Was macht ein Hochgeschwindigkeits-USB-Kabel so schnell?

Ich habe USB 2.0-Kabel gekauft.

Einige Hersteller behaupten, ihre Kabel seien "high speed".

Ich verstehe, dass die Elektronik auf dem Gerät die Geschwindigkeit bestimmt, nicht das Kabel.

Ich verstehe, dass die Länge des Kabels einen Einfluss auf die Geschwindigkeit hat (aber wahrscheinlich vernachlässigbar, wie Nanosekunden).

Also, was macht ein USB 2.0-Kabel so schnell? (Man kann im Internet nach "Hochgeschwindigkeits-USB 2.0-Kabel" suchen, um Instanzen zu finden.)

Was ist der durchschnittliche Geschwindigkeitsunterschied zwischen einem Hochgeschwindigkeitskabel und einem Kabel ohne hohe Geschwindigkeit?

USB ist mit mehreren Datenraten definiert.

12 Mbit / s heißt "Full Speed"

480 Mbit / s heißt "High Speed"

5 Gbit / s heißt "SuperSpeed"

10 Gbit / s heißt "SuperSpeed ​​+"

Ein als "High Speed" vertriebenes USB-Produkt muss mindestens der USB 2.0-Spezifikation entsprechen und ein 480-Mbit / s-USB-High-Speed-Signal übertragen können.

Einige der Spezifikationen, die sich auf die Bandbreitenkapazität des Kabels beziehen, umfassen

• Charakteristische Impedanz
• Dämpfung
• Ausbreitungsverzögerung
• (Intra-Pair-) Versatz

Es gibt auch Anforderungen an Dinge wie den Durchmesser der Drähte, die Platzierung des USB-Logos auf den Anschlüssen usw.

Das Kabel ist äußerst wichtig, um die erforderliche Bitrate auf den Datenleitungen und andere Anforderungen der Spezifikation zu unterstützen.

Wenn die Geschwindigkeitsanforderungen steigen, werden Impedanzanpassung, Dämpfung, Abschirmung und Übersprechen wichtig. Dies sind die Spezifikationen, die der Kabelkonstrukteur verwendet, um ein Design und Materialien für die Herstellung seines Produkts auszuwählen. Das USB-Konsortium legt die Spezifikationen fest, die als konformes Kabel gelten.

Ein kurzer Blick auf die USB-Kabel- und Steckerspezifikation enthält weitere Informationen. Dieses Dokument ist für unsere Zwecke unvollständig, enthält jedoch einige nützliche Informationen.

Als Beispiel, welche Art von kabelspezifischen Parametern für dieses Kabel kritisch sind

Vermutlich sind die Anforderungen an die schnelleren Typen noch höher.

Abgesehen davon wird bei der USB-Konformität die gesamte Kabelbaugruppe getestet. Einige dieser Anforderungen wirken sich daher auf die Auswahl der Stecker und Materialien sowie auf das Kabel selbst aus.

USB-Kabel können unterschiedlich aufgebaut sein (abgeschirmt und nicht abgeschirmt) und unterschiedliche Materialien für den Kabelmantel aufweisen, sodass das Signal bei unterschiedlichen Datengeschwindigkeiten unterschiedlich gedämpft wird.

Beispielsweise waren viele anfängliche USB 1.1-Kabel, die für die LS-Übertragungsrate (1,5 Mbit / s) verwendet wurden, nicht abgeschirmt.

Neuere USB-Kabel verwenden abgeschirmte Kabelbaugruppen und sind als "FS / HS-Kabel" gekennzeichnet.

Um ein Kabel mit der Bezeichnung "HS" (480 Mbit / s) herzustellen, muss das Kabel bestimmte Qualitätsanforderungen erfüllen, z Das Kabel ist mit dem Steckerkontakt verlötet. Nicht alle Kabel sind gleich und wenn das Kabel nicht mehrere Zertifizierungstests besteht (wie das gültige Augendiagramm am anderen Ende des Kabels), kann es nicht als "HS" -Kabel bezeichnet werden.

