news

hub USB


Waktu posting: Sep-01-2021

Hub USB adalah perangkat yang memperluas satu port Universal Serial Bus (USB) menjadi beberapa sehingga ada lebih banyak port yang tersedia untuk menghubungkan perangkat ke sistem host, mirip dengan soket ekstensi.Semua perangkat yang terhubung melalui hub USB berbagi bandwidth yang tersedia untuk hub tersebut.

Hub USB sering dipasang pada peralatan seperti casing komputer, keyboard, monitor, atau printer.Ketika perangkat tersebut memiliki banyak port USB, semuanya biasanya berasal dari satu atau dua hub USB internal daripada setiap port yang memiliki sirkuit USB independen.

Hub USB yang terpisah secara fisik hadir dalam berbagai faktor bentuk: dari kotak eksternal (tampak mirip dengan Ethernet atau hub jaringan), hingga desain kecil yang dapat langsung dicolokkan ke port USB (lihat gambar "desain ringkas").Hub "kabel pendek" biasanya menggunakan kabel integral 6 inci (15 cm) untuk sedikit menjauhkan hub kecil dari kemacetan port fisik dan menambah jumlah port yang tersedia.

Hampir semua komputer Laptop/notebook modern dilengkapi dengan port USB, tetapi hub USB eksternal dapat menggabungkan beberapa perangkat sehari-hari (seperti mouse, keyboard, atau printer) ke dalam satu hub untuk memungkinkan pemasangan dan pelepasan semua perangkat dengan satu langkah.

Beberapa hub USB mungkin mendukung pengiriman daya (PD) untuk mengisi daya baterai laptop, jika ditenagai sendiri dan disertifikasi untuk melakukannya, tetapi dapat disebut sebagai stasiun dok sederhana karena sifatnya yang serupa yaitu hanya memerlukan satu sambungan untuk mengisi daya baterai dan menghubungkan periferal.

number (9)

Tata letak fisik

Jaringan USB dibangun dari hub USB yang terhubung ke hilir ke port USB, yang mungkin berasal dari hub USB.Hub USB dapat memperluas jaringan USB hingga maksimum 127 port.Spesifikasi USB mengharuskan hub bertenaga bus (pasif) tidak terhubung secara seri ke hub bertenaga bus lainnya.

Tergantung pada vendor dan desainnya, port USB seringkali berjarak dekat.Akibatnya, mencolokkan perangkat ke satu port secara fisik dapat memblokir port yang berdekatan, terutama bila steker bukan bagian dari kabel tetapi merupakan bagian integral dari perangkat seperti USB flash drive.Array horizontal soket horizontal mungkin mudah dibuat, tetapi dapat menyebabkan hanya dua dari empat port yang dapat digunakan (tergantung pada lebar steker).

Array port di mana orientasi port tegak lurus dengan orientasi array umumnya memiliki lebih sedikit masalah penyumbatan.Hub eksternal "Gurita" atau "Squid" (dengan masing-masing soket di ujung kabel yang sangat pendek, sering kali panjangnya sekitar 2 inci (5 cm), atau hub "bintang" (dengan masing-masing port menghadap ke arah yang berbeda, seperti pada gambar). ) menghindari masalah ini sepenuhnya.

number (7)

Batasan panjang

Kabel USB dibatasi hingga 3 meter (10 kaki) untuk perangkat USB 1.1 berkecepatan rendah.Hub dapat digunakan sebagai repeater USB aktif untuk memperpanjang panjang kabel hingga 5 meter (16 kaki) sekaligus.Kabel aktif (konektor khusus tertanam hub satu port) melakukan fungsi yang sama, tetapi karena mereka benar-benar bertenaga bus, hub USB bertenaga eksternal kemungkinan akan diperlukan untuk beberapa segmen.

number (3)

Kekuatan

SEBUAHhub bertenaga bus (hub pasif)adalah hub yang mengambil semua kekuatannya dari antarmuka USB komputer host.Itu tidak memerlukan koneksi daya terpisah.Namun, banyak perangkat membutuhkan lebih banyak daya daripada yang dapat disediakan oleh metode ini dan tidak akan berfungsi di hub jenis ini.Mungkin diinginkan untuk menggunakan hub bertenaga bus dengan hard-disk eksternal self-powered, karena hard-disk mungkin tidak berputar ketika komputer mati atau memasuki mode tidur saat menggunakan hub self-powered karena pengontrol hard disk akan terus melihat sumber daya pada port USB.

