Основные недостатки USB 2.0

Хотя пиковая пропускная способность USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), на практике обеспечить пропускную способность, близкую к пиковой, не удаётся (~33,5 Мбайт/с на практике). Это объясняется достаточно большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи.

Например, шина FireWire, хотя и обладает меньшей пиковой пропускной способностью 400 Мбит/с, что на 80 Мбит/с (10 Мбайт/с) меньше, чем у USB 2.0, в реальности позволяет обеспечить бо́льшую пропускную способность для обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации. В связи с этим разнообразные мобильные накопители уже давно «упираются» в недостаточную практическую пропускную способность USB 2.0.

5.4.5. USB и FireWire/1394.

Протокол USB storage, представляющий собой метод передачи команд SCSI по шине USB, имеет бо́льшие накладные расходы, чем соответствующий ему протокол SBP-2 шины FireWire/1394. Поэтому при подключении внешнего диска или привода CD/DVD по FireWire удаётся достичь большей скорости передачи данных.

Кроме того, USB storage не поддерживался в старых ОС (включая Windows 98), и требовал установки драйвера. SBP-2 же в них поддерживался. Также в старых ОС (Windows 2000) протокол USB storage был реализован в урезанном виде, не позволяющем использовать функцию записи CD- и DVD-дисков на подключённом по USB дисководе, SBP-2 никогда не имел таких ограничений.

Шина USB строго ориентирована, потому соединение двух компьютеров или же двух периферийных устройств требует дополнительного оборудования. Некоторые производители поддерживают соединение принтера и сканера или же фотоаппарата и принтера, но эти реализации завязаны на конкретного производителя. Шина 1394/FireWire не подвержена этому недостатку (например, можно соединить две видеокамеры).

Тем не менее, ввиду лицензионной политики Apple, а также значительно более высокой сложности оборудования, 1394 менее распространён, материнские платы старых компьютеров не имеют контроллера 1394. Что касается периферии, то поддержка 1394 реализована во множестве корпусов для внешних накопителей на основе НЖМД (особенно премиум-сегмента) и приводов оптических дисков, мультимедиа интерфейсах, камкордерах.

Следует также отметить, что Apple использует в своих компьютерах и порт 1394b, известный как FireWire800, пиковая скорость передачи данных которого 800 Мбит/сек.

Приложение 1. Пропускные способности интерфейсов передачи данных.

Табл. 6. Беспроводное подключение периферии.

Интерфейс	пропускная способность
биты	байты
IrDA-Control	72 Кбит/c	8,8 КБ/c
IrDA-SIR	115,2 Кбит/c	14 КБ/c
802.15.4 (2,4 ГГц)	250 Кбит/c	31,25 КБ/c
Bluetooth 1.1	1 Мбит/с	128 КБ/c
Bluetooth 2.0+EDR	3 Мбит/с	384 КБ/c
IrDA-FIR	4 Мбит/с	500 КБ/c
IrDA-VFIR	16 Мбит/с	2 МБ/c
Bluetooth 3.0+HS	24 Мбит/с	3 МБ/c
IrDA-UFIR	96 Мбит/с	12 МБ/c
Wireless USB	480 Мбит/с	60 МБ/c
IrDA-Giga-IR	1 024 Мбит/с	128 МБ/c

Табл. 7. Беспроводная сеть.

Стандарт IEEE	пропускная способность
биты	байты
802.11 (устаревший)	2 Мбит/с	0,25 МБ/c
802.11b	11 Мбит/с	1,375 МБ/c
802.11g	54 Мбит/с	6,75 МБ/c
802.11n	300 Мбит/с	37,5 МБ/c

Табл. 8. Глобальная сеть.

Способ передачи данных	пропускная способность
биты	байты
OC-12 / STM-4	622,08 Мбит/с	77,76 МБ/c
OC-24	1 244 Мбит/с	155,5 МБ/c
OC-48 / STM-16	2 488 Мбит/с	311 МБ/c
OC-192 / STM-64	9 953 Мбит/с	1 244 МБ/c
OC-768 / STM-256	39 813 Мбит/с	4 976 МБ/c

Табл. 9. Локальная сеть.

