Estoy buscando una respuesta autorizada, respaldada por datos. Un amigo me preguntó el otro día si se beneficiaría de conectar su mouse a un puerto USB 3.0 en lugar de un puerto 2.0 disponible. Respondí con frialdad que no habría ninguna diferencia. Ciertamente no soy el único en pensar eso. Ver respuestas en:
Intuitivamente, no creo que el rendimiento de datos deba ser un problema. Los ratones funcionaron bien a través de un puerto serie , y esos se transfieren a un máximo de 112.5 Kbps. USB 1.0 funciona a 1.5Mbps (lento) o 12Mbps (rápido). USB 2.0 puede manejar 480Mbps, y 3.0 puede alcanzar 5 Gbps.
Pero, ¿qué pasa con la velocidad de respuesta? ¿Existen estudios publicados sobre el tiempo de respuesta entre los puertos USB 2.0 y 3.0?
Mi pregunta es, ¿ tenía razón? ¿Importaría si tengo un mouse realmente elegante? ¿Puede mi amigo culpar con seguridad su pérdida en League of Legends en su lento puerto USB?
Respuestas:
Entonces tiene toda la razón: enchufar un mouse en un conector USB3 no confiere ningún beneficio. Si un mouse responde lentamente, es porque algo más está acaparando la CPU en detrimento del controlador del mouse.
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El hecho de que la velocidad de datos de un mouse sea muy baja y pueda ser manejada por USB 1.x no significa que no pueda beneficiarse al conectarse a un controlador más rápido.
Hay una serie de factores en juego aquí:
Los controladores USB 3.0 admiten compatibilidad con versiones anteriores al realizar la enumeración de manera compatible con dispositivos USB 1.xy 2.0, y exponer un controlador EHCI lógico como parte del mapa de registro.
El mouse se identificará como un dispositivo USB de alta velocidad, independientemente del puerto y controlador al que esté conectado. Esto hará que el mouse aparezca conectado lógicamente al controlador EHCI (a veces incluso OHCI / UHCI).
Tener un controlador EHCI lógico no significa que el dispositivo esté conectado a un circuito USB 2.0. La conexión entre el sistema y el controlador host USB 3.0 será de mayor velocidad, probablemente PCIe de varios carriles. También es mucho menos probable que atraviese un puente PCIe-PCI, lo que causa almacenamiento en búfer y una ligera latencia adicional.
Además de la conexión del lado del host, los transistores que manejan los pines USB también tendrán una velocidad de conmutación más alta, y en lugar de componentes pasivos para el filtrado de ruido, el bus usará interruptores digitales en la red de filtro, para permitir que se elimine y no sea lento dispositivos USB SuperSpeed inactivos. (Probablemente fue un problema mayor para el salto entre USB 1.xy 2.0).
Los componentes de filtro pasivo presentes en el mouse deberían dominar. Aún así, los tiempos de subida y bajada podrían ser unos nanosegundos más rápidos.
Los registros del controlador EHCI también se implementan en el mismo dado que la lógica USB 3.0 UHCI, por lo que la frecuencia de reloj y el rendimiento digital serán más altos.
De estos efectos, las diferencias PCIe tienen el mayor impacto en el rendimiento, especialmente en comparación con un controlador host USB 2.0 conectado a través de un puente PCIe-PCI.
En resumen, un controlador host USB 3.0 con un dispositivo USB 2.0 de alta velocidad o alta velocidad no es el mismo circuito que el mismo dispositivo conectado a un controlador host USB 2.0, y el tiempo no será idéntico .
Sin embargo, cualquier mejora de latencia será como máximo un par de microsegundos. Supongo que es posible que con cierta probabilidad esto haga que la entrada del mouse se retransmita al servidor a tiempo para procesarse un fotograma antes; la probabilidad es extremadamente baja (muy por debajo del 1%), y cualquiera que afirme que afecta el rendimiento de su juego está confundido.
En particular, los efectos de la congestión de la red son varios órdenes de magnitud más grandes. Cualquiera que intente darse todas las ventajas técnicas en la competencia debe concentrar sus esfuerzos allí. Las marcas de QoS probablemente determinan el resultado de los juegos en los niveles más altos de juego. La elección del proveedor de servicios casi con toda seguridad lo hace.
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Necesitamos echar un vistazo a la tasa de sondeo del mouse y, a partir de eso, podemos tener una mejor idea de la cantidad de datos que se transmiten. Si un mouse tiene una velocidad de sondeo de 100Hz, está enviando datos a la computadora 100 veces por segundo.