Arus listrik USB dialokasikan dalam satuan 100 mA hingga total maksimum 500 mA per port.Oleh karena itu, hub bertenaga bus yang sesuai tidak dapat memiliki lebih dari empat port hilir dan tidak dapat menawarkan lebih dari empat unit arus 100 mA secara total ke perangkat hilir (karena hub membutuhkan satu unit untuk dirinya sendiri).Jika perangkat membutuhkan lebih banyak unit arus daripada yang dapat disuplai oleh port yang dicolokkan, sistem operasi biasanya melaporkan hal ini kepada pengguna.
Sebaliknya,hub bertenaga sendiri (hub aktif)mengambil dayanya dari unit catu daya eksternal dan oleh karena itu dapat memberikan daya penuh (hingga 500 mA) ke setiap port.Banyak hub dapat beroperasi sebagai hub bertenaga bus atau mandiri.
Namun, ada banyak hub yang tidak sesuai di pasar yang mengumumkan diri mereka sendiri kepada host sebagai self-powered meskipun sebenarnya bus-powered.Demikian pula, ada banyak perangkat yang tidak sesuai yang menggunakan lebih dari 100 mA tanpa mengumumkan fakta ini.Hub dan perangkat ini memungkinkan lebih banyak fleksibilitas dalam penggunaan daya (khususnya, banyak perangkat menggunakan jauh kurang dari 100 mA dan banyak port USB dapat memasok lebih dari 500 mA sebelum dimatikan secara berlebihan), tetapi mereka cenderung membuat masalah daya lebih sulit untuk didiagnosis.

Beberapa hub self-powered tidak menyediakan daya yang cukup untuk menggerakkan beban 500 mA pada setiap port.Misalnya, banyak tujuh port hub memiliki catu daya 1 A, padahal sebenarnya tujuh port dapat menarik maksimum 7 x 0,5 = 3,5 A, ditambah daya untuk hub itu sendiri.Desainer berasumsi bahwa pengguna kemungkinan besar akan menghubungkan banyak perangkat berdaya rendah dan hanya satu atau dua yang membutuhkan 500 mA penuh.Di sisi lain, kemasan untuk beberapa hub swadaya menyatakan secara eksplisit berapa banyak port yang dapat menggerakkan beban penuh 500 mA sekaligus.Misalnya, kemasan pada hub tujuh port mungkin mengklaim mendukung maksimal empat perangkat beban penuh.
Hub bertenaga dinamisadalah hub yang dapat berfungsi sebagai hub bertenaga bus dan juga self-powered.Mereka dapat secara otomatis beralih di antara mode tergantung pada apakah catu daya terpisah tersedia atau tidak.Sementara beralih dari operasi bertenaga bus ke operasi bertenaga sendiri tidak selalu memerlukan negosiasi ulang segera dengan host, beralih dari operasi bertenaga sendiri ke operasi bertenaga bus dapat menyebabkan koneksi USB diatur ulang jika perangkat yang terhubung sebelumnya meminta lebih banyak daya daripada yang tersedia di bus. mode bertenaga.

number (2)

Kecepatan

Untuk memungkinkan perangkat berkecepatan tinggi (USB 2.0) beroperasi dalam mode tercepatnya, semua hub antara perangkat dan komputer harus berkecepatan tinggi.Perangkat berkecepatan tinggi harus kembali ke kecepatan penuh (USB 1.1) saat dicolokkan ke hub kecepatan penuh (atau terhubung ke port komputer kecepatan penuh yang lebih lama).Sementara hub berkecepatan tinggi dapat berkomunikasi pada semua kecepatan perangkat, lalu lintas berkecepatan rendah dan penuh digabungkan dan dipisahkan dari lalu lintas berkecepatan tinggi melalui penerjemah transaksi.Setiap penerjemah transaksi memisahkan lalu lintas berkecepatan rendah ke dalam kumpulannya sendiri, yang pada dasarnya menciptakan bus kecepatan penuh virtual.Beberapa desain menggunakan penerjemah transaksi tunggal (STT), sementara desain lainnya memiliki beberapa penerjemah (MTT).Memiliki banyak penerjemah adalah keuntungan yang signifikan ketika seseorang menghubungkan beberapa perangkat berkecepatan penuh dengan bandwidth tinggi.