Интерфейс	пропускная способность
биты	байты
Ethernet (10BASE-X)	10 Мбит/c	1,25 МБ/c
Fast Ethernet (100BASE-X)	100 Мбит/c	12,5 МБ/c
Gigabit Ethernet (1000BASE-X)^[3]	1 Гбит/c	125 МБ/c
Infiniband SDR 1X^[3]	2 Гбит/c	250 МБ/c
Infiniband DDR 1X^[3]	4 Гбит/c	500 МБ/c
Infiniband QDR 1X^[3]	8 Гбит/c	1 ГБ/c
Infiniband SDR 4X^[3]	8 Гбит/c	1 ГБ/c
10 гигабит Ethernet (10Gbase-X)	10 Гбит/c	1,25 ГБ/c
Infiniband DDR 4X^[3]	16 Гбит/c	2 ГБ/c
Infiniband SDR 12X^[3]	24 Гбит/c	3 ГБ/c
Infiniband QDR 4X^[3]	32 Гбит/c	4 ГБ/c
Infiniband DDR 12X^[3]	48 Гбит/c	6 ГБ/c
Infiniband QDR 12X^[3]	96 Гбит/c	12 ГБ/c
100 Gigabit Ethernet (100GBASE-X)	100 Гбит/c	12,5 ГБ/c

Табл. 10. Интерфейсы для расширения портативных устройств.

Тип устройства	пропускная способность
биты	байты
PC Card, 16 разрядов, 255 нс^[4], обмен байтами	31,36 Мбит/с	3,92 МБ/c
PC Card, 16 разрядов, 255 нс, обмен словами	62,72 Мбит/с	7,84 МБ/c
PC Card, 16 разрядов, 100 нс, обмен байтами	80 Мбит/с	10 МБ/c
PC Card, 16 разрядов, 100 нс, обмен словами	160 Мбит/с	20 МБ/c
PC Card (CardBus)^[5], 32 разряда, обмен байтами	267 Мбит/с	33,33 МБ/c
ExpressCard при использовании интерфейса USB^[6]	480 Мбит/с	60 МБ/c
PC Card (CardBus), 32 разряда, обмен словами	533 Мбит/с	66,66 МБ/c
PC Card (CardBus), 32 разряда, обмен двойными словами	1 067 Мбит/с	133,33 МБ/c
ExpressCard при использовании интерфейса PCI Express	2 000 Мбит/с	250 МБ/c

Табл. 11. Шины ЭВМ.

