабжены дополнительным разъемом питания типа THP-4MR.
Бортовые импульсные регуляторы напряжения позволяют обслуживать слаботочные USB-подключения без использования этого разъема.
Адаптеры с чипами Renesas укомплектованы самовосстанавливающимися SMD-предохранителями 3А типа F110 производства Fuzetec Technology.
Потребление повышенных токов от USB-порта нормируется документом Battery Charging Specification, Rev1.2.
xHCI-контроллеры uPD720201 и uPD720202 от Renesas обладают функциональностью, позволяющей реализовать на базе USB-порта интеллектуальное программно-управляемое зарядное устройство.
Рис.2 Четырехпортовый USB 3.0 адаптер производства STLab, модель U-780, на чипе Renesas Electronics uPD720201K8-701
Firmware контроллера находится в SPI-чипе Macronix MX25L512E
Представленный образец на чипе Etron в качестве предохранителей по цепям питания USB-портов использует низкоомные резисторы, которые перегорят в случае короткого замыкания, что ставит под сомнение использование его в качестве зарядного устройства.
Рис.1 Двухпортовый USB 3.0 адаптер производства STLab, модель U-580, на чипе Etron Technology EJ168A.
Firmware контроллера использует I2C-чип 24C02
Результаты исследования внутренних регистров устройств сведены в Таблицу 1.
| № | Наименование | uPD720201 | uPD720202 | EJ168A |
| 1 | MMIO Size | 8192 | 8192 | 32768 |
| 2 | Host Controller Interface Version | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 3 | Number of Logical Ports | 8 | 4 | 4 |
| 4 | Number of Device Slots | 32 | 32 | 64 |
| 5 | Page Size, bytes | 4096 | 4096 | 4096 |
| 6 | Scratchpad buffers | 16 KB | 16 KB | 16 KB |
| 7 | Number of USB2 ports | 4 | 2 | 2 |
| 8 | Number of USB3 ports | 4 | 2 | 2 |
Таблица 1. Состояние регистров контроллеров Renesas и Etron
О виртуализационных технологиях
Исследование регистровых полей USB-адаптеров, представленных в обзоре, не оставляет сомнений: дизайн контроллеров eXtensible Host Controller Interface выполнен без учета современного курса на виртуализацию процессов обмена данными. Поддержка технологий Intel VT-d и SR-IOV не внедрены в логику ядра PCI-машины, сопрягающей USB 3.0 с персональной платформой.
Категоричность такого утверждения несколько смягчается организацией MMIO-регистров контроллера EJ168A. Расположение регистровых блоков Capabilities, Operational, Doorbell, Runtime удобно для виртуализации. Возможно, производитель планирует поддержку SR-IOV в будущем.
Регистры с различными статусами размещены в разных 4-килобайтных страницах, что совместимо с гранулярностью требуемой процессором. Это позволяет при Single Root I/O Virtualization назначать различный статус для аппаратно эмулируемых High-Touch регистров и программно-эмулируемых Low-Touch регистров.
Кроме того, даже без поддержки SR-IOV такое расположение регистров оптимизирует работу программного эмулятора и драйвера. Это служит базисом для производительности xHCI-контроллера Etron.
На весах выбора
Обзорное сравнение USB-адаптеров на контроллерах Renesas и Etron Technology склоняет чашу выбора в сторону первого из производителей.
На первый взгляд, EJ168A имеет некоторое преимущество за счет увеличенного по сравнению с семейством uPD72020x количества подключаемых устройств (Number of Device Slots): 64 против 32.
Эта цифра означает возможности по обслуживанию периферийных девайсов, образующих своего рода USB-сеть, формируемую портами адаптера и USB-концентраторами.
Но заявку на успех от компании Etron вряд ли стоит принимать в расчет: на практике такое количество подключений нереально.
Стоит сравнить точность и аккуратность обоих производителей в заполнении поля Device Serial Number. Etron Technology заполняет это поле неинформативными «единицами». Хотя на эксплуатационные качества такой подход и не влияет, но небрежность, как обычно в таких случаях, не улучшает реноме производителя.
Куда как важнее с позиций эффективности технология MSI-X, которую, в отличие от своего конкурента, обеспечивают контроллеры Renesas.
