Tại sao vỏ máy tính hiện đại vẫn có cổng USB 2.0?

Tôi hiện đang lên kế hoạch thiết lập cho một máy tính mới. Khi tôi duyệt qua các vỏ máy tính, tôi nhận ra rằng hầu hết các vỏ máy tính hiện đại vẫn có sự kết hợp của cổng USB 2.0 và 3.0 trên bảng điều khiển phía trước.

Có lý do chính đáng để vẫn có hoặc sử dụng cổng USB 2.0 trên vỏ máy tính hiện đại không? Theo như tôi biết thì USB 3.0 có khả năng tương thích ngược

Hình ảnh ví dụ về trường hợp ngẫu nhiên hiển thị cổng USB 2.0 ở bên trái và cổng USB 3.0 ở bên phải.

Hãy yên lặng! Nguồn cơ sở im lặng 600

Chưa có ai đề cập đến vấn đề này, nhưng các cổng USB 3.0 có thể gây ra sự cố với một số phương tiện cài đặt nhất định ( ho Windows 7 ho ) trong đó chỉ có trình điều khiển USB 2.0 được cung cấp trên phương tiện cài đặt.

Một điểm quan trọng khác được đề cập bởi @togh là USB 3.0 yêu cầu một lượng băng thông lớn, có thể làm tắc nghẽn các làn PCI-E hiện có nếu tất cả các cổng USB 3.0 đang được sử dụng. Sử dụng 2.0 (với băng thông thấp hơn) cho phép sử dụng nhiều thiết bị hơn (có thể không nhất thiết cần băng thông cao USB 3.0 cung cấp; ví dụ: hầu hết các thiết bị đầu vào của người dùng) trong khi duy trì các làn PCI-E mở cho các thiết bị ngoại vi khác.

USB 3.0 không có khả năng tương thích ngược, nhưng vì một số lý do, bạn tình cờ mua một bo mạch chủ không có kết nối tiêu đề USB 3.0 (chỉ có cổng I / O USB 3.0 trở lại), bạn sẽ không có cổng USB bảng điều khiển phía trước ở tất cả. Đó là một lời giải thích có thể.

Không, không có lý do - ngoại trừ chi phí.

Không có lợi thế kỹ thuật từ việc có cổng USB 2.0 thay vì cổng USB 3.0; nhưng nó cũng không phải là một điểm bán hàng lớn để nâng cấp tất cả các cổng thay vì chỉ một số, do đó, nỗ lực thiết kế lại bố cục phần cứng để chỉ có các cổng USB 3.0 thường bị trì hoãn hoặc tránh.

Như những người khác đã chỉ ra, hầu hết mọi người chỉ định các thiết bị cho các cổng không có lợi thế của USB 3.0, vì vậy họ không quan tâm đến 'giới hạn'.

Nếu tôi đang thiết kế một máy tính, tôi sẽ không thiết kế bất kỳ USB 2.0 nào trong đó; thực tế, có nhiều máy tính không còn USB 2.0 nữa (của tôi thì không). Nó chỉ phụ thuộc vào những gì bạn kiểm tra.

Ấn tượng của tôi là thị trường cho các tòa tháp nói chung đang thoái trào và thua máy tính xách tay; do đó ít được thực hiện để thiết kế của họ. Máy tính xách tay không còn đắt hơn nữa và thực tế hơn nhiều.

Cổng USB 2 tiện dụng cho bàn phím và bộ điều khiển chuột và các mục đích sử dụng không phải ổ đĩa khác, vì những thiết bị đó không cần thông lượng nhanh của USB 3. Bàn phím hoặc chuột được kết nối trên USB 3 sẽ gây lãng phí tài nguyên.

Trên bo mạch chủ mới nhất, bạn thường có USB2, USB3.0 và USB3.1

• Băng thông yêu cầu cho mỗi loại là khác nhau:

  • USB 2.0 => 280 Mbit / s
  • USB 3.0 => 5 Gbit / s
  • USB 3.1 => 10 Gbit / s (đối với Gen 2)

  Nhưng về mặt sử dụng, chúng ta vẫn còn rất nhiều thiết bị ngoại vi vẫn đáp ứng được từ USB2 "chậm". Hầu hết chuột và bàn phím, vẫn còn rất nhiều ổ đĩa flash, một số đầu đọc thẻ flash, v.v.