Интерфейс	разрядность / частота	пропускная способность
биты	байты
I²C	- / -	3,4 Мбит/с	425 КБ/c
ISA	8 / 4,77 МГц ^[7]	9,6 Мбит/с	1,2 МБ/c
Zorro II	16 / 7,14 МГц^[8]	28,56 Мбит/с	3,56 МБ/c
ISA	16 / 8,33 МГц^[7]	42,4 Мбит/с	5,3 МБ/c
Low Pin Count ^[9]	4 / 33 МГц	133,33 Мбит/с	16,67 МБ/c
EISA	32 / 8,33 МГц	256 Мбит/с	32 МБ/c
NuBus	32 / 10 МГц	320 Мбит/с	40 МБ/c
MCA	32 / 10 МГц	528 Мбит/с	66 МБ/c
NuBus90	20 МГц	560 Мбит/с	70 МБ/c
VME64	64 / 10 МГц	640 Мбит/с	80 МБ/c
DEC TURBOchannel	32 / 25 МГц	800 Мбит/с	100 МБ/c
SBus	32 / 25 МГц	800 Мбит/с	100 МБ/c
PCI 2.0	32 / 33 МГц	1 Гбит/с	133 МБ/c
PCI 2.1-3.0	64 / 33 МГц	2 Гбит/с	266 МБ/c
AGP 1.0 (1x)	32 / 66 МГц	2 Гбит/с	266 МБ/c
Intel Hub Link	- / -	2 Гбит/с	266 МБ/c
VME320 ^[10]	64 / 40 МГц	2560 Мбит/с	320 МБ/c
PCI 2.1-3.0	64 / 66 МГц	4 Гбит/с	533 МБ/c
AGP 1.0 (2x)	32 / 66 МГц	4,2 Гбит/с	533 МБ/c
RapidIO LP-LVDS ^[11]	8 / 250 МГц	8 528 Гбит/с	1 066 МБ/c
RapidIO LP-Serial 4x/1,25 Гбод^[3]	4x / 1,25 ГГц	8 528 Гбит/с	1 066 МБ/c
PCI-X	64 / 133 МГц	8 528 Мбит/с	1 066 МБ/c
AGP 2.0 (4x)	32 / 66 МГц	8 528 Мбит/с	1 066 МБ/c
DMI 1.0	- / -	17 066 Мбит/с	2 133 МБ/c
PCI-X DDR (266)	64 / 266 МГц	17 066 Мбит/с	2 133 МБ/c
AGP 3.0 (8x)	32 / 66 МГц	17 066 Мбит/с	2 133 МБ/c
PCI Express 1.0 (x16)	- / -	32 000 Мбит/с	4 000 МБ/c
AGP 3.0 (8x)	64 / 66 МГц	34 133 Мбит/с	4 266 МБ/c
PCI-X QDR (533)	64 / 266 МГц	34 133 Мбит/с	4 266 МБ/c
PCI Express 2.0 (x32)	- / -	128,00 Гбит/с	16,00 ГБ/с
QPI	64x / 2,40 ГГц	153,60 Гбит/с	19,20 ГБ/с
HyperTransport 2.0	32 / 1,4 ГГц	179,20 Гбит/с	22,40 ГБ/с
QPI	64x / 2.93 ГГц	187,52 Гбит/с	23,44 ГБ/с
PCI Express 3.0 (x32)^[12]	- / -	204,80 Гбит/с	25,60 ГБ/с
QPI	64x / 3.20 ГГц	204,80 Гбит/с	25,60 ГБ/с
HyperTransport 3.0	32 / 2,60 ГГц	332,80 Гбит/с	41,60 ГБ/с
HyperTransport 3.1	32 / 3,20 ГГц	409,60 Гбит/с	51,20 ГБ/с

Табл. 12. Внутренние накопители.

Интерфейс	пропускная способность
биты	байты
Интерфейс НГМД ПК	0,5 Мбит/с	0,062 МБ/c
ATA-1 (DMA-0)	33,6 Мбит/с	4,2 МБ/c^[13]
ATA-2 (DMA-1)	106 Мбит/с	13,3 МБ/c
ATA-2 (DMA-2)	133 Мбит/с	16,6 МБ/c
ATA-4 (UDMA-0)	133 Мбит/с	16,7 МБ/c
ATA-4 (UDMA-1)	200 Мбит/с	25,0 МБ/c
ATA-4 (UDMA-2)	266 Мбит/с	33,3 МБ/c
ATA-5 (UDMA-3)	356 Мбит/с	44,4 МБ/c
ATA-5 (UDMA-4)	534 Мбит/с	66,6 МБ/c
ATA-6 (UDMA-5)	800 Мбит/с	100 МБ/c
ATA-7 (UDMA-6)	1066 Мбит/с	133 МБ/c
SATA 1.x 1.5Gb/s	1,2 Гбит/с	150 МБ/c
SATA 2.x 3Gb/s	2,4 Гбит/с	300 МБ/c
SATA 3.x 6Gb/s	4,8 Гбит/с	600 МБ/c
SSD	4,8 Гбит/с	600 МБ/c

Табл. 13. Обмен данными с внешними устройствами.