Идея MSI (Message Signaled Interrupts) или механизма прерываний, инициируемых сообщениями, состоит в том, чтобы использовать их вместо выделенных сигналов PCI INT.
Устройство, требующее обслуживания, выполняет bus-master цикл записи в специальный диапазон памяти, где находятся memory-mapped регистры контроллера прерываний APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller).
Расширенный протокол MSI-X позволяет задавать несколько таких диапазонов памяти, по одному для каждой группы векторов прерывания, что дает возможность направлять запросы на несколько контроллеров APIC.
Для мультипроцессорной системы – это выбор процессора, который будет выполнять обработку прерывания.
Аппаратная векторизация повышает производительность за счет сокращения времени выполнения служебных операций в процедурах обработки прерываний.
Поскольку мультипроцессорность сегодня обязательное свойство персональной платформы, использование технологии MSI-X дает неоспоримое преимущество xHCI-контроллерам от Renesas по сравнению с аналогичными решениями Etron.
Скрытые возможности
Еще одно преимущество контроллеров от Renesas Electronics, о котором обязательно стоит сказать, — наличие USB 3.0 Debug-порта.
Адаптеры с чипами uPD72020x можно использовать на отлаживаемой платформе для трассировки программного обеспечения в сеансе операционной системы.
В связи с отсутствием Local RAM Capability, использование этих USB-адаптеров в процессе разработки низкоуровневого кода платформы остается под вопросом.
О производительности USB 3.0
xHCI-контроллеры Renesas uPD720201 и uPD720202 в компании с Etron EJ168A готовы обеспечить обмен на PCIe-шине на скорости до 5 GT/sec. Об этом убедительно говорит содержимое Link Capabilities Register, отображающее возможности PCI Express Link.
Резонный вопрос: как использовать производительность xHCI-контроллера, подключенного к PCIe-линку на скорости 2,5 GT/sec? Напомним, что на выходе каждого(!) порта USB 3.0 можно ожидать производительность до 5 Gb/sec.
Ситуация усугубляется еще и наличием, как минимум, двух портов на борту каждой платы USB-адаптера. И выглядит вчетверо хуже в случае контроллера uPD720201.
Разделив 2,5 GT/sec на число USB-портов мы получим неутешительные цифры.
Сравнение ценовых параметров
Адаптеры USB 3.0 с контроллерами Renesas uPD720202 и Etron EJ168A как нельзя лучше подходят для иллюстрации стоимостных характеристик, поскольку обеспечивают внешнее подключение к двум портам универсальной последовательной шины.
Их розничная цена соответственно в $19,42 и $18,95 практически нивелирует аппаратные особенности, хотя рыночное таргетирование каждого из адаптеров имеет свою покупательскую нишу.
Оснастка от Renesas предпочтительнее для комплектации профессионального оборудования, а девайсы с чипами Etron на борту наилучшим образом подходят для домашних и офисных систем.
Рискнем предположить, что при низкой себестоимости всех перечисленных выше чипов их поставки на данный момент выполняются по завышенным ценам.
Оставляя за кадром причины и подробности этого экономического феномена, акцентируем внимание читателя на том, что попытка Etron соревноваться с маститым Renesas достойна похвалы.
Во всяком случае, маркетологам Etron Technology нужно аплодировать и говорить: «Браво».
«Компостер» благодарен компании IT-Link
за предоставленные на тестирование устройства
Источник: http://composter.com.ua/content/obzor-arhitektury-adapterov-usb-30-na-chipah-renesas-i-etron-2013-03-11
Microchip представила новый высокоскоростной сертифицированный контроллер USB3-концентратора
Компания Microchip Technology Inc.
, лидер по производству микроконтроллеров, приборов смешанного типа, аналоговых и Flash-IP решений, представила контроллер USB3 Controller Hubs (UCH3s)—четвертое устройство семейства USB553XB-5000 family, которое имеет логотип SuperSpeed Logo, сертифицированный USB Implementers Forum и является первым в мире устройством с возможностью интегрирования OTP флэш-памяти. Данное семейство UCH3 является наиболее гибким в промышленности, поскольку является семи-портовой гибридной версией с сертифицированным четырех-портовым USB3-концентратором и тремя дополнительными USB2 линиями. Оставшиеся три устройства семейства имеют двух-, трех-, и четырех – портовые USB3-концентраторы соответственно, предоставляя широкие возможности для разработчиков ПК, периферийных устройств, компьютерных платформ, устройств хранения данных, сетевых и потребительских приборов, телеприставок, док-станций и мониторов.
