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Sollte ich meine Maus an einen USB 3.0-Anschluss anschließen?

Ich suche nach einer verbindlichen Antwort, die von Daten gestützt wird. Ein Freund hat mich neulich gefragt, ob er davon profitieren würde, wenn seine Maus an einen USB 3.0-Anschluss anstatt an einen verfügbaren 2.0-Anschluss angeschlossen würde. Ich antwortete leichthin, dass es überhaupt keinen Unterschied machen würde. Sicher bin ich nicht der Einzige, der das denkt. Siehe Antworten auf:

Intuitiv denke ich nicht, dass Datendurchsatz ein Problem sein sollte. Mäuse arbeiteten einwandfrei über eine serielle Schnittstelle , und diese übertragen mit einer maximalen von 112,5 Kbit/s. USB 1.0 läuft mit 1,5 Mbit/s (langsam) oder 12 Mbit/s (schnell). USB 2.0 kann 480 Mbit/s verarbeiten und 3.0 kann 5 Gbit/s erreichen.

Aber was ist mit der Reaktionsgeschwindigkeit? Gibt es veröffentlichte Studien zur Reaktionszeit zwischen USB 2.0- und 3.0-Ports?

Meine Frage ist, hatte ich recht? Würde es etwas ausmachen, wenn ich eine wirklichschicke Maus hätte? Kann mein Freund seinen Verlust in League of Legends sicher auf seinen langsamen USB-Port zurückführen?

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philipthegreat
  1. Eine Maus ist ein langsames Gerät (der alte PS/2-Standard war RS232C-basiert), daher ist USB1 mehr als ausreichend.
  2. USB3-Ports haben zusätzliche Anschlüsse für die Hochgeschwindigkeitsübertragung, aber auch Standard-USB2-Anschlüsse für die Abwärtskompatibilität.
  3. Sofern Ihre Maus nicht über diese Anschlüsse verfügt (und ich kann mir nicht vorstellen, dass eine Maus über diese Anschlüsse verfügt), wird sie über USB2 an einen USB3-Anschluss angeschlossen.

Sie haben also vollkommen recht: Das Anschließen einer Maus an einen USB3-Anschluss bringt keinerlei Vorteile. Wenn eine Maus langsam reagiert, ist dies darauf zurückzuführen, dass etwas anderes die CPU zum Nachteil des Maustreibers belastet.

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AFH

Nur weil die Datenrate einer Maus sehr niedrig ist und von USB 1.x verarbeitet werden kann, heißt das noch lange nicht, dass sie nicht von einem schnelleren Controller profitieren kann.

Hier spielen eine Reihe von Faktoren eine Rolle:

  • USB 3.0-Controller unterstützen die Abwärtskompatibilität, indem sie eine Aufzählung durchführen, die mit USB 1.x- und 2.0-Geräten kompatibel ist, und einen Logical EHCI-Controller als Teil der Registerzuordnung verfügbar machen.

  • Die Maus erkennt sich als USB-Gerät mit voller Geschwindigkeit, unabhängig von dem Anschluss und dem Controller, an den sie angeschlossen ist. Dadurch erscheint die Maus logisch mit dem EHCI-Controller verbunden (manchmal sogar OHCI/UHCI).

  • Ein logischer EHCI-Controller bedeutet nicht, dass das Gerät an eine USB 2.0-Schaltung angeschlossen ist. Die Verbindung zwischen dem System und dem USB 3.0-Host-Controller erfolgt mit höherer Geschwindigkeit, wahrscheinlich mit mehrspuriger PCIe. Es ist auch viel weniger wahrscheinlich, dass eine PCIe-PCI-Brücke durchlaufen wird, was zu Pufferung und geringfügiger zusätzlicher Latenz führt.

  • Neben der Host-seitigen Verbindung weisen die Transistoren, die die USB-Pins ansteuern, auch eine höhere Schaltrate auf. Statt der passiven Komponenten für die Rauschfilterung verwendet der Bus digitale Schalter im Filternetzwerk, damit diese entfernt und nicht langsam werden USB-SuperSpeed-Geräte herunterfahren. (Dies war wahrscheinlich eine größere Sache für den Sprung zwischen USB 1.x und 2.0)
    Die in der Maus vorhandenen passiven Filterkomponenten sollten dominieren. Dennoch können Anstiegs- und Abfallzeiten einige Nanosekunden schneller sein.

  • Die Register des EHCI-Controllers sind ebenfalls auf demselben Chip wie die USB 3.0-UHCI-Logik implementiert, sodass die Taktrate und die digitale Leistung höher sind.

  • Von diesen Effekten haben die PCIe-Unterschiede den größten Einfluss auf die Leistung, insbesondere im Vergleich zu einem USB 2.0-Hostcontroller, der über eine PCIe-PCI-Brücke verbunden ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein USB 3.0-Hostcontroller mit einem USB 2.0-Vollgeschwindigkeits- oder Hochgeschwindigkeitsgerät nicht mit dem an einen USB 2.0-Hostcontroller angeschlossenen Gerät identisch ist und dass das Timing nicht identisch ist .

Eine Verbesserung der Latenz beträgt jedoch höchstens einige Mikrosekunden. Ich nehme an, dass dies mit einiger Wahrscheinlichkeit dazu führen könnte, dass die Mauseingabe einen Frame früher an den Server weitergeleitet wird, um verarbeitet zu werden. Die Wahrscheinlichkeit ist extrem gering (deutlich unter 1%), und jeder, der behauptet, dass dies die Leistung des Spiels beeinträchtigt, ist verwirrt.

