Questão Devo ligar o meu rato a uma porta USB 3.0?


Estou à procura de uma resposta autoritária, apoiada por dados. Um amigo me perguntou no outro dia se ele se beneficiaria de conectar seu mouse a uma porta USB 3.0 em vez de uma porta 2.0 disponível. Eu respondi levianamente que não faria diferença alguma. Certamente não sou o único a pensar isso. Veja as respostas em:

Intuitivamente, não acho que a taxa de transferência de dados deva ser um problema. Os ratos funcionaram bem ao longo de um porta serial, e aqueles transferidos em um máximo de 112,5 Kbps. USB 1.0 roda a 1.5Mbps (lento) ou 12Mbps (rápido). O USB 2.0 pode suportar 480Mbps e o 3.0 pode atingir 5 Gbps.

Mas e a velocidade de resposta? Existem estudos publicados sobre o tempo de resposta entre as portas USB 2.0 e 3.0?

Minha pergunta é, eu estava certo?  Seria importante se eu tivesse um realmente rato extravagante? Meu amigo pode culpar sua perda com segurança em League of Legends em sua porta USB lenta?


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origem


os mouses funcionavam bem em uma porta serial, e o 'S' em USB é "serial". - tedder42
Boa pergunta, não tenho ideia de como é o atraso de entrada entre USB 1, 2 e 3. E um USB 3, operando um dispositivo USB 2, teria um atraso de entrada maior ou pior? - Jonathon
Soa como um caso de perdedor dolorido :) - Vinayak


Respostas:


  1. Um mouse é um dispositivo lento (o antigo padrão PS / 2 era baseado em RS232C), portanto o USB1 é mais que suficiente.
  2. As portas USB3 possuem conectores extras para as transferências de alta velocidade, mas também possuem conectores USB2 padrão para compatibilidade com versões anteriores.
  3. A menos que seu mouse tenha esses conectores (e eu não posso imaginar que algum mouse tenha), ele se conectará via USB2 em um conector USB3.

Então você está totalmente correto: conectar um mouse a um conector USB3 não confere benefício algum. Se um mouse responde lentamente, é porque algo está sobrecarregando a CPU em detrimento do driver do mouse.


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É bom que o mouse não use o USB 3 mesmo se estiver conectado a essa porta. Eu gostaria apenas de acrescentar isso dizendo que é provável que nem use o USB 2; É improvável que o controlador USB em um mouse suporte nada além do USB 1.1. - Dolda2000
@ Dolda2000 - Eu concordo inteiramente, e o ponto foi feito em alguns dos comentários anteriores. Eu encarei isso para manter minha resposta o mais simples possível, e a questão era sobre USB2 vs USB3. - AFH
@ Dolda2000: Um dispositivo usando USB1.1 forçará a porta a usar USB1.1, que não é uma coisa boa (tem várias peculiaridades além de ser sloooow); a maioria dos mouses que eu consegui colocar em minhas mãos reportam como dispositivos USB 2.0. - Piskvor
Além disso, é preciso estar fazendo algumas coisas bastante surpreendentes com um mouse USB para de alguma forma exigir que ele acesse as velocidades do USB 3.0. - JakeGould
Para não mencionar o fato de que com ratos sem fio, as taxas de dados com USB 3 podem causar interferência com antenas de 2.4GHz comumente encontradas em mouses sem fio (descobri isso em primeira mão com o meu logitech). - Nate Gardner


Só porque a taxa de dados de um mouse é muito baixa e pode ser manipulada pelo USB 1.x não significa que não possa se beneficiar de estar conectando-se a um controlador mais rápido.

Há vários fatores em jogo aqui:

  • Controladores USB 3.0 suportam compatibilidade com versões anteriores, executando enumeração de forma compatível com dispositivos USB 1.xe 2.0, e expondo uma lógico Controlador EHCI como parte do mapa de registro.

  • O mouse se identificará como um dispositivo USB de velocidade total, independentemente da porta e do controlador ao qual está conectado. Isso fará com que o mouse apareça logicamente conectado ao controlador EHCI (às vezes até OHCI / UHCI).

  • Tendo uma lógico O controlador EHCI não significa que o dispositivo esteja conectado a um circuito USB 2.0. A conexão entre o sistema e o controlador host USB 3.0 será de maior velocidade, provavelmente PCIe com várias pistas. Também é muito menos provável que passe por uma ponte PCIe-PCI, o que causa buffering e ligeira latência adicional.

  • Além da conexão do host, os transistores que acionam os pinos USB também terão uma taxa de comutação mais alta e, em vez de componentes passivos para filtragem de ruído, o barramento usará comutadores digitais na rede de filtros para permitir a remoção e não a lentidão dispositivos USB SuperSpeed. (Este foi provavelmente um grande negócio para o salto entre USB 1.xe 2.0)
    Os componentes passivos do filtro presentes no mouse devem dominar. Ainda assim, os tempos de subida e queda podem ser alguns nanossegundos mais rápidos.