Разработчики компьютерных и периферийных платформ быстро приняли USB3 стандарт за его увеличенную полосу пропускания величиной 5 Гб/с и высокомощные зарядные порты. Для конкуренции на рынке разработчикам требуются контроллеры USB3-концентратора с высокой степенью гибкости и интеграции.
Новое семейство UCH3 компании Microchip снижает стоимость системы и ускоряет развитие интегральной программируемой памяти, которая позволяет производителям оборудования адаптировать свои продукты и обеспечить совместимость с существующими операционными системами, без вложения дополнительных средств, усложнениями и без использования памяти вне кристалла. Дополнительно к этому гибридный контроллер обеспечивает гибкость при создании приложений с использованием портов USB3 и USB2, таких как мобильные и ПК док-станции, мониторы и другие периферийные устройства. Доступность двух-, трех- и четырех- портовых устройств семейства USB3 дает возможность разработчикам легко мигрировать на UCH3 без изменения самой платформы.
Поддержка средств разработки
Данный программируемый контроллер USB3-концентратора поддерживается последним программным инструментом Microchip ProTouch для конфигурации концентраторов, который доступен для загрузки по адресу http://www.microchip.com/get/ASDL. Программный инструмент ProTouch облегчает генерирование конфигурации настроек и программирование внутренней OTP флэш-памяти, или внешней SPI флэш-памяти.
Также компания Microchip представила два новых оценочных модуля для поддержки данного семейства.
Компонент # EVB-USB5537B доступен по цене $399, и поддерживает семи-портовый гибридный контроллер USB5537B-5000 с четырьмя USB3 коннекторами и тремя дополнительными USB2 коннекторами.
Компонент # EVB-USB5534BC доступен по цене $399, и поддерживает четырех-портовые USB3 применения, а также зарядку батарей.
Цена и доступность
Все четыре устройства компании Microchip USB3 Controller Hub Family доступны для тестирования и массового производства, с ценой от $3.58 за единицу в партиях 10,000-штук. Двух-, трех- и четырех-портовые устройства USB5532B-5000, USB5533B-5000 и USB5534B-5000 имеют 64 вывода в QFN корпусе. Семи-портовое гибридное устройство USB5537B-5000 имеет 72 вывода в QFN корпусе.
Источник новости
Источник: http://cxem.net/electronic_news/electronic_news127.php
Microchip представляет первые в мире программируемые контроллеры USB2-концентраторов с поддержкой USB2 и HSIC
Читать все новости ➔
Microchip Technology сообщила о расширении линейки контроллеров USB2-концентраторов (UCH2 – USB2 Controller Hub), унаследованной при покупке компании SMSC.
Семь новых микросхем UCH2, принадлежащих к трем семействам, первыми в мире предоставляют возможность программирования, позволяя разработчикам ПК и мобильных устройств обходиться без применения внешней памяти для хранения настроек.
Кроме того, это первые контроллеры USB от Microchip, которые поддерживают соединения как по UBS2, так и USB HSIC (высокоскоростная шин связи между микросхемами), продлевают время работы от батареи посредством режимов малого потребления, например, управлением питанием соединения (Link Power Management) (LPM), а также предоставляют возможность замены зарядных устройств с улучшенными режимами заряда, таких как BC1.2, Apple, SE1 или устройства китайских производителей. Для приложений, где необходима коммуникация по нескольким протоколам, микросхемы UCH2 обеспечивают прямое мостовое подключение интерфейса вывода-вывода к I2C, SPI, UART I2C, SPI, UART и входам/выходам общего назначения. Также они обладают достаточной гибкостью для поддержки особенностей различных операционных систем, как, например, специфической для каждого производителя системы передачи сообщений или режима FlexConnect для упрощения перенаправления портов.