Merupakan pertimbangan penting bahwa dalam bahasa umum (dan seringkali pemasaran produk), USB 2.0 digunakan sebagai sinonim dengan kecepatan tinggi.Namun, karena spesifikasi USB 2.0, yang memperkenalkan kecepatan tinggi, menggabungkan spesifikasi USB 1.1 sehingga perangkat USB 2.0 tidak diperlukan untuk beroperasi pada kecepatan tinggi, perangkat kecepatan penuh atau kecepatan rendah apa pun yang sesuai mungkin masih diberi label sebagai Perangkat USB2.0.Dengan demikian, tidak semua hub USB 2.0 beroperasi dengan kecepatan tinggi.

USB 3.0adalah versi utama ketiga dari standar Universal Serial Bus (USB) untuk antarmuka komputer dan perangkat elektronik.Di antara peningkatan lainnya, USB 3.0 menambahkan kecepatan transfer baru yang disebut sebagai SuperSpeedUSB (SS) yang dapat mentransfer data hingga 5 Gbit/s (625 MB/s), yaitu sekitar 10 kali lebih cepat dari standar USB 2.0.Direkomendasikan agar produsen membedakan konektor USB 3.0 dari rekanan USB 2.0 mereka dengan menggunakan warna biru (Pantone 300C) untuk stopkontak dan colokan Standard-A,[4] dan dengan inisial SS.

USB 3.1, dirilis pada Juli 2013, adalah standar penerus yang menggantikan standar USB 3.0.USB 3.1 mempertahankan kecepatan transfer SuperSpeed ​​yang ada, memberinya label baru USB 3.1 Gen 1, sementara mendefinisikan mode transfer SuperSpeed+ baru, yang disebut USB 3.1 Gen 2 yang dapat mentransfer data hingga 10 Gbit/dtk melalui tipe-USB yang ada. Konektor A dan USB-C (1250 MB/dtk, dua kali kecepatan USB 3.0).
USB 3.2, dirilis pada September 2017, menggantikan standar USB 3.1.Ini mempertahankan mode data USB 3.1 SuperSpeed ​​dan SuperSpeed+ yang ada dan memperkenalkan dua mode transfer SuperSpeed+ baru melalui konektor USB-C menggunakan operasi dua jalur, dengan kecepatan data 10 dan 20 Gbit/dtk (1250 dan 2500 MB/dtk).

number (1)

Protokol

Setiap hub memiliki tepat satu port upstream dan sejumlah port downstream.Port upstream menghubungkan hub (langsung atau melalui hub lain) ke host.Hub atau perangkat lain dapat dilampirkan ke port hilir.Selama transmisi normal, hub pada dasarnya transparan: data yang diterima dari port hulunya disiarkan ke semua perangkat yang terpasang ke port hilirnya (dijelaskan dalam spesifikasi USB 2.0 pada Gambar 11-2, Konektivitas Pensinyalan Hub).Data yang diterima dari port downstream umumnya diteruskan ke port upstream saja.Dengan cara ini, apa yang dikirim oleh host diterima oleh semua hub dan perangkat, dan apa yang dikirim oleh perangkat diterima oleh host tetapi tidak oleh perangkat lain (pengecualian adalah resume signalling).Perutean hilir telah diubah di USB 3.0 dengan penambahan perutean Point to Point: String rute yang dikirim dalam header paket memungkinkan host USB 3.0 hanya mengirim paket downstream ke satu port tujuan, mengurangi kemacetan dan konsumsi daya.