  Đối với các bộ xử lý skylakes (mới nhất vào ngày này), các chipset cũng có những hạn chế của chúng: Nguồn ở đây .

  Bạn có thể thấy rằng nếu tất cả SATA / USB 3.0 / và GbE được sử dụng, số làn PCI-E 3.0 còn lại sẽ khá thấp.

  Bạn cũng sẽ nhận thấy rằng không có USB 3.1 được cung cấp, họ cần thêm một chip khác cho chức năng này (giảm bớt số lượng làn PCIe 3.0)

  Cần có một sự thỏa hiệp, sẽ là vô nghĩa khi xây dựng rất nhiều usb 3.0 mà tất cả không thể chạy ở các thông số kỹ thuật đầy đủ.

  Tốt hơn hết là sử dụng các USB cheep này có sẵn (14 ở cấp cao và 10 ở cấp thấp hơn) và tiêu thụ gần như không có gì, và tăng khả năng kết nối, hơn là chỉ giảm số lượng cổng USB 3.

  Có cùng số cổng USB 3.1 có thể sẽ cần chi phí cao hơn và áp đặt chúng để chia sẻ băng thông. Điều này có nghĩa là lợi thế duy nhất là bạn không phải nhìn vào nơi bạn cắm các thiết bị tốc độ cao.

• Trong một bình luận, @Luaan cũng chỉ ra rằng các yêu cầu về năng lượng cũng đang tăng lên với các tiêu chuẩn mới hơn. Các Power Delivery USB có thể tăng cao như 100W mỗi USB, nhưng vài máy tính có thể cung cấp 10 lần sức mạnh này.

• Và như @Patrick Bell và một số đề cập khác có thể có một số vấn đề tương thích với USB 3.0 và USB3.1, điều này giúp an toàn hơn khi vẫn có USB 2.0.

Tôi không có bất kỳ kiến ​​thức nào được xác nhận rằng đây là trường hợp, nhưng tôi luôn cho rằng lý do chúng vẫn bao gồm một vài phích cắm 3.0 là do các tiêu đề USB 2.0 quá nhỏ so với USB 3.0 không phải là vấn đề đối với chỉ cần tát một đôi vào như thêm.

Để so sánh, đây là hình ảnh của bộ chuyển đổi 3.0 sang 2.0, lưu ý sự khác biệt về kích thước giữa tiêu đề USB 3.0 khá lớn (phía dưới) và tiêu đề 2.0 tương đối nhỏ (trên cùng), thực sự là hai tiêu đề USB 2.0 cạnh nhau . Nếu bạn đã từng xây dựng một máy tính có phích cắm USB 3.0 trong trường hợp thì sự khác biệt là khá rõ ràng. Không chỉ các tiêu đề 3.0 chiếm không gian vật lý gấp 3 lần, mà còn phải nặng hơn và mạnh mẽ hơn một chút. Những khác biệt về kích thước này không chỉ cho bản thân các tiêu đề mà còn cho tất cả các dấu vết bổ sung mà USB 3.0 yêu cầu.

Rốt cuộc, như nhiều người khác đã đề cập, có rất nhiều thứ (chuột, bàn phím, v.v.) hoạt động tốt trên USB 2.0. Điều duy nhất thực sự cần khả năng nâng cao của USB 3.0 là các thiết bị lưu trữ, do đó, sẽ không có ý nghĩa gì khi chiếm hết dung lượng trên bo mạch chủ để có thêm đầu nối 3.0 khi có thể sẽ có nhiều thiết bị không cần chúng .

Cổng USB 2.0 có thể cho phép tương thích ngược với một số thiết bị. Trong công việc của tôi, chúng tôi phải sử dụng các cổng USB 2.0 với một số card mạng mà chúng tôi có vì trình điều khiển của chúng không hỗ trợ USB 3.0 và kết nối WiFi sẽ cắt vào và ra khi chúng tôi cắm thẻ vào cổng USB 3.0.