В то время как рынок ПК переходит на USB3, большинство прогнозов предсказывает, что USB2 будет доминировать в сегменте мобильных устройств еще как минимум до 2015 г.
Совместное существование USB3 и USB2 ставит перед разработчиками ПК и мобильных устройств сложнейшую задачу обеспечения совместимости при одновременном наращивании новых возможностей и максимальном продлении времени работы от батареи. Семь новых микросхем Microchip из трех семейств, отвечают этим потребностям как производителей ПК, так и мобильных устройств.
В то время, как альтернативные контроллеры USB-концентраторов предлагают лишь ограниченные возможности заряда аккумуляторов и требуют наличия внешней памяти, новые микросхемы UCH2 имеют интегрированную «четырехстраничную» OTP Flash-память настроек, которая экономит место для реализации совместимости и других индивидуальных требований разработчика, сохраняя четыре независимых варианта настройки. Кроме того, Microchip также представила новый программный инструмент ProTouch Configuration Editor, облегчающий процесс подбора параметров конфигурации и программирования OPT-памяти.
Поддержка разработчиков
Вышеупомянутый программный инструмент ProTouch Configuration Editor доступен для свободного скачивания на сайте Microchip. Он объединен со средством программирования ProLink.
Также была представлена оценочная плата USB2534 Eval Board (EVB-USB2534), доступная по цене $399 за штуку у торговых представителей Microchip.
Она представляет собой основу для разработки схем заряда через USB с использованием трех новых микросхем UCH2 семейства USB253X, предназначенных для реализации протокола USB2 в изделиях широкого применения.
Стоимость и доступность
Микросхемы USB2532-1080AEN, USB2533-1080AEN и USB2534-1080AEN семейства UCH2, сертифицированные организацией USB-IF для основных приложений USB, на данный момент доступны как в единичных экземплярах, так и в промышленных партиях в 36-выводных корпусах QFN при цене от $1.
99 за штуку при заказе от 10,000 приборов. Микросхемы USB4624-1080HN и USB4604-1080HN для HSIC соединений и мостовых подключений портов ввода/вывода выпускаются серийно в 48-выводных корпусах QFN и продаются по цене $2.89 за штуку при объеме партии 10,000 приборов.
Микросхемы USB3813-1080XY и USB3613-1080XY в 30-выводных корпусах WLCSP для мобильных устройств доступны в единичных образцах для апробирования. Начало серийного производства ожидается в июле 2013 г. В партиях из 10,000 приборов микросхемы будут продаваться по цене $2.
73 за штуку.
РадиоЛоцман
Возможно, Вам это будет интересно:
Источник: http://meandr.org/archives/12463
Новости
Стандарт USB 3.0 был дополнен организацией USB-IF приложением, которое называется OTG (On-the-Go) 3.0 and Embedded Host. Подробнее …
Разработчик Renesas Electronics сообщает о выпуске первой на планете однокристальной системы, с помощью которой становится возможной передача информации между устройствами с SATA-интерфейсом и хост-контроллером USB 3.0 на скорости 6 Гбит/с. Новую микросхему можно использовать, например, с внешним накопителем. В каталоге Renesas Electronics новая микросхема, выполняющая функцию моста, называется µPD720230. Подробнее …
Компанией VIA Labs был усовершенствован контроллер USB 3.0-концентратора, который был выпущен ею первой на планете в начале прошлого года. Контроллер, состоящий из одного кристалла, увеличивает в системе количество USB-портов, делая это путем превращения одного порта в четыре. В каталоге разработчика данной разработке дали обозначение VL811. Подробнее …
Как нами уже ранее сообщалось, производитель NXP Semiconductors привез на мероприятие под названием IDF 2011, две свои новые разработки. Одна из них – PTN36241B – предназначена для восстановления целостности USB 3.0-сигналов (SuperSpeed). У нее есть двухканальная конфигурация, а также поддержка скорости передачи 5 Гбит/с, исходя из расчета на каждый канал. Подробнее …
Компанией VIA Labs была пополнена линейка контроллеров для флеш-дисков второго поколения. Один из самых маленьких чипов в мире VL 751, который был сертифицирован всемирной организацией USB Implementers Forum (USB-IF), предназначен для интеграции в NAND-диски, обладающие интерфейсом USB 3.0. Подробнее …