Un mouse estándar enviará un paquete de 3 bytes que contiene información sobre información de posición X / Y, así como información de botón. Teniendo en cuenta que se transfieren 3 bytes en cada ciclo de la velocidad de sondeo, es posible que se transfieran 300 bps.
Por defecto, la velocidad de sondeo de USB es de 125 Hz, por lo que según nuestra lógica, los datos que se transmiten son 375 bytes por segundo.
En base a esto, no creo que USB 3 sea más beneficioso que USB 2 o incluso 1.
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Técnicamente, hay algunos casos en los que marcaría la diferencia. En términos generales, incluso cuando existe esta diferencia, ni siquiera un jugador profesional lo notará.
Los controladores USB 3.0 y USB 2.0 en las placas base modernas se implementan de manera diferente, principalmente debido al rendimiento de datos que requiere USB 3.0. En algunos conjuntos de chips, encontrará que el USB 2.0 aparece como un dispositivo esencialmente PCI en un centro de comunicaciones que también maneja todos los demás dispositivos lentos, como discos duros, audio, ethernet, puertos paralelos y seriales, etc. Esto existía en el chip southbridge, que luego se conectó al puente norte a través de una capa de medios similar a un bus PCIexpress. El northbridge manejó las cosas de alta velocidad, como memoria, gráficos, PCIexpress, etc.
Esto significaba que una transacción USB involucraba varias otras transacciones: PCI, luego la interfaz de medios, luego la interfaz a la CPU, antes de que se manejara.
El USB 3.0 se introdujo al mismo tiempo que el northbridge / southbridge dio paso al PCH (Platform Controller Hub). La mayoría de las tareas de Northbridge se absorbieron en la CPU misma: memoria, PCIexpress, etc., mientras que las tareas restantes de Northbridge y Southbridge fueron a la PCH. El PCH se está ejecutando esencialmente en una ranura PCI express.
Los caminos, sin embargo, siguen siendo muy diferentes. Aunque USB 3.0 y USB 2.0 están integrados en la PCH, el USB 2.0 todavía se implementa como si fuera un dispositivo controlador PCI lento. No hay ninguna razón para que Intel rediseñe el silicio de una pieza comprobada, por lo que está integrado en la PCH de la misma manera que estaba integrado en el puente sur, con todos los cuellos de botella y la latencia adicional que tenía antes.
Sin embargo, el USB 3.0 está mucho más cerca de la CPU. Si bien esto está destinado principalmente a explicar el aumento del rendimiento, también afecta la latencia: hay menos transacciones involucradas en obtener una transacción USB 3.0 en la memoria o en la CPU, y las interrupciones pueden activarse más rápidamente.
Sin embargo, la diferencia entre la latencia USB 2.0 y la latencia USB 3.0 se mediría en nanosegundos. Ciertamente, ni siquiera los mejores jugadores de contracción hoy lo notan. Existe, pero es prácticamente inútil.
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El mouse es un dispositivo tan lento en términos de transferencia de datos que el límite de velocidad USB no es un factor limitante.
La latencia de la comunicación tampoco debería ser un factor, un dispositivo USB correctamente construido (cualquier generación) debería responder mucho más rápido que la velocidad refleja humana, por lo que no debería experimentar ningún retraso debido a la tecnología del puerto.
Por supuesto, hay muchos otros factores si experimenta un retraso del mouse: el sistema puede estar ocupado, el controlador puede no funcionar según lo previsto, el software puede estar atascado esperando otros eventos (la mayoría de las veces, es un problema de evento relacionado con la red), mouse puede romperse, y finalmente el hardware del puerto puede estar defectuoso, por lo que probar con otro mouse / puerto es un buen comienzo.
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Si bien no creo que en la mayoría de los modelos de mouse convencionales obtenga alguna ventaja, es probable que esté tratando de determinar que, incluso si hubiera alguna diferencia, ¿el usuario tendría que notarla?
En ese caso, es lo suficientemente simple como para probar el caso en un juego o aplicación exigente de rendimiento del mouse, conectándolo a ambos puertos. Lo intenté yo mismo y no encontré ninguna diferencia que pudiera notar, lo cual fue suficiente para mí (los resultados de las pruebas superaron la teoría para escenarios de uso personal, ya que en algunos casos incluso una diferencia psicológica podría ayudarlo a desempeñarse mejor, en cuyo caso aún sería se mejor para ti).
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