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¿Existe alguna razón técnica por la que todavía no existen adaptadores USB 3.1 Gen 2 de 10 GbE?

Encontramos la solución a esta preocupación, al menos eso esperamos. Si presentas interrogantes puedes dejarlo en el apartado de preguntas, para nosotros será un placer responderte

Solución:

Tendré otra oportunidad de responder, esta vez siendo explícito en lugar de implícito.

Por ejemplo, es prácticamente imposible crear adaptadores FireWire a través de USB porque FireWire necesita DMA que el USB no proporciona. ¿Existe una razón técnica de bloqueo similar por la que no aparecieron adaptadores Ethernet de 10 gigabits usando el puerto USB C (pero no Thunderbolt)?

No debería haber ninguna razón por la que 10GbE no pueda existir. Los controladores USB de 2,5 GbE y 5 GbE de Aquantia y Realtek son una prueba de que los adaptadores> 1 GbE pueden existir y existen. 10GbE a través de USB podrían venir, pero como dije, después de la sobrecarga, el USB de 10Gb / s se parece más a 6Gb / s. También existe el problema de que la gran mayoría de los controladores USB están atascados por PCIe porque los proveedores no desean sacrificar 4 carriles PCIe 3.0 por dos puertos, lo que empeora aún más las cosas. He visto muchos controladores USB 3.1 Gen2 de doble puerto (20 Gb / s en total) respaldados por PCIe 3.0 x1 (8 Gb / s). Los controladores Thunderbolt 3 son la implementación USB 3.1 más común que no tiene cuellos de botella y pueden proporcionar un USB completo de 10 Gb / s, pero como sabemos, si tiene Thunderbolt 3, entonces no tiene sentido.

Como alguien mencionó, el cuello de botella nunca les impidió fabricar adaptadores USB 2.0 de 1 GbE, pero estos se hicieron porque todavía era una mejora en la velocidad con respecto a los adaptadores de 100 Mb / s. Debido a que 10GbE a través de USB se parece más a 6Gb / s, es más probable que hagan adaptadores de 5GbE (como lo hicieron). La única ventaja de hacer un adaptador de 10 GbE con cuello de botella sobre un adaptador de 5 GbE completo sería la conexión a conmutadores de 10 GbE sin compatibilidad con NBASE-T a velocidades> 1 GbE. Esto desaparecerá con USB 3.2 (20 Gb / s sobre USB-C), pero el problema en el que los controladores USB tienden a tener cuellos de botella solo empeorará.

USB tiene baja latencia. Puede que no sea tan crítico para Ethernet como lo es para las unidades de procesamiento de gráficos, pero al hacer 10 Gb / s, aún podría marcar la diferencia. Incluso con mi Thunderbolt SANLink3 N1, Windows se esfuerza por obtener 10 Gb / s por el camino (Linux lo hace sin siquiera pestañear, así que tal vez sea un problema de controlador). He visto a personas comparando los adaptadores Apple Thunderbolt 2 a Gigabit Ethernet con los USB y diciendo que los Thunderbolt PCIe son más eficientes y usan menos CPU. Esto sería 10 veces más notable con 10GbE. Cuando los adaptadores USB de 5 GbE finalmente lleguen a los estantes, estoy seguro de que alguien probará y comparará los gastos generales, el uso de la CPU y la eficiencia energética con las tarjetas Thunderbolt y / o PCIe NBASE-T puras. Entonces lo sabremos con seguridad.

El consumo de energía es un problema, debido a las grandes distancias que deben soportar. Estoy bastante seguro de que con cables cortos, 10GbE no consume tanta energía. Mi SANLink3 N1 puede usar alrededor de 9W para el controlador Ethernet y 2W para el subsistema Thunderbolt, según el fabricante (Promise Technology). Los puertos Thunderbolt 3 garantizan 15 W para dispositivos alimentados por bus, pero el USB no tiene tales garantías. El fabricante probablemente recibirá muchas quejas sobre problemas causados ​​por la alimentación inadecuada proporcionada por algunos (o muchos) puertos. Tendrían que proporcionar una entrada de energía suplementaria que haría que el producto fuera menos deseable debido a la menor comodidad y portabilidad. La gente no lo tomaría bien, porque todos los adaptadores USB-Ethernet del pasado se alimentaban desde el bus.

