Что делает высокоскоростной USB-кабель быстрым?

Я искал кабели USB 2.0.

Некоторые производители утверждают, что их кабели "высокоскоростные".

Насколько я понимаю, электроника на устройстве определяет скорость, а не кабель.

Я понимаю, что длина кабеля влияет на скорость (но, вероятно, незначительно, как наносекунды).

Итак, что делает кабель USB 2.0, высокая скорость? (Можно найти в интернете «высокоскоростной кабель USB 2.0», чтобы найти примеры.)

Какая средняя разница в скорости между высокоскоростным кабелем и не высокоскоростным кабелем?

USB определяется на нескольких скоростях передачи данных.

12 Мбит / с называется "Full Speed"

480 Мбит / с называется «High Speed»

5 Гбит / с называется «SuperSpeed»

10 Гбит / с называется «SuperSpeed ​​+»

Продукт USB, продаваемый как «Высокоскоростной», должен соответствовать по крайней мере спецификации USB 2.0 и способен передавать сигнал USB 480 Мбит / с.

Некоторые спецификации, которые относятся к пропускной способности кабеля, включают в себя

• Характеристическое сопротивление
• ослабление
• Задержка распространения
• (Внутри пары) перекос

Существуют также требования к таким параметрам, как диаметр проводов, размещение логотипа USB на разъемах и т. Д.

Кабель чрезвычайно важен для поддержки требуемого битрейта на линиях передачи данных и других требований спецификации.

Поскольку требования к скорости возрастают, согласование импеданса, затухание, экранирование, перекрестные помехи становятся важными, именно эти спецификации используются проектировщиком кабелей для выбора дизайна и материалов для производства своего продукта. Консорциум USB определяет спецификации, которые следует считать совместимым кабелем.

Кратко рассмотрим спецификацию USB-кабеля и разъема , чтобы получить дополнительную информацию. Этот документ является неполным для наших целей, но содержит некоторую полезную информацию.

В качестве примера того, какие кабели специфические параметры имеют решающее значение для этого кабеля

Предположительно, требования для более высоких скоростей еще более жесткие.

Кроме того, USB Compliance тестирует всю кабельную сборку в целом, поэтому некоторые из этих требований влияют на выбор разъема и материалов, а также на сам кабель.

Кабели USB могут иметь различную конструкцию (экранированную и неэкранированную) и могут иметь разные материалы для оболочки провода, из-за чего сигнал по-разному ослабляется на разных скоростях передачи данных.

Например, многие начальные кабели USB 1.1, используемые для скорости передачи LS (1,5 Мбит / с), были неэкранированными.

Более поздние USB-кабели используют экранированные кабельные сборки и помечены как «Кабели FS / HS».

Чтобы сделать кабель, обозначенный как «HS» (скорость 480 Мбит / с), кабель должен удовлетворять определенным требованиям качества, таким как быть достаточно равномерным при дифференциальном сопротивлении 90 Ом по всему кабелю, и иметь приличное разветвление пайки внутри переформованного кабеля, где кабель припаян к контакту разъема. Не все кабели сделаны одинаковыми, и, если кабель не проходит несколько сертификационных испытаний (например, действительная схема на дальнем конце кабеля), его нельзя назвать кабелем "HS".

Некоторые кабели могут иметь дифференциальное сопротивление за пределами окна 90 + -20 Ом и, скорее всего, выйдут из строя с устройствами / концентраторами USB HS. Таким образом, производитель такого кабеля не рискнет нанести этикетку «HS» на свою продукцию. Разница между «HS» и кабелем не-HS заключается не в частоте, через которую они могут проходить, но будет ли она работать в режиме HS без ошибок или нет.

Ни в коем случае не следует доверять обозначению производителя, если кабель не имеет логотипа сертификации USB-IF, в данном случае, как этот,

Хороший производитель кабеля также предоставит идентификатор кабеля USB-IF для кабеля. Во всех других случаях это игра с точностью сигнала и потенциальным прерывистым сбоем в коммуникации.

Скорость кабеля зависит от допусков конструкции и используемых материалов. Высокоскоростной кабель имеет меньшую изоляцию от потерь и лучший контроль расстояния между проводниками, чтобы минимизировать общие потери между источником и местом назначения.

При очень высоких скоростях, таких как 10 Гбит / с, должны использоваться различные более дорогие материалы, такие как тефлон, чтобы сигнал не уменьшался из-за потерь, связанных с изоляцией.

Кабели USB 2.0 на самом деле не так уж высокоскоростны.

Как уже говорили другие ответы, разница между кабелями заключается в их конструкции и, следовательно, в электрических свойствах.

Причина этого в том , что в конечном итоге ваши цифровые данные будут осуществляться с помощью аналогового сигнала. Аналоговый сигнал искажается при его передаче по кабелю. Если он слишком сильно искажен, электроника на приемном конце не сможет восстановить информацию из сигнала. (Например, когда радиосигнал слишком слаб, чтобы вы могли разобрать что-либо из него понятное.)

Характеристики кабеля, перечисленные в других ответах, такие как полное сопротивление и перекос, определяют искажение сигнала при его перемещении.

Как правило, чем выше частота, тем более чувствителен к искажению сигнал. Более высокие битрейты (скорость USB) требуют более высоких частот в аналоговом сигнале. Соответственно, кабель должен быть сделан с более тонкими допусками.

Длина кабеля влияет на скорость, но не из-за «задержки» через кабель, а, скорее, чем дольше сигнал проходит через кабель, тем больше он искажается. Чем лучше кабель соответствует идеальным свойствам, тем меньше искажается сигнал по длине и тем длиннее кабель может работать и работать.

Характеристики кабеля определяют скорость линии передачи.

• Сопротивление кабеля (характеристики сопротивления) в зависимости от частоты.
• Реактивное сопротивление кабеля в зависимости от частоты.
• Компонент сопротивления.
• Межпарный и внутрипарный перекос и воздушная щель. Как правило, воздушная щель не будет проблемой для кабеля.

Скорость работы USB 2.0 составляет 480 Мбит / с, а USB 3.0 - 5-6 Гбит / с. Для передачи данных на этих скоростях характерные импедансы должны поддерживаться для целостности сигнала.