USB चीटशीट (2022)

 (fabiensanglard.net)
3 पॉइंट द्वारा GN⁺ 4 일 전 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • USB पीढ़ी के नाम और marketing names आपस में उलझे हुए हैं, इसलिए एक ही standard को USB 3.0, 3.1, 3.2, Gen 1 जैसे कई नामों से लिखा जाता है और इससे भ्रम बढ़ता है
  • पीढ़ीवार तालिका में signal speed, MiB/s में रूपांतरण, आवश्यक तारों की संख्या, और cable length साथ में दी गई है, जिससे USB 1.1 से USB4 40Gbps तक की तुलना एक नज़र में की जा सकती है
  • USB Gen A x B notation में A पीढ़ी को और B lane की संख्या को दर्शाता है, और इसके साथ encoding overhead, effective bandwidth, तथा वास्तविक उपयोग की speed का अंतर भी दिखाया गया है
  • cable में 4-wire, 8-wire, 12-wire configuration के अनुसार समर्थित lane structure बदलती है, और USB Type-C में दो lane को support करने लायक पर्याप्त pins तथा CC, SBU signal lines होती हैं
  • power तालिका में USB 2.0 के 2.5W से लेकर USB-C PD 3.1 EPR के 240W तक अधिकतम voltage, current, और power को साथ में व्यवस्थित किया गया है, जिससे data और power standards को एक साथ समझा जा सकता है

USB नामकरण और speed

  • USB marketing names और internal notation अलग-अलग हैं, इसलिए भ्रम होना आसान है, और एक ही पीढ़ी कई नामों के साथ भी लिखी जा सकती है
    • SuperSpeed USB 5Gbps को USB 3.0 / 3.1 / 3.2 / Gen 1 परिवार के नामों के साथ भी इस्तेमाल किया जाता है
    • SuperSpeedPlus USB 10Gbps को USB 3.1 / 3.2 / Gen 2 परिवार के नामों के साथ भी इस्तेमाल किया जाता है
    • SuperSpeedPlus USB 20Gbps, USB 3.2 Gen 2x2 के अनुरूप है, USB4 20Gbps, USB4 Gen 2x2 के अनुरूप है, और USB4 40Gbps, USB4 Gen 3x2 के अनुरूप है
  • पीढ़ीवार तालिका में signal speed, MiB/s में रूपांतरण, आवश्यक तारों की संख्या, और cable length साथ में दी गई है
    • USB 1.1 को 12 Mbps, 1.5 MiB/s, 4 तार, 4m के रूप में दिखाया गया है
    • USB 2.0 को 480 Mbps, 60 MiB/s, 4 तार, 4m के रूप में दिखाया गया है
    • USB4 40Gbps को 40000 Mbps, 5000 MiB/s, 12 तार, 0.8m के रूप में व्यवस्थित किया गया है
  • USB Gen A x B notation में A पीढ़ी को और B उपयोग होने वाले lane की संख्या को दर्शाता है
    • USB 3.2 Gen 1 x 1 को 5000 Mbps signal, 8b/10b encoding, effective 4000 Mbps, 500 MiB/s, और वास्तविक उपयोग 400 MiB/s के रूप में व्यवस्थित किया गया है
    • USB 3.2 Gen 2 x 1 को 10000 Mbps signal, 128b/132b encoding, effective 9696 Mbps, 1212 MiB/s, और वास्तविक उपयोग 780 MiB/s के रूप में दिखाया गया है
    • USB 4 Gen 3 x 2 को 20000 Mbps signal के 2 चैनलों के साथ कुल 40000 Mbps, effective 38787 Mbps, 4848 MiB/s, और वास्तविक उपयोग 2700 MiB/s के रूप में व्यवस्थित किया गया है
  • encoding overhead effective bandwidth में परिलक्षित होता है, और उदाहरण के लिए 8b/10b में 20% overhead होता है
  • multi-lane system TX lane striping और RX lane bonding का उपयोग करता है

