例如,实际上不可能通过 USB 创建 FireWire 适配器,因为 FireWire 需要 USB 不提供的 DMA。对于为什么没有使用 USB C 端口(而不是 Thunderbolt)出现 10 Gb 以太网适配器,是否存在类似的阻塞技术原因?USB 3.1 Gen 1(甚至 USB 2.0)上的 GigE 无处不在,802.3an 标准中是否有阻止这一点的东西?
我了解这里的经济状况,带有 USB C 的更昂贵的笔记本电脑也支持 Thunderbolt 3,而廉价笔记本电脑的所有者不太可能想要 10 GbE 适配器。然而,这个问题是关于技术原因的(因为可以用 USB C 比 Thunderbolt 3 便宜得多来反驳经济上的论点,但同样,让我们把这个论点留给不同的站点)。
Kar*_*430 16
我将再次回答,这次是明确的而不是隐含的。
例如,实际上不可能通过 USB 创建 FireWire 适配器,因为 FireWire 需要 USB 不提供的 DMA。对于为什么没有使用 USB C 端口(而不是 Thunderbolt)出现 10 Gb 以太网适配器,是否存在类似的阻塞技术原因?
10GbE 不应该存在的任何理由。Aquantia 和 Realtek 的 2.5GbE 和 5GbE USB 控制器证明了 >1GbE 适配器可以并且确实存在。USB 上的 10GbE 可能会出现,但正如我所说,在开销之后,10Gb/s USB 看起来更像是 6Gb/s。还有一个问题是,绝大多数 USB 控制器都受到 PCIe 的限制,因为供应商不希望为两个端口牺牲 4x PCIe 3.0 通道,从而使情况变得更糟。我见过很多由 PCIe 3.0 x1 (8Gb/s) 支持的双端口 USB 3.1 Gen2 控制器(总共 20Gb/s)。Thunderbolt 3 控制器是最常见的 USB 3.1 实现,它没有瓶颈,可以提供完整的 10Gb/s USB,但正如我们所知,如果您拥有 Thunderbolt 3,则没有任何意义。
正如有人提到的,瓶颈从未阻止他们制造 1GbE USB 2.0 适配器,但之所以制造这些,是因为它仍然比 100Mb/s 适配器的速度有所提高。因为通过 USB 的 10GbE 看起来更像 6Gb/s,所以他们更有可能制造 5GbE 适配器(就像他们所做的那样)。与完整的 5GbE 适配器相比,制造瓶颈 10GbE 适配器的唯一优势是以 >1GbE 的速度连接到不支持 NBASE-T 的 10GbE 交换机。这将随着 USB 3.2(USB-C 上的 20Gb/s)消失,但 USB 控制器趋于瓶颈的问题只会变得更糟。
USB 的延迟很差。它对以太网可能不像对图形处理单元那么重要——但是当达到 10Gb/s 时,它可能仍然会有所作为。即使使用我的 Thunderbolt SANLink3 N1,Windows 也很难达到 10Gb/s 的速度(Linux 甚至没有退缩,所以这可能是驱动程序问题)。我见过有人将 Apple Thunderbolt 2 与千兆以太网适配器与 USB 适配器进行比较,并说 Thunderbolt PCIe 的电源效率更高,CPU 使用更少。对于 10GbE,这将是 10 倍明显。当 5GbE USB 适配器最终上架时,我相信有人会测试和比较 Thunderbolt 和/或纯 PCIe NBASE-T 卡的开销、CPU 使用率和电源效率。然后我们就肯定知道了。
功耗是一个问题——因为它们必须支持很远的距离。我相当肯定,在短电缆上,10GbE 几乎不会消耗那么多功率。根据制造商(Promise Technology)的说法,我的 SANLink3 N1 可以使用大约 9W 的以太网控制器和 2W 的 Thunderbolt 子系统。Thunderbolt 3 端口保证总线供电设备的功率为 15W,但 USB 没有这样的保证。制造商可能会收到很多关于由某些(或许多)端口提供的功率不足引起的问题的投诉。他们将需要提供辅助电源输入,这会降低产品的便利性和便携性,从而降低产品的吸引力。人们不会很好地接受它,因为过去每个 USB 以太网适配器都是由总线供电的。
像 GPU 一样只有 PCIe 的东西通常对 DMA 有严重的依赖性,不仅是为了性能,而且还影响到它们的驱动程序是如何编写的,以及它们的物理接口是如何构建的。唯一的 USB GPU 是 DisplayLink 芯片,它们并不是真正的 GPU——它们只是从带有内核模式驱动程序的 CPU/OS 中获取帧缓冲区并将其转换为视频信号。另一方面,USB 以太网已经存在了很长时间,最终扩展到 5Gb/s,这应该意味着它在未来可以进一步扩展。
USB 3.1 Gen 1(甚至 USB 2.0)上的 GigE 无处不在,802.3an 标准中是否有阻止这一点的东西?
