USB 3.0ハブとUSB延長ケーブルは、レイテンシーにどのように影響しますか？
現在、3つの周辺機器（マウス、キーボード、Wacomタブレット）がすべてコンピューターの個別のUSBポートに接続されています。コンピュータが少し離れているため、それぞれに6フィートのUSB延長ケーブル（パッシブ）も付いています。それらはそれぞれUSB2.0デバイスです。
ケーブルを削減するために、私は物事を単純化したかったのです。 PCから6-10フィートのUSB 3.0延長ケーブル1本を、横になっている電源付きの4ポートUSB 3.0ハブに接続し、3つすべてのUSB 2.0周辺機器を接続します。
私はいくつかのことに興味があります：
2.0のデバイスを3.0の拡張機能に接続しても、3.0の速度を利用できないことは知っています。しかし、それらがすべて3.0ハブに接続され、3.0ケーブルに接続されている場合はどうなるでしょうか。理論的には、これらの2.0デバイスが3.0ケーブルの余分なワイヤを使用することになるのでしょうか。
3つのデバイスすべてからのイベントコールを1本のケーブルで強制すると、理論的にはレイテンシが増える可能性がありますか？
パワードUSBハブはリピーターとして機能すると言われています。それは事実ですか？そうであれば、レイテンシーを減らすことができますか？それとも、リピーターがどのように機能するかではありませんか？
1つまたは一部またはすべてに答えてください。これは取るに足らないことのように思えるかもしれませんが、細部については気にしています。読んでくれてありがとう。
- 2.0のデバイスを3.0の拡張機能に接続しても、3.0の速度を利用できないことは知っています。しかし、それらがすべて3.0ハブに接続され、3.0ケーブルに接続されている場合はどうなるでしょうか。理論的には、これらの2.0デバイスが3.0ケーブルの余分なワイヤを使用することになるのでしょうか。
USB 3.0には、下位互換性のためにUSB 2.0接続が含まれていますが、トラフィックは分離されています。 USB3.0インフラストラクチャを通過するUSB2.0トラフィックを処理するUSB2.0コントローラーがあります。そのため、USB 3.0ケーブルとハブを使用できますが、USB 2.0デバイスはUSB 2.0の処理を完全に受けます。余分なUSB3.0インフラストラクチャは無視されます。
- 3つのデバイスすべてからのイベントコールを1本のケーブルで強制すると、理論的にはレイテンシが増える可能性がありますか？
そこでのキーワードは「理論的に」です。はい、理論的には、単一のパスを介して信号を結合するためにレイテンシが追加される可能性がありますが、そうである場合はそれを知ることはできません。デバイス（マウス、キーボード、タブレット）のデータレートが非常に低い。 USB 2.0帯域幅と比較しても、3つすべてのデータを組み合わせたものは海に唾を吐くようなものです。統計的には、データの移動が同時に試行され、一部のデータが遅延する場合があります。ただし、遅延はマイクロ秒またはそれより短いオーダーになります。人間はミリ秒単位でさえ遅延を知覚できません。
とはいえ、すでに起こっているので何も変わらないでしょう。コンピューターのUSBポートのグループは、内部ハブ（ルートハブ）に接続されています。したがって、これらのポートに個別に給電すると、コンピューター内で衝突が発生します。外部ハブでデバイスを組み合わせる場合は、それらの衝突が発生する場所を移動するだけです。
- パワードUSBハブはリピーターとして機能すると言われています。それは事実ですか？そうであれば、レイテンシーを減らすことができますか？それとも、リピーターがどのように機能するかではありませんか？
リピーターは、接続の距離制限を拡張するために使用されます。ハブはリピーターとして使用できます。ただし、レイテンシーを追加することはできますが、それを減らすことはできません。信号が処理されるたびに、追加の遅延が発生する可能性があります（そして、時間内に送り返すことはできません）。しかし、繰り返しになりますが、このような遅延は桁違いに短すぎて、気付いているものに影響を与えることはできません。
とはいえ、別の理由で、ハブ（USB 2.0ハブの場合もあります）を使用することで、理論上の待ち時間を短縮できる可能性があります。その距離用に設計されたケーブルを使用する場合、USB2.0の距離制限は5メートルです。
5 'のケーブルを備えたデバイスがあり、10'の延長を追加するとします。デバイスケーブルのワイヤのサイズは合計5フィート、延長ケーブルのワイヤのサイズは合計10フィートを超えないようにすることができ、ケーブルの設計品質も同様に目標とすることができます。それらの長さ。その場合、各ケーブルはすでに接続の許容損失を導入しており、2本のケーブルの損失を組み合わせています。
