اپدیت سیستم‌های سخت افزاری: USB3.1 و USB3.0

کارت های USB 3.0 یا USB 3.1 gen 1

کارت های تبدیل کننده به USB 3.0 در بازار به تعداد بیشتری یافت می‌شود و معمولاً تجهیزات پشتیبانی کننده آن‌ها بیشتر است. کارت های تبدیل کننده به USB 3.0 معمولاً با رابط PCI-E X1 و به تعداد محدود تر برای رابط های PCI-E x2 , PCI-E x4 و رابط قدیمی PCI عرضه شده اند. همچنین در انواع 1،2،4 وعرضه می شوند. همچنین در بعضی موارد این کارت ها به صورت ترکیبی با پورت های دیگر- مثلاً SATA - ممکن است در بازار موجود باشد ولی چون در بازار کمیاب است به آن‌ها اشاره‌ای نمی کنم.

در رابطه با این کارت ها مواردی هست که در ادامه به شرح آن می پردازم.
. نوع چیپ استفاده شده NEC,VIA, FORCE LOGICو …
. نوع درگاه ارتباطی یا slots
. بازدهی سرعت در مقابل درگاه های مورد استفاده
. درایو های مورد استفاده
. نوع تغذیه مدار 5Volts

چیپ استفاده شده
در رابطه با نوع چیپ های استفاده شده بر روی برد این کارت ها انواع مختلفی استفاده شده که در مدل های ارزان‌قیمت از چیپ های چینی و در مدل های گرانتر از چیپ سازهای مطرح تر استفاده شده است که معمولاً برند های مطرح از این چیپ ها استفاده می کنند. از لحاظ بازدهی معمولاً چیپ های معروفتر در زمان زیر بار بودن، بازدهی بیشتری نسبت به چیپ های چینی دارند.

درگاه ارتباطی

نوع درگاه ارتباطی یکی از مهمترین مواردی است که می‌تواند روی بازدهی سرعت بر روی پورت شما تأثیر بگذارد.

در درگاه های قدیمی تر PCI که امروزه دیگر کمتر استفاده می‌شود مطرح ترین رابطی که برای کیس های خانگی استفاده می‌شود PCI 32bit 33MHz است که سرعتی معادل 133MB/s را بر اساس تئوری برای کلیه شکاف های PCI موجود بر روی مادربرد ارائه می‌کند. - یک لحظه، ممکنه برای بعضی‌ها سؤال بشود چرا نوشتم کلیه شکاف ها؟ چون پهنای باند ارتباطی PCI بین تمام درگاه ها مشترک است و وسایل به ترتیب با این درگاه ارتباط برقرار می‌کنند، این مسأله باعث افت سرعت و افزایش نرخ تأخیر انتقال داده می‌شود که از نقاط ضعف این درگاه است و بخاطر همین با PCI-E جانشین شده است.

در صورتی که تنها کارت USB3 بر روی این درگاه باشد معادل 1.3Gbit/s یا 133MB/s - قابل دسترس است که نسبت به پهنای باند واقعی USB 3.0 بسیار کمتر است. گرچه این پورت جوابگوی بیشتر هارد های اکسترنال و فلش ها خواهد بود ولی به عنوان آخرین راه حل پیشنهاد می گردد.

درگاه بعدی درگاه PCI-E است که جانشین درگاه PCI شده است و به طور عمومی در تمام مادربرد ها از سال 2004 عرضه شده است. این درگاه نسبت به درگاه PCI اصلاحات زیادی داشته که مهمترین آن‌ها سریال شدن نوع رابط ارتباطی و مستقل شدن پهنای باند هر شکاف نسبت به شکاف های دیگر است.

در استاندارد PCI-E سرعت درگاه ارتباطی به دو مورد ارتباط دارد:

1- ورژن مسیر یا lane ارتباطی

2- تعداد مسیر های ارتباطی

در حال حاضر 4 ورژن مختلف از این درگاه ارتباطی عرضه شده، همچنین تعداد مسیر هایی که این درگاه روی هر اتصال فیزیکی فراهم می‌کند می‌تواند از1 مسیر تا 16 مسیر متغیر باشد که پهنای کلی هر درگاه ارتباطی مساوی مضرب سرعت ارتباطی در هر ورژن ضربدر تعداد مسیر های موجود در آن اتصال است.

نمای فیزیکی این پورت ها، ( معمولاً نوع x16 و x1 بیشتر در مادربرد های خانگی استفاده می شود.)

جدول زیر به طور خلاصه سرعت میانگین هر اتصال فیزیکی در سایز های مختلف و تعداد مسیر های مختلف را نشان می‌دهد

البته به علت انعطاف پذیری این استاندارد و طراحی سازنده های مادربرد ممکن است، مادربرد شما دارای پورت فیزیکی که 16x یا 16 مسیر ارتباطی را از لحاظ فیزیکی داشته باشد  ولی در عمل ممکن است تعداد کمتری مسیر را ساپورت کند.