Không phải tất cả các bo mạch chủ đều có tiêu đề cổng USB 3.0. Mặc dù USB 3.0 tương thích ngược với quan điểm của thiết bị ngoại vi - bạn có thể cắm thiết bị USB 2.0 vào cổng USB 3.0 và để nó hoạt động, và bạn có thể cắm thiết bị USB 3.0 vào cổng USB 2.0 và nó hoạt động như một Thiết bị USB 2.0 - nhưng bạn không thể kết nối cổng USB 3.0 trên vỏ với tiêu đề USB 2.0 trên bo mạch chủ vì các đầu nối khác nhau.

Một số kiến ​​trúc hệ thống nhất định chỉ có bộ điều khiển USB 2 tích hợp, vì vậy hỗ trợ USB 3 phải được thêm vào bằng bộ điều khiển bổ sung. Nhưng tại sao lại lãng phí các cổng điều khiển USB 2 không sử dụng? Vì mọi người đều có nhiều thiết bị ngoại vi không cần USB 3 (như bàn phím), họ thường sử dụng một số cổng của bộ điều khiển USB 2 để điền vào số cổng.

Tôi nghĩ rằng có một vài lý do.

Đầu tiên, cổng USB 3.0 và hệ thống dây đi kèm đắt hơn cổng USB 2.0 và thật ra hầu hết các thiết bị không cần tốc độ USB 3.0.

Thứ hai (trừ khi bạn tích hợp một hub trong trường hợp), bạn cần một đầu nối trên bo mạch chủ cho mỗi cặp cổng USB. Hầu hết các bo mạch chủ chỉ có một đầu nối cho USB 3.0 phía trước.

Có thể sử dụng bộ chuyển đổi để kết nối một cặp cổng trước USB 3.0 với tiêu đề bo mạch chủ USB 2.0 nhưng làm như vậy sẽ gây nhầm lẫn cho người dùng khi PC kết thúc với các cổng trông giống như USB 3.0 nhưng thực sự chỉ là USB 2.0.

USB 2 sử dụng ít băng thông hơn.

Hiểu rằng băng thông không chỉ là một số loại ma thuật. Có khoa học thực sự đằng sau nó. Máy tính là thật, vật chất. Điện không đi xuống các con đường được thiết kế cho việc đi lại bằng điện như vậy. Việc thực hiện tính năng này sẽ chiếm một số không gian. Tôi tưởng tượng có thể có các yêu cầu khác, như đảm bảo rằng dữ liệu có thể được xử lý đủ nhanh.

Vì vậy, khả năng hỗ trợ tốc độ cao hơn có thể cần nhiều tài nguyên hơn. Ưu điểm của cổng USB 2 là có thể có một số trường hợp bạn có thể lắp

• hai cổng USB 2.0 ,
  • nhưng không phải là hai cổng USB 3 SuperSpeed .

• một cổng USB 2.0 có thể được hỗ trợ,
  • thay vì không có cổng USB 3 SuperSpeed .

Khi USB 3 được phát hành lần đầu tiên, nhiều hệ thống hoàn toàn không hỗ trợ chuẩn mới. Những người thường chỉ hỗ trợ 1 hoặc 2 trong số các cổng "SuperSpeed" này . Cuối cùng, công nghệ dự kiến ​​sẽ được cải thiện và cổng USB 3 có thể sẽ được coi là ít hiện tượng hơn. Mọi người có thể sẽ khám phá các khả năng thu nhỏ và đơn giản hóa. Một ngày nào đó, khi ngay cả thông số kỹ thuật USB 3 được coi là cũ và chậm (so với công nghệ mới hơn), các cổng USB 2 thậm chí sẽ không đáng bận tâm.

Tuy nhiên, tại thời điểm này, việc có thêm một số cổng USB 2 có thể đáng chú ý hơn so với giải pháp thay thế có khả năng khác, điều đó có nghĩa là không có bất kỳ cổng USB nào ở đó.