Las cosas que son solo PCIe, como las GPU, generalmente tienen una dependencia crítica de DMA, no solo para el rendimiento, sino también para cómo se escriben sus controladores y cómo se construye su interfaz física. Las únicas GPU USB son chips DisplayLink, y en realidad no son GPU; solo toman un framebuffer de la CPU / OS con un controlador de modo kernel y lo convierten en una señal de video. Por otro lado, USB Ethernet ha existido durante mucho tiempo y finalmente se ha escalado a 5 Gb / s, lo que debería implicar que puede escalar aún más en el futuro.

GigE a través de USB 3.1 Gen 1 (e incluso USB 2.0) está en todas partes, ¿hay algo en el estándar 802.3an que lo bloquee?

Las razones que expuse no son técnicas en el sentido de que estén prohibidas en los estándares o sean casi imposibles de evitar. No hay ninguna razón técnica que excluya la posibilidad de un true Adaptador USB de 10 GbE, pero hay demasiados problemas prácticos para que los fabricantes se interesen.

Entiendo la situación económica aquí, que las computadoras portátiles más caras con USB C también son compatibles con Thunderbolt 3 y es poco probable que los propietarios de las baratas quieran un adaptador de 10 GbE. Esta pregunta, sin embargo, tiene que ver con las razones técnicas (ya que el argumento económico se puede contrarrestar con USB C siendo mucho más barato que Thunderbolt 3, pero nuevamente, dejemos ese argumento para diferentes sitios).

Las razones técnicas que están presentes no son insuperables, pero sin la adopción / demanda generalizada, los fabricantes probablemente crean que las desventajas superan a las ventajas. USB 3.2 (20Gb / s) debería inclinar la balanza un poco con profesionales más fuertes al permitir 10GbE sin un cuello de botella (asumiendo que el controlador está respaldado por suficientes carriles PCIe), pero podría tomar mucho tiempo para que se libere un adaptador para USB 3.2 ya que la adopción será lenta. No sé si considera que las limitaciones prácticas y económicas son lo mismo (como en, no limitaciones técnicas).

Si esta respuesta no es adecuada, deberá aclarar un poco más exactamente lo que está preguntando y qué forma tomaría la respuesta.

Estos son los anuncios oficiales para USB a NBASE-T PHY:

Aquantia – AQC111U y AQC112U – https://www.aquantia.com/products/aqtion/chips/aqtion-aqc111u-aqc112u/

Realtek – RTL8156 – http://www.realtek.com/press/newsViewOne.aspx?NewsID=454&Langid=1&PNid=0&PFid=1&Level=1

Por lo que puedo decir, los productos basados ​​en estos circuitos integrados aún no están disponibles en los estantes, pero no debería tardar mucho más (espero).

Vale la pena señalar que el AQC111U de Aquantia será bloqueado por USB 3.1 Gen1. Aunque utiliza USB de 5 Gb / s para Ethernet de 5 Gbps, habrá gastos generales. Supongo que los gastos generales serán similares a los del uso de SSD USB para la transferencia de archivos, lo que dará como resultado aproximadamente 280 Mb / s sobre 480 Mb / s USB 2.0, que es aproximadamente un 58% de uso o un 42% de gastos generales. Esto es por cómo observo un máximo de unos 35 MB / s en USB 2.0. Alguien puede corregirme si esta es una mala suposición.

De cualquier manera, deberían haber usado USB 3.1 Gen2 para 10Gb / s para el AQC111U y USB 3.2 para 20Gb / s para un hipotético futuro adaptador USB de 10GbE.

El AQC112U y RTL8156 no se ven afectados, ya que son solo adaptadores de 2,5 GbE y el USB de 5 Gb / s no debería bloquearlos.

Como de costumbre, vale la pena señalar a los lectores que tienen puertos Thunderbolt 3 en su computadora, que ya hay una buena cantidad de adaptadores 10GbE para Thunderbolt 3, algunos de los cuales son portátiles y alimentados por bus. Thunderbolt 2 no funcionará con dispositivos alimentados por bus, ya que los adaptadores Thunderbolt 2 a Thunderbolt 3 no entregan energía. La única forma sería conectar en cadena a través de una base Thunderbolt 3 con alimentación.

Si Thunderbolt no es una opción para ti, supongo que todavía estás interesado en el tema de este artículo. Vale la pena mencionarlo, ya que no todo el mundo está totalmente al tanto de Thunderbolt y es posible que no se hayan dado cuenta de que es una opción para ellos.

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