cable, connector, power

  • cable में तारों की संख्या के अनुसार भेजी जा सकने वाली lane configuration बदलती है
    • 4 तार PWR, GND, D+, D- से बने होते हैं
    • 8 तारों में इसके साथ RX+, RX-, TX-, TX+ भी जोड़े जाते हैं
    • 12 तारों में RX1/RX2, TX1/TX2 pair भी शामिल होते हैं
  • 1 USB lane को +/- twisted pair की एक जोड़ी के रूप में परिभाषित किया जाता है
    • 4 तार 1 half-duplex lane की तरह काम करते हैं
    • 8 तार 2 lane की तरह काम करते हैं, जिनमें 1 upstream और 1 downstream शामिल होता है
    • 12 तार 4 lane की तरह काम करते हैं, जिनमें 2 upstream और 2 downstream शामिल होते हैं
  • केवल USB Type-C में दो lane को support करने लायक पर्याप्त pins होते हैं
    • CC1 और CC2 का उपयोग DFP/UFP detection के लिए होता है, और power negotiation तथा alt mode switching में भी किया जाता है
    • SBU1 और SBU2 का उपयोग DisplayPort AUX channel और hot plug detection के लिए auxiliary bus lines के रूप में होता है
  • charging standards की तालिका में maximum voltage, current, power साथ में व्यवस्थित किए गए हैं
    • USB 2.0 को 5V, 500mA, 2.5W के रूप में दिखाया गया है
    • USB 3.0 / USB 3.1 को 5V, 900mA, 4.5W के रूप में व्यवस्थित किया गया है
    • USB Battery Charging 1.2, 5V, 1.5A, 7.5W है
    • USB-C Current Mode non-PD, 5V, 3A, 15W है
    • USB-C Power Delivery 1/2, 20V, 5A, 100W है
    • USB-C PD 3.1 EPR, 48V, 5A, 240W है
  • संबंधित standard documents को version के अनुसार links में व्यवस्थित किया गया है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 4 일 전
Hacker News की राय

  • SBU का मतलब "Secondary Bus" नहीं, बल्कि Sideband Use है
    कुछ डिवाइसों में यह UART ले जाता है, और कुछ में audio
    [1]: https://www.usb.org/sites/default/files/USB%20Type-C%20Spec%20R2.0%20-%20August%202019.pdf (pdf)

    • हेडर में Contact लिंक के नीचे email address दिया हुआ है :)

  • थोड़ा अलग विषय है, लेकिन लेखक का यह लेख भी सच में बहुत recommend करने लायक है: https://fabiensanglard.net/mjolnir/index.html
    मैंने इसे कुछ साल पहले एक बार पढ़ा था, और कभी-कभी फिर से ढूंढकर पढ़ लेता हूँ
    यह सोचकर भी अच्छा लगता है कि मेरा अभी का 10 साल से ज़्यादा पुराना PC चुपचाप अपनी उम्र पूरी कर ले, ताकि मैं आखिरकार एक छोटा-सा compact system नया assemble कर सकूँ

    • खैर, accident जैसी चीज़ें तो हो ही जाती हैं
      हो सकता है मैं कालीन में पैर फँसाकर गिर जाऊँ और वह पुराना ऐतिहासिक PC कूड़ेदान में जा गिरे

  • 3.2 naming अपने आप में मुझे उल्टा ठीक लगती है
    Gen speed को बताता है, और "by" bandwidth width को, तो मोटे तौर पर यह PCIe naming जैसा system है
    लेकिन यह बात पसंद नहीं कि USB 3, USB 3.1, USB 3.2 असल में लगभग एक ही चीज़ को refer करते हैं, और sales side भी अगर सिर्फ 3.1 या 3.2 support लिखा हो, तो वह 5~20Gbps में कुछ भी हो सकता है, जो बिल्कुल ideal नहीं है

    • PCI-E ने शुरुआत से 1.0, 2.0, 3.0 जैसी एक ही naming rule बनाए रखी
      USB कई बार बदलता रहा, इसलिए ज़्यादातर लोगों के लिए यह लगातार confusing रहा, और पुराना 3.0 अब 3.0 भी नहीं रहा
      3.1 का मतलब भी बदल चुका है, इसलिए अब भी ऐसी naming पर अड़े रहने की कोई वजह नहीं दिखती
    • यह सिर्फ sales की समस्या नहीं है
      Windows भी कहीं ठीक से नहीं दिखाता कि motherboard क्या support करता है, और डिवाइस जोड़ने पर भी यह नहीं बताता कि वास्तव में किस speed पर negotiation हुआ

  • 2050 में short-range data communication कैसा दिखेगा, यह तो नहीं पता, लेकिन उसका नाम USB ही होगा, यह लगभग तय लगता है

    • शायद उसका नाम USB-G 4.6 SuperSpeed Plus जैसा कुछ होगा, और cable अब भी तरह-तरह के electronics charge करने के लिए ही इस्तेमाल होगी, जिनमें से आधे में वह ठीक से काम भी नहीं करेगी
    • 2030 में कौन-सी technology होगी, यह नहीं पता, लेकिन 2040 में शायद USB sticks and stones ही होंगे

  • बढ़िया table है
    इसमें Type-C connector की male/female crossover naming और pinout, असली voltage·modulation·signaling method (USB4v2 में PAM3 11b/7t encoding इस्तेमाल होता है), और PD generation और profile भी शामिल हों तो और अच्छा होगा