Hub tidak transparan saat menangani perubahan status port hilir, seperti penyisipan atau penghapusan perangkat.Secara khusus, jika port hilir hub berubah status, perubahan ini ditangani dalam interaksi antara host dan hub ini;dengan hub apa pun antara Host dan "hub yang diubah" bertindak sebagai transparan.

Untuk tujuan ini, setiap hub memiliki satu titik akhir interupsi "1 IN" (alamat titik akhir 1, arah hub-ke-host) yang digunakan untuk memberi sinyal perubahan status port hilir.Ketika seseorang mencolokkan perangkat, hub mendeteksi tegangan pada D+ atau D- dan memberi sinyal penyisipan ke host melalui titik akhir interupsi ini.Saat host melakukan polling titik akhir interupsi ini, ia mengetahui bahwa perangkat baru ada.Kemudian menginstruksikan hub (melalui pipa kontrol default) untuk mengatur ulang port tempat perangkat baru dicolokkan. Reset ini membuat perangkat baru mengasumsikan alamat 0, dan host kemudian dapat berinteraksi dengannya secara langsung;interaksi ini akan mengakibatkan host menetapkan alamat baru (bukan nol) ke perangkat.

number (4)

Penerjemah transaksi

Setiap hub USB 2.0 yang mendukung standar yang lebih tinggi dari USB 1.1 (12 Mbit/s) akan menerjemahkan antara standar yang lebih rendah dan standar yang lebih tinggi menggunakan apa yang disebut penerjemah transaksi (TT).Misalnya, jika perangkat USB 1.1 terhubung ke port pada hub USB 2.0, maka TT akan secara otomatis mengenali dan menerjemahkan sinyal USB 1.1 ke USB 2.0 pada uplink.Namun, desain defaultnya adalah bahwa semua perangkat dengan standar lebih rendah berbagi penerjemah transaksi yang sama dan dengan demikian menciptakan kemacetan, konfigurasi yang dikenal sebagai penerjemah transaksi tunggal.Akibatnya, penerjemah multi-transaksi (Multi-TT) diciptakan, yang menyediakan lebih banyak penerjemah transaksi sehingga kemacetan dapat dihindari.Perhatikan bahwa hub USB 3.0 saat ini tidak melakukan translasi transaksi ke kecepatan super untuk perangkat USB 2.0.

number (5)

desain elektronik

Sebagian besar hub USB menggunakan satu atau lebih pengontrol terintegrasi (IC), yang beberapa desainnya tersedia dari berbagai produsen.Sebagian besar mendukung sistem hub empat port, tetapi hub yang menggunakan pengontrol hub 16 port juga tersedia di industri.Bus USB memungkinkan tujuh tingkatan cascading port.Hub root adalah tingkat pertama, dan perangkat terakhir berada di tingkat ketujuh, memungkinkan hub senilai 5 tingkat di antara mereka.Jumlah maksimum perangkat pengguna dikurangi dengan jumlah hub.Dengan 50 hub terpasang, jumlah maksimumnya adalah 127− 50 = 77.

number (8)

Hub terbalik atau berbagi (KVM)

Juga tersedia "hub berbagi", yang secara efektif merupakan kebalikan dari hub USB, memungkinkan beberapa PC untuk mengakses (biasanya) satu periferal.Mereka dapat berupa manual, efektif kotak sakelar sederhana, atau otomatis, menggabungkan mekanisme yang mengenali komputer mana yang ingin menggunakan periferal dan sakelar yang sesuai.Mereka tidak dapat memberikan lebih dari satu akses PC sekaligus.Beberapa model, bagaimanapun, memiliki kemampuan untuk mengontrol beberapa periferal secara terpisah (misalnya, dua PC dan empat periferal, menetapkan akses secara terpisah).Sakelar yang lebih sederhana cenderung otomatis, dan fitur ini umumnya menempatkannya pada titik harga yang lebih tinggi juga.Sakelar "keyboard, video, dan mouse" (KVM) modern juga sering dapat berbagi perangkat USB di antara beberapa komputer.


  • Sebelumnya:
  • Lanjut: