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

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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 leichtfertig, 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 haben über eine serielle Schnittstelle einwandfrei funktioniert und diese übertragen mit maximal 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 wirklich schicke Maus hätte? Kann mein Freund seinen Verlust in League of Legends sicher auf seinen langsamen USB-Port zurückführen?

philipthegreat
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Mäuse haben über eine serielle Schnittstelle einwandfrei funktioniert, und das 'S' in USB ist "seriell".
Tedder42
Gute Frage, ich habe keine Ahnung, wie die Eingangsverzögerung zwischen USB 1, 2 und 3 ist. Und würde eine USB 3, die ein USB 2-Gerät betreibt, eine schlechtere oder bessere Eingangsverzögerung haben?
Jonathon
Klingt wie ein Fall von wunden Verlierer :)
Vinayak

Antworten:

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  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 völlig 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.

AFH
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Es ist ein guter Punkt, dass die Maus nicht einmal USB 3 verwenden wird, selbst wenn sie an einen solchen Port angeschlossen ist. Ich möchte nur hinzufügen, dass es wahrscheinlich nicht einmal USB 2 verwendet; Der USB-Controller in einer Maus unterstützt wahrscheinlich nichts anderes als USB 1.1.
Dolda2000
@ Dolda2000 - da stimme ich voll und ganz zu, und der Punkt wurde in einigen der früheren Kommentare gemacht. Ich habe darüber nachgedacht, um meine Antwort so einfach wie möglich zu halten, und die Frage lautete USB2 vs. USB3.
AFH
@ Dolda2000: Ein Gerät, das USB1.1 verwendet, erzwingt, dass der Port USB1.1 verwendet. Dies ist keine gute Sache. Bei den meisten Mäusen konnte ich mich als USB 2.0-Gerät melden.
Piskvor
Außerdem müsste man einige erstaunliche Dinge mit einer USB-Maus machen, um irgendwie USB 3.0-Geschwindigkeiten zu erreichen.
JakeGould
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Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass bei drahtlosen Mäusen die Datenraten mit USB 3 Störungen bei 2,4-GHz-Antennen verursachen können, die normalerweise bei drahtlosen Mäusen zu finden sind (das habe ich mit meiner logitech aus erster Hand herausgefunden).
Nate Gardner
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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 logischen 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 ein größeres Problem 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 ist ein USB 3.0-Hostcontroller mit einem USB 2.0-Gerät mit voller oder hoher Geschwindigkeit nicht derselbe Stromkreis wie dasselbe an einen USB 2.0-Hostcontroller angeschlossene Gerät, und das Timing ist nicht identisch .

Eine Verbesserung der Latenz beträgt jedoch höchstens einige Mikrosekunden. Ich nehme an, dass dies mit einiger Wahrscheinlichkeit dazu führen würde, 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.