Организацией USB 3.0 Promoter Group была сообщена информация о том, что она осуществляет работу над новыми спецификациями, соответственно которым канал питания USB-интерфейса будет возможно использовать с целью зарядки, а также питания устройств, которые потребляют существенно больше энергии, к примеру, ноутбуков. Подробнее …
Компанией Renesas Electronics, которая на протяжении долгого времени оставалась почти монополистом среди поставщиков контроллеров USB 3.0, в данный момент испытывается давление, которое усиливается, со стороны конкурирующих компаний. Среди них можно вспомнить Etron Technology, ASMedia Technology и VIA Labs. Подробнее …
Появилась информация, что компания SONY планирует оснастить один из своих новых ноутбуков VAIO «гибридным» портом, сочетающим в себе как высокоскоростной интерфейс SuperSpeed USB 3.0, так и недавно представленный рынку ещё более быстрый Thunderbolt. Подробнее …
Организация USB Implementers Forum (USB-IF) представила первые наборы системной логики от AMD, получившие сертификацию на совместимость со стандартом SuperSpeed USB (USB 3.0). Первыми чипсетами AMD, получившими такой сертификат, стали Fusion Controller Hub (FCH) A75 и A70M. Подробнее …
Поскольку ни Intel, ни AMD в свои чипсеты контроллер USB 3.
0 ещё не интегрировали, безусловным лидером в производстве и поставке дискретных хост-контроллеров SuperSpeed Universal Serial Bus стала японская компания Renesas Electronics Corporation.
Renesas с 2009 года уже выпустила два поколения контроллеров USB 3.0, а сейчас представила третье – с поддержкой четырёх портов одним чипом. Подробнее …
Источник: http://www.USB-30.ru/usb3/news
USB 3.0 – новые возможности
Новая система-на-кристалле NEC включает в себя контроллер USB 3.0 PD720200 (рис. 7), сертифицированный форумом USB-IF.
Новое решение предлагает промышленный стандарт, который позволит снизить риск, повысить эффективность и сократить время выхода продуктов с USB 3.0 на рынок.
NEC Electronics обеспечивает инженерную поддержку на каждом этапе конструирования и производства.
Рис. 4. USB 3 SuperSpeed
Например, использование контроллера USB300 USB-to-SATA с жестким диском Western Digital VelociRaptor на 10000 об./мин. Позволило увеличить пропускную способность в 10 раз по сравнению с USB 2.0 (теоретический предел USВ 3.0 составляет 5 Гбит/с, что больше, нежели у eSATA на 3 Гбит/с).
Запуск массового производства этих контроллеров начат в сентябре 2009 года. Предполагаемые объемы – 1 млн. единиц в месяц, хотя это лишь начало (к 2011 году NEC планирует выпустить 140 млн. чипов, а к 2012 – 340 млн).
Кабель для шины USB 2.
0 содержит в себе четыре линии – пару для приёма/передачи данных, плюс и ноль питания. В дополнение к ним USB 3.0 (рис. 8] добавляет пять новых линий.
В дополнение к имеющимся в предыдущих версиях стандарта линиям питания, земли и дифференциальной пары для передачи данных добавлено ещё две дифференциальные пары для SuperSpeed-режима и отдельный экран, из-за чего сам кабель конструкцией и диаметром стал напоминать экранированную витую пару (STP) категории 6, a SuperSpeed часть USB 3.0 производительностью и использованными методами передачи информации очень напоминает PCI-E 2.0 1х во внешнем исполнении, к сожалению, являясь с ним полностью несовместимой
В результате этого кабель стал гораздо толще, однако новые контакты расположены параллельно по отношению к старым на другом контактном ряду. Теперь можно будет с лёгкостью определить принадлежность кабеля к той или иной версии стандарта, просто взглянув на его разъём. В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с USB 2.0.
Рис. 5. Area SD-PEU3N-2EL (USB 3.0 PCIe card). USB 3.0 хост на базе микросхемы uPD720200 фирмы Renesas
Каждая пара будет защищена оплеткой (shielded). Вообще, кабель достаточно сложный в разрезе и в наполнении – там есть даже стоковые GND провода в высокоскоростных парах (которые соединены с GND хоста, но не соединены с разъемом). Т.е. проводов в кабеле больше, чем 4 пары – всего 10 (рис. 8).