我讨论的原因在标准中被禁止或几乎不可能解决的意义上不是技术性的。没有技术上的理由阻止真正的 10GbE USB 适配器的可能性,但是制造商感兴趣的实际问题太多了。
我了解这里的经济状况,带有 USB C 的更昂贵的笔记本电脑也支持 Thunderbolt 3,而廉价笔记本电脑的所有者不太可能想要 10 GbE 适配器。然而,这个问题是关于技术原因的(因为可以用 USB C 比 Thunderbolt 3 便宜得多来反驳经济上的论点,但同样,让我们把这个论点留给不同的站点)。
存在的技术原因并非不可克服 - 但如果没有主流采用/需求,制造商可能会认为利弊大于利。USB 3.2 (20Gb/s) 应该通过允许 10GbE 没有瓶颈(假设控制器有足够的 PCIe 通道支持),以更强大的优势稍微倾斜规模,但可能需要很长时间才能发布适用于 USB 3.2 的适配器因为采用速度会很慢。我不知道您是否认为实际和经济限制是一回事(例如,不是技术限制)。
如果这个答案不够充分,那么您需要更准确地说明您要问什么以及答案将采用什么形式。
以下是 USB 转 NBASE-T PHY 的官方公告:
Aquantia - AQC111U 和 AQC112U - https://www.aquantia.com/products/aqtion/chips/aqtion-aqc111u-aqc112u/
瑞昱 - RTL8156 - http://www.realtek.com/press/newsViewOne.aspx?NewsID=454&Langid=1&PNid=0&PFid=1&Level=1
据我所知,基于这些 IC 的产品尚未上架,但应该不会太长(我希望)。
值得注意的是,Aquantia 的 AQC111U 将受到 USB 3.1 Gen1 的瓶颈。虽然它使用 5Gb/s USB 来实现 5Gbps 以太网,但也会有开销。我认为开销将与使用 USB SSD 进行文件传输时的开销类似,导致 USB 2.0 的速度约为 280Mb/s,超过 480Mb/s,即使用率约为 58%,开销为 42%。这是我在 USB 2.0 上观察到的最大速度约为 35MB/s 的结果。如果这是一个错误的假设,有人可以纠正我。
无论哪种方式,他们都应该为 AQC111U 使用 10Gb/s 的 USB 3.1 Gen2,为假设的未来 10GbE USB 适配器使用 20Gb/s 的 USB 3.2。
AQC112U 和 RTL8156 不受影响,因为它们只是 2.5GbE 适配器,5Gb/s USB 不应成为它们的瓶颈。
与往常一样,对于计算机上恰好有 Thunderbolt 3 端口的读者来说,值得注意的是,已经有大量适用于 Thunderbolt 3 的 10GbE 适配器,其中一些是便携式和总线供电的。Thunderbolt 2 无法与总线供电的设备配合使用,因为 Thunderbolt 2 至 Thunderbolt 3 适配器不供电。唯一的方法是通过供电的 Thunderbolt 3 坞站进行菊花链。
如果 Thunderbolt 不适合您,那么我猜您仍然对本文的主题感兴趣。值得一提的是,并不是每个人都完全了解 Thunderbolt,并且可能没有意识到这是他们的一个选择。