Supposons que je dispose d’un périphérique USB 3.0, connecté à un câble USB 3.0, à un port USB 3.0 doté des pilotes appropriés sur un ordinateur Windows 7. La bande passante et les performances sont conformes aux attentes pour USB 3.0.
Maintenant, je remplace ce câble par un "câble USB 3.0" de qualité douteuse. Je reçois le message redouté "Ce périphérique peut effectuer plus rapidement" de Windows (en ajoutant que je devrais le connecter à un port USB 3.0) et les performances du périphérique basculer au niveau USB 2.0. Maintenant, si je comprends bien, certains ports / pilotes peuvent repasser en mode USB 2.0 afin d’être compatibles avec les versions antérieures. Donc, cela semble être ce qui se passe ici.
Afin de diagnostiquer le problème spécifique avec le câble, quelles sont les raisons pour lesquelles le port reviendrait à l'USB 2.0?
La bande passante ne respecte pas une limite? Un test électrique? Purement au chauffeur?
Pour référence, je l'ai testé avec un port USB 3.0 distant qui, en particulier, ne peut pas revenir en USB 2.0, et le périphérique n'était pas fonctionnel.
Réponses:
Si vous jetez un coup d’œil aux broches USB 3.0 , vous constaterez que les lignes USB 2.0 sont distinctes des lignes USB 3.0. Ainsi, lorsque les lignes USB 3.0 sont interrompues ou si leur qualité est telle que le transfert de données échoue, seules les lignes USB 2.0 permettent une communication efficace et les deux côtés auront l’impression qu’ils ne sont connectés qu’à un autre périphérique USB 2.0.
Avec un port distant qui ne possède pas de lignes USB 2.0, les lignes USB 3.0 ne peuvent pas fonctionner et ne fonctionnent donc pas.
Diagnostic: Certaines des lignes ou des contacts USB 3.0 sont cassés, pliés ou si leur qualité est si mauvaise qu'ils ne peuvent pas transférer les signaux correctement.
Ceci est purement une question de matériel. Cela n'a rien à voir avec le conducteur. Cela n'a rien à voir avec le système d'exploitation.
Jetez le mauvais câble et obtenez-en un nouveau d'une qualité irréprochable. Il est peu probable que vous puissiez réparer les mauvaises lignes (rappelez-vous, nous parlons de signalisation haute fréquence).
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Si vous regardez le connecteur USB 3.0, ou mieux mesurez les paramètres d'interconnexion, vous ne verrez pas beaucoup de différence. Dans les deux cas, l’impédance différentielle, bien que conçue pour 90 Ohms, présentera une certaine discontinuité, qui dépendra même de la manière dont vous courbez le bouchon d’accouplement. Cependant, la différence réside dans le fait que la fréquence de l'USB 3.0 est 10 fois supérieure à celle de l'USB2, ce qui rend la qualité du signal beaucoup plus sensible à toutes les imperfections.
En bref, un port USB 3.0 ne parvient pas à démarrer en raison d'une qualité de câble douteuse.
Une des parties les plus douteuses du câble USB est située dans le surmoulage du câble. Les câbles USB ne sont pas conçus pour être assemblés de manière automatisée, ils nécessitent un travail manuel pour souder les fils fendus du câble en vrac sur les bornes du connecteur. Les conducteurs peuvent être pliés et larges, les points de soudure de nuit varient en taille, etc., introduisant ainsi une inhomogénéité dans la ligne de transmission. Cela s'ajoute aux problèmes de connexion. Il en résulte que les séquences de bits des signaux USB 3.0 se dispersent sur ces "bosses" et "creux", interfèrent, réfléchissent en retour et rendent le signal visuel laid et difficilement décodable.
Les traces entre le connecteur USB et la puce hôte ne sont pas non plus parfaites, et le connecteur soudé constitue presque toujours un "choc" dans le canal. Plus les câbles, longs, tendent à atténuer davantage les hautes fréquences, le signal perd alors la netteté des contours et les chutes d'amplitude. Au total, cela forme un "canal de communication avec perte", parfaitement similaire à la communication RF. Dans certains cas, les imperfections d'impédance aux points de connexion peuvent former une condition anti-résonante, entraînant une perte substantielle de l'amplitude du signal. Un câble plus long ou plus court pourrait toutefois fonctionner de manière optimale.
Pour tenter de corriger les propriétés du "canal", les signaux USB 3.0 ont une "préaccentuation" à la fin de la transmission et un filtre d'égalisation ajustable à la fin du récepteur.
Pour faire fonctionner le canal, USB 3 utilise la "formation de liaison", en envoyant 65536 paquets de formation spéciaux. Le récepteur sélectionne les meilleurs paramètres de filtrage en fonction du niveau d'erreur minimum. Si le canal a trop de réflexions ou est trop atténué, la formation échouera et le port USB3 sera désactivé.
L'autre scénario serait que si l'entraînement de lien est réussi et que le lien passe au mode "U0" actif, le protocole USB risque de comporter trop d'erreurs et de ne pas pouvoir terminer les transactions. Dans ce cas, l'hôte essaiera de "réinitialiser" et de ré-entraîner le lien, mais les résultats seront probablement les mêmes. Après plusieurs tentatives, le pilote d’hôte désactivera la partie USB3.
En cas de défaillance de la liaison USB3, un périphérique USB peut (ou non) engager le protocole de connexion USB 2.0.
En résumé, il est presque impossible de "diagnostiquer" des problèmes spécifiques à un câble sans prendre des mesures de la qualité du signal à l'aide de dispositifs de test spéciaux et d'étendues à bande passante assez élevée (8-12 GHz) et d'instruments TDR, avec des logiciels spéciaux. Le meilleur moyen est de travailler avec les trois composants de la liaison (hôte-câble-périphérique) certifiés USB-IF.
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Contrairement à l’ identification de la vitesse des périphériques USB2.0, où la distinction entre vitesse minimale et vitesse maximale est établie en tirant les lignes D- ou D + sur 3,3 V respectivement, USB 3.0 introduit la technologie Link Training et Status State Machine (LTSSM), qui surveille en permanence la qualité de transmission des données. les lignes de données USB. Une simple continuité électrique sur USB3.0 ne suffit donc pas pour établir une connexion USB3.0 : le support de transmission (connecteurs et câbles) doit respecter des caractéristiques spécifiques telles que l'atténuation du signal, la suppression de la réflexion et le retard.
Lorsque LTSSM décide que la liaison USB 3.0 n'est pas récupérable, il retombe définitivement sur USB 2.0 et le seul moyen de le faire relancer SuperSpeed consiste à déconnecter et à reconnecter le périphérique.
Techniquement, LTSSM est implémenté par le matériel USB, son comportement ne dépend donc pas du pilote mais est défini dans la spécification USB3.0.
Sur une note pratique, si votre câble est enroulé / plié, essayez de le dérouler ou de le déplier. Cela peut améliorer les caractéristiques électriques du câble et aider les connecteurs à prendre les bonnes positions dans les prises.
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