Рис. 6. USB 3.0 хаб, демонстрационная плата на базе микросхемы VL810 фирмы VIA
Пожалуй, пока единственный заметный недостаток USB 3.
0 – это снижение максимальной длины SuperSpeed кабеля до 3 метров, но, возможно, эта информация в дальнейшем будет уточнена, и по итогам массового внедрения эта цифра может непринципиально измениться как в большую, так и в меньшую сторону.
Характеристики кабеля USB (рис.
9) стандарта USB 3.0 длиной 3 метра TU3-C10 (Версия v l.0R): – передача данных на скорости до 5 Гбит/с; – полнодуплексная передача данных для обеспечения поддержки будущих стандартов; – обратная совместимость со стандартом USB 2.0;
– коннекторы Тyре-А «папа» и Туре-В «папа»
Pages: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Источник: http://HardwareGuide.ru/other/usb-3/3/
ORICO HC1 новый скоростной USB концентратор
Внешний вид
Устройство имеет перекликающийся с продуктами Apple дизайн. Округлые формы, расположение индикаторов и интерфейсов – все выполнено в строгом, лаконичном стиле.
Материал корпуса выполнен из огнестойкого ABS пластика, повышенной прочности. ORICO HC1 способен выдержать температуру в 750 ⁰С.
Интерфейсы
ORICO HC1 имеет четыре выхода для подключения внешних устройств. Различные типы интерфейсов дают возможность подключать самые различные девайсы. Концентратор оборудован 2-мя выходами USB 3.0 типа А, одним выходом USB 2.0 типа А и одним выходом USB 3.0 типа C.
Для подключения к ПК у ORICO HC1 предусмотрен высокоскоростной интерфейс USB 3.1 типа С. Такой же как и на современных MacBook. Небольшой LED индикатор питания выведен на верхнюю панель устройства.
Концентратор также можно использовать для подзарядки мобильных устройств, например мобильный телефон или планшет.
Высокая скорость
Благодаря использованию USB 3.1, ORICO HC1 отличается высокой скоростью передачи сигнала в 10 Гбит/сек. Это в 2 раза быстрее USB 3.0 и в 20 раз быстрее более старой версии USB – USB 2.0. Такая скорость позволяет использовать одновременно все четыре USB порта без опасения “зависания” передаваемых файлов или просматривать видео в HD качестве прямо с внешнего носителя без копирования на ПК.
Безопасность
Для обеспечения безопасности подключенных к концентратору устройств предусмотрена многоуровневая защита от различных воздействий: чрезмерной зарядки, скачков напряжения, короткого замыкания, перегрева (автоматическое отключение USB порта при температуре выше 120⁰С), повышенной силы тока и напряжения.
Универсальность
ORICO HC1 поддерживает работу с наиболее распространенными операционными системами: Windows XP, Vista, 7, 8, 8.1, 10, Mac OS и Linux.
Технические характеристики:
| Питание устройства | Пассивное |
| Материал корпуса | ABS пластик |
| Вход (подключение к ПК) | USB 3.1 Type C |
| Количество выходов USB | 4 |
| Выход | USB3.0 тип А х 2, USB3.0 тип C х 1, USB2.0 x 1 тип А |
| Скорость передачи сигнала | 10 Гб/сек |
| Поддерживаемый стандарт USB | 3.1 (на вход), 3.0; 2.0; 1.1; 1.0 |
| Индикатор питания | LED синий |
| Защита от перегрева | есть |
| Защита от скачков напряжения | есть |
| Защита от высокого напряжения | есть |
| Защита от излишней зарядки | есть |
| Поддержка Plug&Play | есть |
| Габариты | 95 х 36 х 12 мм |
| Длина кабеляСсылка на модель >>>> | 0,3 м. |
Источник: http://orico-russia.ru/orico-hc1-novyj-skorostnoj-usb-koncentrator
Обзор USB3.1 контроллера ASM1142
Способность к эффективному взаимодействию с внешней средой сегодня является одним из важнейших свойств вычислительных платформ для дома и офиса.