  • Os registradores do controlador EHCI também são implementados no mesmo chip da lógica USB 3.0 UHCI, portanto, a taxa de clock e o desempenho digital serão maiores.

  • Destes efeitos, as diferenças de PCIe têm o maior impacto no desempenho, especialmente em comparação com um controlador host USB 2.0 conectado por meio de uma ponte PCIe-PCI.

Em suma, um controlador host USB 3.0 com um dispositivo USB 2.0 de velocidade máxima ou alta velocidade não é o mesmo circuito que o mesmo dispositivo conectado a um controlador host USB 2.0, e o tempo não será idêntico.

No entanto, qualquer melhoria de latência será no máximo alguns microssegundos. Suponho que é possível que com alguma probabilidade isso faça com que a entrada do mouse seja retransmitida para o servidor a tempo de ser processada um quadro antes; a probabilidade é extremamente baixa (bem abaixo de 1%), e qualquer um que alegue afetar o desempenho do jogo fica confuso.

Em particular, os efeitos do congestionamento da rede são várias ordens de grandeza maiores. Qualquer um que tente dar a si mesmo toda vantagem técnica na competição deve focar seus esforços lá. Marcações de QoS provavelmente determinam o resultado dos jogos nos níveis mais altos de jogo. Escolha de prestador de serviços quase certamente faz.


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Isso é uma ilusão, um mouse usa uma taxa fixa de pesquisa. A velocidade que um bit individual leva para ir de a para b não altera essa taxa. - JamesRyan
@JamesRyan: Não há nenhum pensamento positivo aqui. Taxa e latência são diferentes. O atraso até o próximo intervalo de tempo de transmissão é um atraso de buffer USB, ele é adicionado ao próprio atraso de transmissão junto com atrasos de buffering para o restante do caminho para a CPU, para a NIC e, finalmente, para o servidor. E minha resposta já afirma claramente que as melhorias de atraso de usar um controlador USB 3.0 são muito pequenas - Ben Voigt
@otus: Embora seja verdade que os links de comunicação no chip podem ser executados um pouco mais rapidamente que os links no nível da placa, como PCIe e PCI, na prática o controlador USB 2 dentro do chipset ainda está conectado via PCI antigo comum (não PCIe) , em velocidades comuns de PCI, com uma ponte PCI-PCIe. Apesar do controlador USB 3 estar a uma distância física maior, ele é conectado via PCIe, geralmente sem bridge, e possui menor latência. - Ben Voigt
@James: Falsa analogia. Está mais perto de uma corrida de cavalos. O portão de largada não abre com muita freqüência, mas quando isso acontece, o cavalo mais rápido em uma pista mais curta definitivamente alcança a linha de chegada mais cedo. Agora, imagine que os cavalos começam a chegar imediatamente após a corrida anterior. A maior parte do seu tempo de espera estará por trás do portão de largada ... mas o mais rápido ainda alcança a linha de chegada mais cedo, mesmo que não por uma grande proporção do tempo total de espera. - Ben Voigt
@Vinayek: Caso você tenha perdido a discussão nos comentários acima, existem muitos outros fatores que afetam a latência. Você pode usar o Gerenciador de dispositivos do Windows "Exibir por conexão" para ver se o controlador USB está em uma porta PCI ou PCIe. Mas isso não vai dizer se o tempo é afetado ou quanto. - Ben Voigt


Precisamos dar uma olhada na taxa de pesquisa do mouse e, a partir disso, podemos ter uma idéia melhor de quanto de dados está sendo transmitido. Se um mouse tiver uma taxa de polling de 100hz, ele enviará dados ao computador 100 vezes por segundo.

Um mouse padrão enviará um pacote de 3 bytes contendo informações sobre a posição X / Y e informações sobre os botões. Considerando que 3 bytes são transferidos a cada ciclo da taxa de polling, você pode ter 300bps sendo transferidos.

Por padrão, a taxa de pesquisa do USB é de 125 Hz, portanto, pela nossa lógica, os dados transmitidos são 375 bytes por segundo.

Com base nisso, não acho que o USB 3 seja mais benéfico do que o USB 2 ou mesmo o 1.