    • और Quickcharge जैसे अलग-अलग proprietary voltage method भी छूटें नहीं, तो बेहतर होगा

  • अब तक समझ नहीं आता कि MacBook USB4/Thunderbolt 4/5 को support करते हुए भी USB 3.2 Gen 2x2 को क्यों support नहीं करता
    नतीजा यह है कि महंगी external disk पर 20~40Gb/s मिल जाता है, लेकिन 20Gb/s का विज्ञापन करने वाले सस्ते और आम products पर सिर्फ 10Gb/s ही मिलता है

    • लगता है MacBook मूल रूप से Thunderbolt को प्राथमिकता देता है, और TB spec में जो पहले से शामिल नहीं है, उसमें USB की केवल ज़रूरी चीज़ें ही जोड़ी जाती हैं
      और शायद TB 5 तक के किसी भी spec में 3.2 Gen 2x2 define नहीं है

  • यह पोस्ट देखने के बाद मैंने office की सारी USB dock cable बदल दीं
    अगर laptop से जुड़ने वाली cable पर्याप्त power नहीं दे पाती, तो laptop चुपचाप अपनी clock कम कर देता है ताकि power consumption घटे
    सिर्फ cable ठीक करने से ही 10~30% performance improvement मिला

  • इससे जुड़ी एक पोस्ट और है
    USB Cheat Sheet - https://news.ycombinator.com/item?id=31271038 - May 2022 (168 comments)

  • मैंने कभी सुना था कि USB naming को जानबूझकर confusing बनाया गया है
    ताकि vendor अपने गोदाम में बचे पुराने accessories बेचते रहें, USB-IF पुरानी generation को rebrand करके उसे latest जैसा दिखा देता है
    इसे इस तरह लिखें तो कहीं ज़्यादा साफ़ है:
    USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 / USB 3.2 Gen 1 -> USB 3 5Gbps
    USB 3.1 / USB 3.1 Gen 2 / USB 3.2 Gen 2 -> USB 3 10Gbps
    USB 3.2 Gen 2x2 -> USB 3 20Gbps
    USB 4 शायद आखिरकार सही दिशा में जाता दिख रहा है

    • USB 4 तो उल्टा और खराब दिशा में जा रहा है
      USB 4, Thunderbolt 4 जैसा है, लेकिन उसमें लगभग सब कुछ optional है
      उदाहरण के लिए USB 4 में DP Alt mode का support भी न हो सकता है, जबकि Thunderbolt 4 में यह हमेशा होता है
    • हाल ही में खरीदा गया एक USB hub लगभग ऐसे ही label किया गया है, जो मुझे काफ़ी पसंद आया
      host के साथ यह USB4 से connect होता है और ports पर यह लिखा है:
      Power in/USB 10Gbps
      USB 10Gbps
      USB 10Gbps
      8K HDMI
      अभी तक इससे काफ़ी संतुष्ट हूँ
    • सच कहूँ तो यह पूरी तरह से जानबूझकर किया गया लगता है
      HDMI Forum ने भी HDMI 2.0 को HDMI 2.1 में absorb कर लिया और 2.1 features को optional बना दिया, ताकि manufacturer असली 2.1 features के बिना भी 2.0 डिवाइस को 2.1 कह सकें
      AMD ने भी हाल में कुछ ऐसा ही किया, जहाँ नई mobile processor generation के नाम पर आधे product पुराने generation के rebrand निकले
    • या फिर इसे बस ऐसे भी रखा जा सकता है
      5 Gbps --> USB 3
      10 Gbps --> USB 3.1
      20 Gbps --> USB 3.2
      इससे तुरंत समझ आता है कि बड़ा number बेहतर है

  • 45 साल से tech industry में हूँ, फिर भी अब तक USB और Thunderbolt में क्या किसके साथ compatible है और कितनी speed मिलनी चाहिए, यह ठीक से समझ नहीं आता

    • Thunderbolt 5 cable खरीद लें, तो वह सारे USB standard और उससे आगे तक लगभग सब cover कर देती है
    • मेरा पहला USB-C डिवाइस और cable मैंने बस पिछले साल खरीदा
      उससे पहले मैं DisplayPort और Thunderbolt 2 को लंबे समय तक आराम से इस्तेमाल करता रहा, इसलिए USB-C मुझे physical रूप से बहुत नाज़ुक लगता है और सच कहूँ तो पसंद नहीं
      2023 से पहले मेरे पास 2012 के बाद का कोई computer भी नहीं था, इसलिए USB3 के peak दौर और naming विवाद लगभग पूरी तरह छूट गए, लेकिन speed improvement ज़रूर साफ़ महसूस हुई