Интерфейс	пропускная способность
биты	байты
RS-232	230,4 Кбит/c	28,8 КБ/c
USB 1.0 Low Speed	1,5 Мбит/с	187 КБ/c
USB 1.0 Full Speed	12 Мбит/с	1,5 МБ/c
FireWire 400	400 Мбит/с	50 МБ/c
USB 2.0 Hi-Speed	480 Мбит/с	60 МБ/c
FireWire 800	800 Мбит/с	100 МБ/c
FireWire 1600	1,6 Гбит/с	200 МБ/c
SATA 2.0	2,4 Гбит/с	300 МБ/c
FireWire 3200	3,2 Гбит/с	400 МБ/c
USB 3.0	4,8 Гбит/с	600 МБ/c
SATA 3.0	6 Гбит/с	750 МБ/c
Thunderbolt	10 Гбит/c	1,25 ГБ/c
HDMI 1.3-1.4a	10,2 Гбит/c	1,275 ГБ/c
DisplayPort	10,8 Гбит/c	1,35 ГБ/c
HDMI 1.4b	15,8 Гбит/c	1,975 ГБ/c

Табл. 14. Оперативная память.

Наименование	пропускная способность
биты	байты
FPM DRAM	1,408 Гбит/с	176 МБ/c
EDO DRAM	2,112 Гбит/с	264 МБ/c
SPARC MBus (англ.)	2,550 Гбит/с	320 МБ/c
PC1600 (DDR-200) (далее для одноканального режима)	12,50 Гбит/с	1 600 МБ/c
PC2100 (DDR-266)	16,66 Гбит/с	2 133 МБ/c
PC2400 (DDR-300)	18,75 Гбит/с	2 400 МБ/c
PC2700 (DDR-333)	20,84 Гбит/с	2 667 МБ/c
PC3200 (DDR-400)	25,00 Гбит/с	3 200 МБ/c
PC2-3200 (DDR2-400)	25,00 Гбит/с	3 200 МБ/c
PC3500 (DDR-433)	27,00 Гбит/с	3 467 МБ/c
PC3700 (DDR-466)	29,16 Гбит/с	3 733 МБ/c
PC4000 (DDR500)	31,25 Гбит/с	4 000 МБ/c
PC2-4200 (DDR2-533)	33,33 Гбит/с	4 200 МБ/c
PC4300 (DDR533)	33,33 Гбит/с	4 267 МБ/c
PC2-5300 (DDR2-667)	41,40 Гбит/с	5 300 МБ/c
PC5600 (DDR-700)	43,75 Гбит/с	5 600 МБ/c
PC2-6400 (DDR2-800)	50,00 Гбит/с	6 400 МБ/c
PC3-6400 (DDR3-800)	50,00 Гбит/с	6 400 МБ/c
PC2-8500 (DDR2-1066)	66,40 Гбит/с	8 500 МБ/c
PC3-8500 (DDR3-1066)	66,66 Гбит/с	8 533 МБ/c
PC3-10600 (DDR3-1333)	83,33 Гбит/с	10 667 МБ/c
PC3-12800 (DDR3-1600)	100,00 Гбит/с	12 800 МБ/c
PC3-14400 (DDR3-1800)	112,50 Гбит/с	14 400 МБ/c
PC3-15000 (DDR3-1866)	117,19 Гбит/с	15 000 МБ/c
PC3-16000 (DDR3-2000)	125,00 Гбит/с	16 000 МБ/c
PC3-17000 (DDR3-2133)	133,33 Гбит/с	17 066 МБ/c
PC3-17600 (DDR3-2200)	137,50 Гбит/с	17 600 МБ/c
PC3-18400 (DDR3-2300)	143,75 Гбит/с	18 400 МБ/c
PC3-19200 (DDR3-2400)	150,00 Гбит/с	26 200 МБ/c

Источники и литература.

Дата добавления: 2014-01-15