Einige Kabel können eine differentielle Impedanz außerhalb des 90 + -20 Ohm-Fensters aufweisen und fallen bei USB-HS-Geräten / Hubs wahrscheinlich aus. Ein Hersteller eines solchen Kabels würde also nicht riskieren, das "HS" -Label auf seine Produktion zu setzen. Der Unterschied zwischen "HS" - und Nicht-HS-Kabeln besteht nicht in der Frequenz, durch die sie geführt werden können, sondern würde im HS-Modus fehlerfrei funktionieren oder nicht.

In keinem Fall sollten Sie der Herstellerbezeichnung vertrauen, es sei denn, das Kabel hat ein USB-IF-Zertifizierungslogo, in diesem Fall genau wie in diesem Fall.

Ein guter Kabelhersteller würde auch eine USB-IF-Test-ID für das Kabel bereitstellen. In allen anderen Fällen handelt es sich um ein Spiel mit Signalgenauigkeit und potenziellem zeitweisen Ausfall der Kommunikation.

Die Geschwindigkeit des Kabels hängt von der Toleranz der Konstruktion und den verwendeten Materialien ab. Ein Hochgeschwindigkeitskabel hat eine geringere Verlustisolation und eine bessere Kontrolle des Abstands zwischen den Leitern, um den Gesamtverlust zwischen der Quelle und dem Ziel zu minimieren.

Bei sehr hohen Geschwindigkeiten wie 10 Gbit / s müssen verschiedene teurere Materialien wie Teflon verwendet werden, damit das Signal nicht durch mit der Isolierung verbundene Verluste verringert wird.

USB 2.0-Kabel sind wirklich nicht mehr so ​​schnell.

Wie andere Antworten bereits sagten, liegt der Unterschied zwischen den Kabeln in ihrer Konstruktion und damit in den elektrischen Eigenschaften.

Der Grund dafür ist, dass Ihre digitalen Daten möglicherweise von einem analogen Signal übertragen werden. Das analoge Signal ist verzerrt, wenn es über das Kabel übertragen wird. Wenn es zu stark verzerrt ist, kann die Elektronik auf der Empfangsseite die Informationen aus dem Signal nicht wiederherstellen. (Zum Beispiel, wenn ein Funksignal zu schwach ist, als dass Sie etwas davon verstehen könnten.)

Die Eigenschaften des Kabels, die in anderen Antworten aufgeführt sind, wie z. B. Impedanz und Versatz, bestimmen, wie das Signal auf seinem Weg verzerrt wird.

Je höher die Frequenz, desto empfindlicher ist das Signal für Verzerrungen. Höhere Bitraten (USB-Geschwindigkeit) erfordern höhere Frequenzen in Ihrem analogen Signal. Dementsprechend muss das Kabel mit feineren Toleranzen hergestellt werden.

Die Länge des Kabels wirkt sich auf die Geschwindigkeit aus, jedoch nicht auf die Verzögerung durch das Kabel. Je länger das Signal durch das Kabel wandert, desto stärker wird es verzerrt. Je besser das Kabel den idealen Eigenschaften entspricht, desto weniger verzerrt ist das Signal pro Länge und desto länger kann das Kabel sein und noch funktionieren.

Die Kabeleigenschaften bestimmen die Geschwindigkeit der Übertragungsleitung.

• Kabelimpedanz (charakteristische Impedanz) gegen Frequenz.
• Kabelreaktanz gegen Frequenz.
• Widerstandskomponente.
• Schrägstellung und Luftspalt zwischen und zwischen Paaren. Im Allgemeinen ist der Luftspalt nicht das Problem für Kabel.

Die USB 2.0- Betriebsgeschwindigkeit beträgt 480 Mbit / s und USB 3.0 beträgt 5-6 Gbit / s. Um Daten mit diesen Geschwindigkeiten zu übertragen, müssen die charakteristischen Impedanzen für die Signalintegrität beibehalten werden.