Insbesondere die Auswirkungen einer Netzüberlastung sind um mehrere Größenordnungen größer. Wer sich im Wettbewerb um jeden technischen Vorteil bemüht, sollte sich dort fokussieren. QoS-Markierungen bestimmen wahrscheinlich das Ergebnis von Spielen auf den höchsten Spielebenen. Die Wahl des Dienstleisters ist mit ziemlicher Sicherheit richtig.

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Ben Voigt

Wir müssen einen Blick auf die Abfragerate der Maus werfen, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wie viele Daten übertragen werden. Wenn eine Maus eine Abfragerate von 100 Hz hat, sendet sie 100-mal pro Sekunde Daten an den Computer.

Eine Standardmaus sendet ein 3-Byte-Paket mit Informationen zur X/Y-Position sowie zu den Schaltflächen. Berücksichtigt man, dass in jedem Zyklus der Abfragerate 3 Bytes übertragen werden, können 300 Bit/s übertragen werden.

Standardmäßig beträgt die USB-Abfragerate 125 Hz. Nach unserer Logik werden also Daten mit 375 Byte pro Sekunde übertragen.

Aufgrund dessen denke ich nicht, dass USB 3 vorteilhafter sein wird als USB 2 oder sogar 1.

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Technisch gibt es einige Fälle, in denen es einen Unterschied machen würde. Selbst wenn dieser Unterschied besteht, wird er im Allgemeinen nicht einmal einem professionellen Spieler auffallen.

USB 3.0- und USB 2.0-Controller auf modernen Motherboards sind unterschiedlich implementiert, hauptsächlich aufgrund des Datendurchsatzes, den USB 3.0 erfordert. In einigen Chipsätzen wird USB 2.0 als PCI-Gerät auf einem Superkommunikations-Hub angezeigt, der auch alle anderen langsamen Geräte wie Festplatten, Audio, Ethernet, parallele und serielle Ports usw. verarbeitet. Diese wurde dann über eine Medienschicht ähnlich einem PCIexpress-Bus mit der Northbridge verbunden. Die Northbridge kümmerte sich um die Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie Speicher, Grafik, PCI-Express usw.

Dies bedeutete, dass eine USB-Transaktion mehrere andere Transaktionen umfasste - PCI, dann die Medienschnittstelle, dann die Schnittstelle zur CPU, bevor sie verarbeitet wurde.

USB 3.0 wurde zur gleichen Zeit eingeführt, als die Northbridge/Southbridge dem PCH (Platform Controller Hub) Platz machte. Die meisten Northbridge-Aufgaben wurden von der CPU selbst übernommen - Speicher, PCIexpress usw., während die restlichen Northbridge- und Southbridge-Aufgaben an den PCH gingen. Der PCH läuft im Wesentlichen über einen PCI-Express-Steckplatz.

Die Wege sind jedoch immer noch sehr unterschiedlich. Obwohl USB 3.0 und USB 2.0 in den PCH integriert sind, wird der USB 2.0 weiterhin als langsames PCI-Controller-Gerät implementiert. Es gibt keinen Grund für Intel, das Silizium eines bewährten Bauteils neu zu gestalten. Daher ist es in den PCH genauso integriert wie in die Southbridge, mit all den damit verbundenen Engpässen und der zusätzlichen Latenz, die es zuvor hatte.

Der USB 3.0 ist jedoch viel näher an der CPU. Dies ist in erster Linie auf den höheren Durchsatz zurückzuführen, wirkt sich jedoch auch auf die Latenz aus. Es sind weniger Transaktionen erforderlich, um eine USB 3.0-Transaktion in den Speicher oder in die CPU zu übertragen, und die Interrupts werden möglicherweise schneller ausgelöst.

Der Unterschied zwischen der USB 2.0-Latenz und der USB 3.0-Latenz wird jedoch in Nanosekunden gemessen. Selbst für die besten Twitch-Spieler von heute sicherlich nicht zu bemerken. Es existiert, aber es ist praktisch nutzlos.

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Adam Davis

Ich glaube zwar nicht, dass Sie bei den meisten herkömmlichen Mausmodellen irgendeinen Vorteil erzielen würden, aber Sie versuchen wahrscheinlich festzustellen, dass es für den Benutzer spürbar sein muss, selbst wenn es einen Unterschied gibt.

In diesem Fall ist es einfach genug, den Fall in einem Spiel oder einer Anwendung mit hohen Mausanforderungen zu testen, indem Sie ihn an beide Ports anschließen. Ich habe es selbst ausprobiert und keinen Unterschied festgestellt, den ich bemerken konnte, der für mich ausreichte (Testergebnisse schlagen die Theorie für persönliche Verwendungsszenarien, da in einigen Fällen sogar ein psychologischer Unterschied zu einer Leistungsverbesserung führen könnte - in diesem Fall würde es immer noch helfen sei besser für dich).

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roboxinvasion

Die Maus ist in Bezug auf die Datenübertragung so langsam, dass die USB-Geschwindigkeitsbegrenzung keine Einschränkung darstellt.

Die Kommunikationslatenz sollte ebenfalls kein Faktor sein. Ein ordnungsgemäß aufgebautes USB-Gerät (jeder Generation) sollte weitaus schneller als die menschliche Reflexgeschwindigkeit reagieren, sodass aufgrund der Technologie des Anschlusses keine Verzögerung auftritt.

Natürlich gibt es viele andere Faktoren, wenn Sie eine Verzögerung der Maus bemerken: Das System ist möglicherweise ausgelastet, der Treiber funktioniert möglicherweise nicht wie beabsichtigt, die Software wartet möglicherweise nicht auf andere Ereignisse (meistens handelt es sich um ein netzwerkbezogenes Ereignisproblem), die Maus selbst kann kaputt sein, und schließlich ist möglicherweise die Port-Hardware defekt. Daher ist der Versuch einer anderen Maus/eines anderen Ports ein guter Anfang.

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Dice9