Ben Voigt
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Das ist Wunschdenken, eine Maus verwendet eine feste Abfragerate. Die Geschwindigkeit, die ein einzelnes Bit benötigt, um von a nach b zu gelangen, ändert diese Rate in keiner Weise.
James Ryan
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@JamesRyan: Hier gibt es kein Wunschdenken. Rate und Latenz sind unterschiedlich. Die Verzögerung bis zum nächsten Übertragungszeitschlitz ist eine USB-Pufferungsverzögerung. Sie wird zur Übertragungsverzögerung selbst zusammen mit Pufferungsverzögerungen für den Rest des Pfads zur CPU, zur Netzwerkkarte und letztendlich zum Server addiert. Und meine Antwort zeigt bereits deutlich, dass die Verzögerungsverbesserungen durch die Verwendung eines USB 3.0-Controllers sehr gering sind
Ben Voigt
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@otus: Während On-Chip-Kommunikationsverbindungen wesentlich schneller sind als Verbindungen auf Platinenebene wie PCIe und PCI, ist der USB 2-Controller im Chipsatz in der Praxis immer noch über eine gewöhnliche alte PCI (nicht PCIe) verbunden. Bei normalen PCI-Geschwindigkeiten mit einer PCI-PCIe-Bridge. Obwohl sich der USB 3-Controller in größerer physischer Entfernung befindet, ist er über PCIe verbunden, normalerweise ohne Bridge, und weist eine geringere Latenz auf.
Ben Voigt
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@ James: Falsche Analogie. Es ist näher an einem Pferderennen. Das Starttor öffnet nicht sehr oft, aber wenn doch, erreicht das schnellere Pferd auf einer kürzeren Strecke definitiv früher die Ziellinie. Stellen Sie sich jetzt vor, dass Pferde unmittelbar nach dem vorherigen Rennen eintreffen. Die meiste Wartezeit vergeht hinter dem Starttor ... aber die schnellste erreicht die Ziellinie immer noch früher, wenn auch nicht zu einem großen Teil der gesamten Wartezeit.
Ben Voigt
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@JamesRyan: Das stimmt einfach nicht. Die isochrone USB-Übertragung erfolgt auf einer festgelegten Uhr. Alles, was auf den Interrupt folgt (DMA-Übertragung vom USB-Controller-Puffer, Verarbeitung in der CPU und Übertragung in das Netzwerk), wird nicht mit der USB-Polling-Uhr synchronisiert. HID verwendet keine isochronen Übertragungen, sondern Polled-Interrupt-Übertragungen, die vom Host ausgehen. Die Verzögerungen in beide Richtungen treten also nach der Synchronisation mit der Polling-Rate auf.
Ben Voigt
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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.

Michael Hamilton
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Und dieses USB 3 könnte besser auf einem Gerät verwendet werden, das die Geschwindigkeit benötigt.
Cliff2310
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Es ist zu beachten, dass Sie die USB-Abfragerate ändern können. High-End-Mäuse laufen im Bereich von 500-1000 Hz (2 oder 1 Millisekunde Ansprechrate, gegenüber 8 Millisekunden bei 125 Hz).
Philipthegreat
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@philipthegreat eine 1-kHz-Abfragerate ist immer noch viermal schneller als die Aktualisierungszeit selbst der besten mir bekannten Bildschirme, sechzehnmal schneller als die FPS der meisten Spiele auf einem guten PC und 100-mal so schnell wie die Bildrate, mit der das menschliche Auge in der Lage ist Unstetigkeiten in der Bewegung erkennen. Und Sie übertragen immer noch mit nur 0,5% die USB 1.0-Low-Speed-Bandbreite.
John Dvorak
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@ JanDvorak +100 zu diesem Kommentar.
Jason C
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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 im Wesentlichen 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 die besten zuckenden Spieler von heute bemerken es sicherlich nicht. Es existiert, aber es ist praktisch nutzlos.

Adam Davis
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Wahrscheinlich nicht einmal an objektiven Timings messbar, da Latenzdifferenzen mehrere Größenordnungen niedriger sind als z. B. Abfrageintervalle für Geräte, Zeitscheiben für den Kernel-Scheduler, Verarbeitungszeiten für UI-Ereigniswarteschlangen usw. .
Jason C
Ich bemerkte, dass ich in einem Spiel besser wurde, nachdem ich meinen USB 3.0-Port verwendet hatte. Vielleicht ein Plazebo-Tipp: P
Suici Doga
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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), Maus selbst kann kaputt sein, und schließlich ist möglicherweise die Anschlusshardware defekt. Daher ist der Versuch einer anderen Maus / eines anderen Anschlusses ein guter Anfang.

Würfel9
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Ich glaube zwar nicht, dass Sie bei den meisten herkömmlichen Mausmodellen irgendeinen Vorteil erzielen würden, aber Sie versuchen wahrscheinlich festzustellen, dass selbst wenn es einen Unterschied gäbe, dieser für den Benutzer spürbar sein müsste.

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 dies selbst ausprobiert und keinen für mich ausreichenden Unterschied festgestellt (Testergebnisse schlagen die Theorie für persönliche Verwendungsszenarien, da in einigen Fällen sogar ein psychologischer Unterschied zu einer Leistungsverbesserung führen kann - in diesem Fall wäre dies immer noch der Fall sei besser für dich).

Roboxinvasion
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