Ngoài khả năng không tương thích giữa thiết bị và / hoặc trình điều khiển, một lợi thế của USB 2.0 là tránh nhiễu điện từ ở tần số cao do tín hiệu siêu tốc độ USB 3.0 gây ra. Intel có một tờ giấy trắng về tác dụng của USB 3.0 EMI trên chuột không dây sử dụng băng tần ISM 2,4 GHz để liên lạc lại với máy thu của chúng. Các cổng USB 2.0 riêng biệt trên vỏ máy tính sẽ cải thiện sự tách biệt vật lý của bộ thu ISM công suất thấp khỏi nguồn nhiễu USB 3.0.

• Nhiều bộ điều khiển bổ sung USB 3.0 sẽ lấy băng thông khỏi các phần khác của hệ thống. Thêm quá nhiều và một cái gì đó sẽ cần phải đưa ra, chẳng hạn như chạy GPU của bạn với một nửa băng thông bình thường hoặc giảm mở rộng nội bộ.
• Di sản, Windows 8 hoặc 8.1 hiện đại có xu hướng rất vui khi hoạt động trên USB 3.0 (đặc biệt là với các cổng Intel hoặc AMD tích hợp) nhưng Windows 7, các bản phân phối hoặc công cụ Linux khác chạy bên ngoài Windows sẽ không hoạt động .

Nó rẻ hơn để xây dựng 2.0 so với 3.0.

Hầu hết các thiết bị sẽ không thể sử dụng tốc độ - chuột và bàn phím, hai thiết bị USB phổ biến nhất, sẽ không được hưởng lợi từ tốc độ.

Và, chỉ để thêm điều này như một thông tin bổ sung:

Thông lượng dữ liệu thực tế thường ít hơn nhiều so với thông số kỹ thuật USB được quảng cáo tối đa.

Thông lượng thực tế trong thực tế thường lên tới 35 - 40MB / giây đối với USB 2.0 và có thể vượt quá 400 MB / giây đối với USB 3.0.

Điểm mấu chốt: Đừng mong đợi tốc độ dữ liệu SuperSpeed ​​thực tế sẽ đạt gần 400MB / giây bất cứ lúc nào sớm.

BIÊN TẬP

Ngoài ra, một bổ sung ngớ ngẩn

Các trình điều khiển USB 3.0 phải được cài đặt trước khi các cổng USB 3.0 có thể được sử dụng không giống như các cổng 2.0.

Nghiêm túc ? Bởi vì rất nhiều phần cứng tốt đã được bán với hỗ trợ USB2, trong khi có thể lỗi thời sẽ được sử dụng trong 15-20 năm nữa. Có một nhu cầu cho nó, nó là một tính năng, và nó sẽ bán hộp.

Nó là rất phổ biến cho các bo mạch chủ cũ được đặt lại trong các trường hợp mới.

"Tương thích" không có nghĩa là "Tuân thủ". Đây là một từ chồn.

USB 3.0 khác biệt về điện và cơ. Mặc dù tương thích ngược, các nhà sản xuất bo mạch chủ phải thiết kế cho người dùng không có giắc cắm USB 3.0 trên vỏ, vì vậy hầu như tất cả các bo mạch chủ ngày nay vẫn có cả đầu nối 2.0 và 3.0 để hỗ trợ nhiều loại cũ và trường hợp mới.

Người dùng muốn tối đa hóa số lượng cổng USB khả dụng sẽ chọn trường hợp hỗ trợ cả hai và họ chấp nhận rằng một số có 2.0 và một số 3.0.

Mặc dù các bộ điều hợp tồn tại cho phép sử dụng giắc cắm 2.0 trên đầu nối bo mạch chủ 3.0, nhưng điều này thể hiện một khoản chi phí bổ sung và phần lớn khách hàng chỉ hài lòng với các cổng USB 3.0 từ bo mạch chủ của họ, bỏ qua các cổng 2.0 hoàn toàn.

Vì vậy, những trường hợp hỗ trợ cả hai được dành cho những người dùng muốn có số lượng đầu nối USB được hỗ trợ tối đa cho bo mạch chủ, trong khi vẫn chấp nhận rằng phần lớn các bo mạch chủ có nhiều loại.

Trong vài năm nữa, bạn có thể sẽ thấy ít cổng USB 2.0 hơn trên bo mạch chủ, chỉ một số ít cho khả năng tương thích ngược (chủ yếu là vấn đề về trình điều khiển với phương tiện có thể khởi động) và mọi thứ khác sẽ là USB 3.0. Các trường hợp sẽ làm theo. Cho đến lúc đó, bạn sẽ thấy hỗn hợp hơi kỳ lạ này.

