USB3 con menos cables

USB3 ofrece un ancho de banda mucho más rápido que USB2 pero, técnicamente, al precio de más cables que da como resultado un cable más grueso. USB3 está construido con 9 cables, 4 son USB2 estándar y 5 son serie USB3 (2 de transmisión diferencial, 2 de recepción diferencial y uno GND).

En un esfuerzo por hacer un cable delgado y flexible, ¿sería posible hacer un cable de 5 hilos, solo con los cables USB3? ¿Asumiendo que ambos lados del cable son USB3?

No pude encontrar ninguna información sobre la sincronización inicial para USB3. La mejor idea que se me ocurre es aislar el par UTP del viejo USB y probarlo.

Así que cubrí los dos pines de datos centrales de mi cable de disco duro USB3 con un poco de cinta kapton y lo enchufé. La computadora negocia bien con la unidad. Ya no hay sincronización inicial de lo normal.

Es probable que un cable USB3 de 6 hilos funcione. 4 para pares LVDS y Power and Ground.

Sin embargo, la mayoría de los cables tienen una tierra separada para cada par LVDS. Esto es para devolver rutas actuales diferentes al par. Esto es útil para la integridad de la señal, al igual que la forma en que la corriente de retorno fluye realmente en el plano de tierra bajo pares LVDS, no en el otro par, en una PCB.

Así que en realidad estás perdiendo solo 2 de 10 cables.

Los nueve cables utilizados en un cable USB 3.0 se muestran a continuación.

1   VBUS                        Power
2   D−                          USB 2.0 differential pair
3   D+
4   GND                         Ground for power return
5   StdA_SSRX− / StdB_SSTX−     SuperSpeed transmitter differential pair
6   StdA_SSRX+ / StdB_SSTX+
7   GND_DRAIN                   Ground for signal return
8   StdA_SSTX− / StdB_SSRX−     SuperSpeed receiver differential pair
9   StdA_SSTX+ / StdB_SSRX+

Los cables 1 a 4 se utilizan para conexiones USB 2.0. Se agregaron los cables 5 a 9 para USB 3.0.

VBUS y GND son cables de alimentación, y se pueden usar para alimentar un dispositivo, suministrando 100 mA o 500 mA a 5V.

Tenga en cuenta que GND_DRAIN no es lo mismo que GND. Los dos pares diferenciales están envueltos con un escudo de tierra y GND_DRAIN está conectado a este escudo. GND_DRAIN no está conectado internamente a GND dentro del cable. Supongo que GND_DRAIN está conectado externamente a GND solo en un extremo del cable para evitar bucles de tierra.

Los pares diferenciales son salidas de un extremo y entradas al otro, por lo tanto, las etiquetas duales.

De acuerdo con este artículo bajo el título Velocidad de bus, el transmisor primero intenta detectar la terminación del par diferencial en el lado del receptor. Si no se encuentra ninguno, el host vuelve a USB 2.0 y usa el par D- / D + para la comunicación. A partir de esto, supongo que podría pasar sin los cables D- / D + 2 y 3.

Si está actuando como un host, debe suministrar 5v en la línea VBUS. Si es un dispositivo, puede ignorar esta línea si es autoalimentado.

Entonces, como mínimo, es posible que pueda sobrevivir con las seis pistas 4-9.

Compré un cable de extensión USB 3.0 y compruebo si D + / D- puede ser ignorado por 3.0.

1. El cable de extensión funciona bien con 3.0 y 2.0.
2. Corté la línea de datos D + / D- 2.0 del cable USB 3.0.
3. No había conexión USB 3.0. no 2.0 por supuesto.
4. Vuelvo a vincular la línea D + / D- 2.0, la conexión está bien.

Desde mi experimento, creo que D + / D- no se puede ignorar incluso para 3.0. Lo pruebo con memoria USB 3.0 y concentrador USB 3.0. Ambos casos sin conexión sin D + / D-.

El informe de Doojin está equivocado, algo más no estaba bien. No hay ninguna razón para que USB3.0 no funcione si los cables D + / D- están cortados. Acabo de hacer el mismo experimento, y una memoria USB3 funciona bien.

El protocolo de conexión USB3 es el siguiente:

1. El dispositivo USB3 se enchufa. El canal Rx se termina con 45 ohmios a tierra, pero D + aún no se ha levantado.

2. El host USB3 envía un pulso positivo en ambas líneas Tx y observa la respuesta RC. El host hace esto periódicamente a intervalos de aproximadamente 100 ms.

3. Si la terminación USB3 está presente, el tiempo de carga de la línea se define mediante Rsense y una tapa de desacoplamiento de 0.1uF, que se conecta a tierra a través de la terminación Rx. La circuitería especial en el transmisor host lo detecta, consulte la sección 6.11 de las especificaciones USB3.1, Figura 6-36. Luego, el host inicia la señalización de Polling.LFPS, seguida de un apretón de manos desde el dispositivo, y comienza el protocolo de entrenamiento de enlace. Se establece la comunicación USB 3.0. NOTA: Los D + / D- no están involucrados.

4. Si la terminación USB3 Rx no está presente, la carga de la línea es mucho más rápida ya que está determinada solo por la capacitancia del cable a granel. El host detecta esto y no continúa con el sondeo. No se ha establecido la conexión LPS y USB3.

5. Si falla el protocolo de enlace de conexión USB3 anterior, solo entonces el dispositivo intenta conectarse como dispositivo USB2, tirando D + alto. Si D +/- no están presentes, no se establecerá una conexión USB.

Conclusión: sí, es posible eliminar el par trenzado D + / D- y hacer que funcione el enlace USB3. Sin embargo, ¿la eliminación del 10% de los cables totales (medidos como AWG general) realmente ahorra algo en la rigidez mecánica de los cables?