Смена поколений интерфейсов и апгрейд их скоростных характеристик происходит настолько быстро, что чипсет оказывается в этой гонке в роли отстающего.
Именно поэтому появляются дискретные решения, создающие на системной плате своеобразный «зоопарк» дополнительных микросхем.
Сказанное в полной мере относится к подсистеме USB3.1. Сегодня мы продолжим рассмотрение одного из вариантов ее реализации на базе микросхемы ASM1142 разработки ASMedia Technology, начатое в одной из прошлых публикаций.
Функциональная схема контроллера
Архитектура устройств данного класса достаточно унифицирована и детерминирована, что, впрочем, оставляет место для маневра при добавлении опционально поддерживаемых технологий, таких, например как Battery Charging.
Функциональная схема, изображенная на рис.1 определяет контроллер, совместимый со спецификацией xHCI (eXtensible Host Controller Interface). Устройство можно рассматривать как мост, между шинами PCI Express и USB.
Максимально, интерфейс PCI Express данной микросхемы поддерживает режимы Gen2 x2 (10 гигабит в секунду) и Gen3 x1 (8 гигабит в секунду). Каждый из двух портов USB3.1, согласно спецификации, должен обеспечить скорость передачи до 10 гигабит в секунду. В обоих случаях речь идет о дуплексной передаче.
Очевидно, в случае одновременного обслуживания двух полноскоростных USB3.1 соединений, будет ощущаться дефицит пропускной способности по PCI Express.
Наличие автономного процессора (uProcessor), снабженного оперативной и постоянной памятью (RAM, ROM) придает устройству статус «компьютера в компьютере». Также поддерживается внешнее ПЗУ в качестве носителя встроенного программного обеспечения (firmware).
Совместимость со всеми вариантами инфраструктуры универсальной последовательной шины обеспечивается раздельными корневыми концентраторами USB2 Root Hub и USB3 Root Hub. Каждый из них обслуживает по два физических канала (PHY), ответственных за формирование сигнальных цепей, выводимых на USB-разъемы.
Рис 1. Функциональная схема контроллера ASM1142
Назначение выводов
Нетрудно заметить, что конструкторы позаботились об удобстве разводки проводников на печатной плате (Рис.2). Верхний горизонтальный ряд (контакты 48-33) содержит сигналы USB3, в общей сложности 4 дифференциальных пары.
Правый вертикальный ряд (32-17) ориентирован на обслуживание цепей USB2 и датчиков токовой защиты (Over-Current Indicators). Левый вертикальный ряд (49-64) содержит сигналы шины PCI Express.
В нижнем ряду (1-16) собраны вспомогательные сигналы, обеспечивающие подключение внешней микросхемы SPI ROM, а также средств отладки.
Рис 2. Назначение контактов корпуса микросхемы ASM1142
Программная модель
Архитектура устройства полностью совместима со спецификацией xHCI. Адресуемые ресурсы представлены блоком конфигурационных регистров (Рис.
3), обеспечивающих инициализацию устройства согласно правилам PCI PnP, а также блоком операционных регистров, непосредственно управляющих обменом по USB.
Контроллер способен самостоятельно взаимодействовать с оперативной памятью в режиме bus master, с целью чтения и записи передаваемых данных, а также считывания скриптов, определяющих сценарии процедур ввода-вывода. Не забыты и опциональные расширения, такие как USB Legacy Support.
Рис 3. Блок конфигурационных регистров микросхемы ASM1142
Вместо послесловия
Отметим одно неочевидное преимущество дискретных решений, значимость которого в последнее время несколько возросла в связи с колебаниями курса доллара — ремонтопригодность.
Не секрет, что внешние интерфейсы вычислительных систем являются таким компонентом, который в первую очередь подвержен различным аварийным воздействиям.
Очевидно, выход из строя дискретного контроллера, как распаянного на системной плате так и расположенного на карте-адаптере, меньшее зло, чем отказ микросхемы южного моста системной логики (Platform Controller Hub).
27.09.2018
Источник: http://cit.odessa.ua/obzory_kompyuternyh_gadzhetov/obzor_usb31_kontrollera_asm1142.html
Загрузка...