• Chipset bo mạch chủ không thể xử lý USB 3.0 cho tất cả các cổng, vì vậy nếu bạn chỉ muốn USB 3.0, bạn sẽ chỉ có một vài trong số chúng. Đây là nơi USB 2.0 xuất hiện.
• USB 3.0 có 9 chân bên trong và sử dụng kết nối song song thay vì kết nối nối tiếp của USB 2.0. Vì vậy, sản xuất đắt hơn so với USB 2.0 và các thiết bị ngoại vi không lưu trữ (như bàn phím, chuột, loa, không có băng thông 5 Gbps)

Hết pin USB 2.0:

Hết pin USB 3.0:

Lưu ý chân cắm USB 3.0: Chân 1-4 mang cùng tín hiệu với USB 2.0 và tương đương về mặt vật lý với USB 2.0 về mặt vị trí vật lý ... Đây là lý do tại sao USB 3.0 tương thích ngược với USB 2.0, mặc dù ban đầu nó là có nghĩa là để lưu trữ tốc độ cao (như được chỉ định bởi 5 chân phụ ở phía bên kia, trong chân cắm USB 3.0)

• Và cuối cùng, bo mạch chủ cũ hơn, đầu nối và chipset của chúng, hoàn toàn không hỗ trợ USB 3.0! Đồng ý, bạn có thể sử dụng bộ chuyển đổi USB 3.0 - USB 2.0, nhưng nếu bạn vẫn sẽ sử dụng nó ở tốc độ USB 2.0 (với 5 chân phụ không hoạt động) thì tốt hơn hết bạn nên sử dụng USB 2.0!

EDIT- Một số bàn phím sử dụng giắc cắm USB 3.0, nhưng chỉ vì các bàn phím như vậy được trang bị cơ chế truyền qua USB - có các cổng USB 3.0 trên bàn phím, vì vậy bạn không cần phải tiếp cận vỏ máy tính của mình, mỗi khi bạn muốn cắm điện thoại hoặc ổ đĩa flash.

Tôi có một bo mạch rất tốt, nó có 4 cổng USB 3.1 ở phía trước, 8 cổng 3.1 ở phía sau, 2 cổng USB 2.0 ở phía trước và 2 cổng USB 2.0 ở phía sau.

Tài liệu đi kèm với bảng gợi ý hai cách sử dụng quan trọng cho các cổng 2.0 và sự bao gồm của chúng.

1. Thiết bị cũ và trình điều khiển cũ. Nếu một thiết bị đủ cũ thì nó có thể không hoạt động trong các cổng USB3.1. Chủ yếu là vì thiết bị đó "hút" và không tuân theo thông số kỹ thuật, mà còn bởi vì có thể nó đã được tạo ra trong khi thông số kỹ thuật đang được thông qua.

2. Chênh lệch điện áp và cường độ dòng điện. USB 2.0 có cấu hình cường độ tối đa khác nhau. Trên một số thiết bị, điều này có thể tạo ra một sự khác biệt lớn.

Tài liệu sau đó gợi ý một số điều cho việc sử dụng các cổng khác nhau. Ví dụ.

Nên sử dụng cổng USB 3.1 cho

• Sạc điện thoại hoặc máy tính bảng
• thiết bị dữ liệu tốc độ cao như ổ cứng
• bộ điều hợp mạng
• công cụ âm thanh

Nên sử dụng cổng USB 2.0 cho - Bàn phím và chuột - dữ liệu chậm như thẻ SD và ổ USB - Bộ điều hợp Bluetooth. - Thiết bị thực sự cũ (USB 1)

Nó cũng đề cập rằng bạn nên cố gắng cắm các thiết bị "luôn luôn" (như âm thanh) và "đôi khi" các thiết bị (như bàn phím) vào các bộ điều khiển khác nhau. Và, các thiết bị dữ liệu cao đó không nên chia sẻ cùng một bộ điều khiển khi có thể.