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E que o USB 3 pode ser melhor usado em um dispositivo que precisa da velocidade. - cliff2310
Deve-se notar que você pode alterar a taxa de polling do USB. Os mouses high-end são executados na faixa de 500 a 1000 Hz (taxas de resposta de 2 ou 1 milissegundo, verso 8 milissegundos a 125 Hz). - philipthegreat
@philipthegreat Uma taxa de pesquisa de 1kHz ainda é quatro vezes mais rápida do que o período de atualização até mesmo das melhores telas que eu conheço, dezesseis vezes mais rápido que a maioria dos jogos em um bom PC e 100 vezes a taxa de quadros que o olho humano consegue detectar descontinuidade em movimento. E você ainda está transferindo apenas 0,5% da largura de banda de baixa velocidade do USB 1.0. - John Dvorak
@JanDvorak +100 para esse comentário. - Jason C


Tecnicamente, existem alguns casos em que isso faria diferença. De um modo geral, mesmo quando esta diferença existe, não será perceptível até mesmo um jogador profissional.

Controladores USB 3.0 e USB 2.0 em placas-mãe modernas são implementados de forma diferente, principalmente devido à taxa de transferência de dados exigida pelo USB 3.0. Em alguns chipsets, você veria o USB 2.0 como um dispositivo PCI em um hub de supercomunicações que também lida com todos os outros dispositivos lentos, como discos rígidos, áudio, ethernet, portas paralelas e seriais, etc. Isto existia no chip southbridge, que foi então conectado ao northbridge através de uma camada de mídia semelhante a um barramento PCIexpress. O northbridge lidou com o material de alta velocidade, como memória, gráficos, PCIexpress etc.

Isso significava que uma transação USB envolvia várias outras transações - PCI, depois a interface de mídia e, em seguida, a interface com a CPU, antes de ser manipulada.

O USB 3.0 foi introduzido ao mesmo tempo que o northbridge / southbridge deu lugar ao PCH (Platform Controller Hub). A maioria das tarefas northbridge foram absorvidas na própria CPU - memória, PCIexpress, etc, enquanto as tarefas northbridge restantes e southbridge foram para a PCH. A PCH está basicamente saindo de um slot PCI Express.

Os caminhos, no entanto, ainda são muito diferentes. Mesmo que o USB 3.0 e o USB 2.0 estejam integrados no PCH, o USB 2.0 ainda é implementado como se fosse um dispositivo controlador PCI lento. Não há razão para a Intel reprojetar o silício de uma peça comprovada, por isso ele é integrado ao PCH da mesma forma que foi integrado ao southbridge, com todos os gargalos de atendimento e latência adicional que ele tinha antes.

No entanto, o USB 3.0 está muito mais próximo do processador. Embora isso se refira principalmente ao aumento da taxa de transferência, também afeta a latência - há menos transações envolvidas na obtenção de uma transação USB 3.0 para a memória ou para a CPU, e as interrupções podem ser acionadas mais rapidamente.

No entanto, a diferença entre a latência do USB 2.0 e a latência do USB 3.0 seria medida em nanossegundos. Certamente não é perceptível até mesmo para os melhores gamers de hoje. Existe, mas é praticamente inútil.


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Provavelmente nem mesmo mensurável por temporizações objetivas, pois as diferenças de latência são várias ordens de grandeza menores do que, por exemplo, Intervalos de sondagem do dispositivo, intervalos de tempo do agendador do kernel, tempos de processamento da fila de eventos da interface do usuário, etc. O amigo do OP está simplesmente procurando defensivamente alguma coisa para culpar sua infeliz perda. - Jason C
Eu notei que eu melhorei em um jogo depois de usar minha porta usb 3.0. talvez um placebo thougb: P - Suici Doga


O mouse é um dispositivo tão lento em termos de transferência de dados que o limite de velocidade do USB não é um fator limitante.

A latência de comunicação também não deve ser um fator, um dispositivo USB adequadamente construído (qualquer geração) deve responder muito mais rápido que a velocidade reflexa humana, portanto você não deve sofrer nenhum atraso devido à tecnologia da porta.

É claro que há muitos outros fatores se você tiver o atraso do mouse: o sistema pode estar ocupado, o driver pode não estar funcionando como esperado, o software pode ficar parado esperando outros eventos (na maioria das vezes, é um problema de evento relacionado à rede) ele pode estar quebrado e, finalmente, o hardware da porta pode estar com defeito - então tentar outro mouse / porta é um bom começo.


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Embora eu não acredite que na maioria dos modelos de mouse convencionais você obtenha qualquer vantagem, provavelmente está tentando determinar que, mesmo que houvesse alguma diferença, teria que ser perceptível pelo usuário?

Nesse caso, é bastante simples testar o caso em um aplicativo ou aplicativo que exige desempenho do mouse, conectando-o a ambas as portas. Eu mesmo tentei, e não encontrei nenhuma diferença que eu pudesse notar, o que era suficiente para mim (os resultados dos testes batiam a teoria para cenários de uso pessoal, pois em alguns casos até mesmo uma diferença psicológica poderia ajudá-lo a ter melhor desempenho - caso seja melhor para você).


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