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3.0的USB,我们都用错了。

2021-02-26
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在测试USB3.0移动硬盘的时候,发现一个奇怪的现象:如果将USB3.0设备缓慢插入或者分段插入USB3.0口后(所谓分段插入即插入一小部分,略做停留再完整插入)

用HDD Tach检测USB3.0移动硬盘的突发传输速度,居然是USB2.0的速度(35MB/s左右)。在使用NEC,ASMedia USB3.0,芯片的各家主板上验证后,都有这种现象,这是为什么呢?

后来通过仔细研究了USB2.0,USB3.0的接线定义及多次试验后,终于真相大白,让我们一起来看看原因:



USB2.0,USB3.0外观先看一下USB2.0的Pin脚定义,有四根信号线:




再看一下USB3.0公口以及母口的Pin脚定义:





从上图我们可看到,USB2.0的1-4Pin的定义和USB3.0一致,不同的是增加了2对TX,RX信号线及1根Gnd线,后部分的5根Pin脚才是USB3.0的关键Pin脚。


当在主板上的USB3.0母口上插入USB3.0设备时:公口前端的4 pin(USB2.0)信号线会与母口的4 pin(USB2.0)信号线先接触,接着再是5pin的信号线接触。

如果系统侦测设备的短暂时间里,如果我们还没有让后5Pin(USB3.0)信号线接通的话,设备就被系统判定为USB2.0设备了,即:设备插入时间>系统识别设备的时间,则USB3.0设备被系统提前识别为USB2.0设备,设备插入时间指的是从设备插入开始到后5Pin信号线接通之间的一小段非常短暂的时间。

疑问:设备只是开始插慢了一点,但是设备最后还是被完全插入了,为何设备还是被认成USB2.0设备呢?这是因为,系统把设备侦测为USB2.0设备后,当公口,母口的USB2.0 pin脚接触后,没有再次启动设备侦测。我们只需要重启OS,或者在设备管理器下disable USB3.0 Controller,再Enable USB3.0 Controller即可。通过这样的操作后,我们可以通过运行HD-Tach来验证突其发传输速度,可以达到100MB/s以上。实测:这是小编刚刚实测的,传同一个压缩文件,用的USB3.0的移动硬盘这是慢慢插的:




  这是快速插的:





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