ですから、あなたの設定はすでにレイテンシーを引き起こしているかもしれません、そしてそれはあなたが気づいている範囲にありません。このため、USB仕様では、延長ケーブルの使用を非準拠として明確に定義していますが、実際の信頼性は、特に低データレートのヒューマン入力デバイスでは、目的に応じて許容できるレベルである可能性があります。
したがって、ハブでデバイスを組み合わせ、ハブをコンピューターに接続するために長いケーブルを使用すると、各接続がUSBの制限内に十分収まるようにすることで、現在のセットアップの待ち時間を短縮できます（わかりません）。
- 2.0のデバイスを3.0の拡張機能に接続しても、3.0の速度を利用できないことは知っています。しかし、それらがすべて3.0ハブに接続され、3.0ケーブルに接続されている場合はどうなるでしょうか。理論的には、これらの2.0デバイスが3.0ケーブルの余分なワイヤを使用することになるのでしょうか。
いいえ、それはあなたの前提を考えると希望的な考えです。
私は この答え ：
USB3仕様 ここから によると、USB3ホスト/ハブのUSB2機能は変更されません。したがって、（電源の問題は別として）USB2デバイスは引き続きブロードキャスト方式で動作します。つまり、同じホスト/ハブ上の他のすべてのUSB2デバイスと同じ古いUSB速度帯域幅を共有します。 SuperSpeed USB3容量は、USB2デバイスに接続されていない別のワイヤ上にあるため、USB2デバイスではUSB3容量を使用できません。
- 3つのデバイスすべてからのイベントコールを1本のケーブルで強制すると、理論的にはレイテンシが増える可能性がありますか？
はい。
- パワードUSBハブはリピーターとして機能すると言われています。それは事実ですか？そうであれば、レイテンシーを減らすことができますか？それとも、リピーターがどのように機能するかではありませんか？
すべてのUSBハブは、外部電源を使用するか、ホストへのUSB接続を介して、「電源」されます。
真にパッシブな（つまり、電源が供給されていない）USBハブなどはありません。 「パッシブUSBハブ」は誤称です。
（アクティブなUSB延長ケーブルは、実際にはシングルポートハブ、または1つのダウンストリームポートのみが使用されるマルチポートハブである可能性があります。）
USBハブは、ホストによって別個のUSBデバイスとして認識されます。
したがって、USBハブ（リピーターとして機能します）を挿入すると、レイテンシーが減少するのではなく、追加されます。
リピーターは受信、保存、転送の方法を使用するため、リピーター（または任意のデバイス）が要求どおりにレイテンシーを削減できる方法はありません。
ところで、PCにはおそらく独自の内部USBハブがあり、これら3つの "個別"ポートはおそらく単一のUSBホストコントローラーに統合されます。
また、パッシブUSB延長ケーブルは明らかに「違法」である、つまりUSB仕様の対象外であることに注意してください。 一部のUSB延長ケーブルのメス側に延長シュラウドがあるのはなぜですか？ を参照してください。
- 2.0のデバイスを3.0の拡張機能に接続しても、3.0の速度を利用できないことは知っています。しかし、それらがすべて3.0ハブに接続され、3.0ケーブルに接続されている場合はどうなるでしょうか。理論的には、これらの2.0デバイスが3.0ケーブルの余分なワイヤを使用することになるのでしょうか。
他の人が言ったように、これは起こりません。 USB 2.0（および1.1）ケーブルには4つのコネクタがあり、USB3.0ケーブルには8つあります。USB2.0ケーブルをUSB3.0接続に接続したときの残りの4つは、デバイスに存在しません。
とはいえ、すべてのコントローラーが同じように作成されているわけではありません。 この回答で説明しているように 、同様のマシンのUSB 2.0ポートと比較して、USB 2.0ハードドライブをUSB 3.0ポートに差し込むと、転送時間が速くなることに気付きました。
基本的に、プロトコルの互換性とそのプロトコルの使用の速度/効率は2つの異なるものです。そして、私の想定では、USB 3.0コントローラーは、一部のUSB 2.0ポートよりも優れています。
あなたの質問はレイテンシーについてだと思いますが、それはこのすべての中で唯一のスリムな要因です。デバイスにUSB3.0接続がある場合は、パフォーマンスを向上させるためにUSB2.0デバイスで使用することをお勧めします。