علت این موضوع به خاطر تعداد کمتر پین های فیزیکی داخل شکاف این ارتباط است که از خصوصیات و انعطاف پذیری این شکاف است.

معمولا کارت های تبدیل کننده به USB 3.0 از درگاه PCI-E ver 2 x1 استفاده می کنند که امروزه بیشتر مادربرد ها استفاده می کنند. نکته ای که در این رابطه وجود دارد میزان پهنای باند قابل دسترس در این حالت است که حداکثر 500 MB/s است که دقیقا با پهنای باند یک پورت USB 3.0 برابری می کند ولی معمولا تعداد پورت های بیشتری بر روی کارت های USB 3.0 وجود دارد. علت موضوع این است که چیپ این کارت ها امکان تقسیم پهنای باند موجود را بین پورت ها فراهم می کند ولی با یک ضعف، در صورت استفاده از تمام پورت ها به طور همزمان پهنای باند موجود بین پورت ها تقسیم می شود.

البته ورژن جدیدتر این کارت ها با ساپورت PCI-E ver 3 است که دو برابر بیشتر پهنای باند فراهم می کنند که امکان داشتن دو پورت با سرعت کامل را فراهم می کند. همپنین کارت هایی که به جای استفاده از رابط PCI-E ver 2 x1، از رابط 

PCI-E ver 2 X2 استفاده می کنند که پهنای باند برای 4 پورت را برای ver 3.0 فراهم می کنند، البته باید روی شکاف های x4,x8 و x16 نصب گردد.

توجه داشته باشید که در مادربرد هایی که دارای PCI-E ver 1 هستند در صورتی که از شکاف X1 استفاده کنید دارای محدودیت پهنای باند جهت ساپورت حتی برای 1 پورت خواهید داشت و در صورتی که شکاف PCI-E X4 یا بزرگتر داشته باشید می توانید با کارت های دارای طول اتصال X4 این مورد را رفع کنید.

درایو های مورد استفاده، 

درایو های مورد استفاده، یکی از مهمترین مواردی که می تواند در بازدهی دو کارت با چیپ یکسان تاثیر گذار باشد. این مورد مخصوصا در ویندوز 7 بیشتر خود را نشان می دهد چون به طور پیش فرض درایو ها و استاندارد های USB 3.0 یا USB 3.1 را ندارد – به علت اینکه قبل از امدن این استاندارد عرضه شده - و باید توسط سی دی همراه کارت ها نصب شود. در ویندوز 8 به بعد درایو ها به طور پیش فرض موجود است و تنها کارت های نسل اول USB 3.0 یا کارت هایی که قابلیت خاص عرضه می کنند نیازمند نصب درایو هستند.

مدار تغذیه

خیلی از کاربران می‌دانند پورت USB امکان شارژ کردن وسایل را در ولتاژ 5V فراهم می‌کند. تا نسل USB 2.0 میزان امپر استاندارد قابل دسترس برای این پورت 500mA یا میلی امپرفراهم می کند. البته ممکن است در بعضی مادربرد ها این پورت دارای قابلیت فراهم سازی امپراژ بیشتر جهت شارژ سریع را فراهم کنند که باز در یک استاندارد از قبل تعریف شده می باشد. از نسل USB 3.0 یا USB 3.1 gen 1 میزان امپر قابل دسترس در حالت استاندارد به 900mA افزایش پیدا کرده است تا جهت تأمین برق دستگاه‌های جدیدتر جوابگو باشد.جهت تأمین این ولتاژ در کارت های PCI و PCI-E دو راهکار وجود دارد.

تأمین برق از شکافی که به آن وصل است یا استفاده از کانکتور پاور که از power supply یا PSU یا منبع تغذیه آمده است.

در حالت اول تأمین برق از شکاف انجام می‌گیرد که در حالت عادی 3 ولت است یا 12 ولت ( بجز شکاف PCI که امکان تأمین برق 5 ولت را دارد ) به علت اینکه پورت USB نیازمند تبدیل ولتاژ به 5 ولت است بر روی این کارت ها مدار تبدیل کننده ولتاژ وجود دارد که این کار را انجام می‌دهند ولی این کار یک سری محدودیت‌ها دارد. چون در تعریف استاندارد شکاف ها میزان امپر مجاز تعریف شده است میزان جریانی که می‌توانید از این شکاف ها بکشید محدود است و همچنین به علت تلفات انرژی جهت تبدیل ولتاژ، این کارت ها تولید گرما می‌کنند که باید در زمان نصب، امکان دسترسی به جریان هوای داخل کیس را داشته تا خنک شوند.

در حالت دوم تأمین برق پورت از طریق دریافت جریان به کمک کانکتور پاور که مستقیماً از power supply آمده است تأمین می‌گردد. معمولاً بر روی این کارت ها دو کانکتور پاور MOLEX و/یا کانکتور پاور SATA موجود است.

صفحه‌ها: 1 2 3