Không thực sự là một chuyên gia về USB nhưng tôi đã có một số bộ điều khiển vi mô không hoạt động trên USB 3 trong khi chúng hoạt động tốt trên USB 2 (trong trường hợp này, nó kết nối chúng với cổng COM để gỡ lỗi và đẩy mã lên chúng)

Đây thực sự là một vấn đề phức tạp hơn người ta có thể nghĩ. Tôi có thể nhớ lại đã hỏi một số kỹ sư thiết kế Hewlett Packard tại sao máy chủ Windows của họ vẫn có ổ đĩa mềm vào năm 2006.

Lưu ý rằng Apple có sự xa xỉ trong việc có thể kéo khách hàng của họ vào hiện tại cho dù khách hàng có sẵn lòng hay không. Các nhà cung cấp bán máy tính Windows không thể làm điều đó.

Một phần lý do khiến máy tính Windows có các tính năng cũ hàng thập kỷ là do Microsoft phát hiện ra (do tình cờ) rằng họ có thể đánh bại IBM một cách cạnh tranh bằng cách cung cấp hỗ trợ cho công nghệ lạc hậu. Trong những năm 1990, có một nhu cầu rất lớn về sự hỗ trợ của công nghệ lạc hậu mà IBM đã bỏ qua để gây bất lợi.

Vấn đề này vẫn tồn tại cho đến hiện tại và dường như không có giải pháp nào - ngoại trừ có lẽ để mua các sản phẩm của Apple. Lưu ý rằng Apple dường như sắp loại bỏ cổng âm thanh cũ trên iPhone của mình. Các phản ứng tiêu cực cho điều này là quá sức khó hiểu. Lưu ý rằng đây là công nghệ lỗi thời.

Tôi đã thảo luận vấn đề này với nhiều cá nhân rất thông minh làm việc cho Intel, IBM, HP, Dell, v.v ... Nói chung các nhà thiết kế hệ thống cảm thấy bị mắc kẹt bởi vấn đề này nhưng không biết giải pháp nào.

Một số phần mềm sẽ không nhận ra trình điều khiển USB 3 của bên thứ 3 trong Windows 7. Đây sẽ là trường hợp ngay cả khi các trình điều khiển đã hoạt động đầy đủ.

Ví dụ, tôi có một bo mạch chủ 2013 là dòng sản phẩm hàng đầu cho các hệ thống máy tính để bàn tại thời điểm tôi nhận được nó. Tôi chạy Windows 7 trên nó với trình điều khiển của nhà sản xuất được cài đặt.

Các thiết bị USB 3 cắm vào cổng USB 3 được nhận dạng và hoạt động chính xác. Nhưng khi tôi chạy VMWare Worstation 11 trên nó, nó không thấy các thiết bị USB 2 hoặc USB 3 cắm vào cổng USB 3. Các thiết bị tương tự được máy trạm VMWare nhận ra trên máy tính xách tay Win 8 khi cắm vào cổng USB 3. Và các thiết bị tương tự được WMWare WS 11 nhận ra khi cắm vào cổng USB 2. Nếu bo mạch chủ không có cổng USB 2, tôi sẽ không thể chuyển qua hệ điều hành khách bất kỳ thiết bị USB nào cả.

VMWare đã bắt đầu hỗ trợ các thiết bị USB 3 trong Win 7 bắt đầu với WS 12, nhưng nó chỉ xuất hiện vào năm 2015. Nhưng tôi đã không thử nó. Và tôi không biết liệu nó có hỗ trợ trình điều khiển USB 3 của bên thứ 3 cụ thể mà tôi có không.

Từ góc độ nhà phát triển, tôi phải đề cập rằng các cổng USB 3 có chức năng rất khác nhau (nó không chỉ là sự khác biệt về tốc độ) so với USB2. Vì vậy, quyết định không cung cấp trình điều khiển USB 3 chế độ nhân chung trong Win 7 có thể liên quan nhiều hơn đến cách khung trình điều khiển USB được thiết kế trong Win 7 so với Win 8. Nếu toàn bộ khung cần phải được đại tu để hỗ trợ Các trình điều khiển, sau đó MS có thể đã hợp lý khi yêu cầu một phiên bản HĐH mới hơn sẽ được sử dụng.