Подходят ли флешки 3.0 к usb 2.0. История создания Universal Serial Bus. Сведения об исправлении

Большая часть периферических устройств к компьютеру подключается с помощью USB-порта. Однако многие даже не догадываются, что спецификаций портов существует несколько, а самые распространённые на текущий момент - USB 2.0 и 3.0. А есть ли между ними отличие? Можно ли флешку с портом USB 3.0 подключить к 2.0 и наоборот?

Основные отличия USB 2.0 от 3.0

USB - это последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств (преимущественно на компьютере, но не только на нём).

Стандарт этого порта был принят в 1996 году. Самая его распространённая спецификация - USB 2.0 появилась в 2000 году, USB-версии 3.0 - в 2008 году.

Windows ввёл поддержку версии 3.0 только для Vista и Windows 7, Linux стал поддерживать USB 3.0 с версии 2.6.31

Ключевая особенность данного порта - это их полная совместимость. Устройство с USB 3-й версии можно подключить к USB 1.0. При этом оно будет полноценно работать, но с ограничениями спецификации USB. Например, если флеш-накопитель USB 3.0 подключить к USB 2.0, то максимальная скорость считывания данных будет ограничена пределами порта USB 2.0. Все остальные отличия между USB 2.0 и 3.0 указаны в таблице.

Таблица: сравнение параметров USB 2.0 и 3.0

Параметр	USB 2.0	USB 3.0
Скорость доступа к данным	480 Мбит/с (по спецификации, на практике - в 2 раза меньше)	5 Гбит/с (по спецификации, на практике - в 1,5–2 раза меньше)
Количество контактов	4	4 + 4 (последние 4 контакта задействуются только на совместимых устройствах)
Максимальная сила тока (не касается зарядных устройств, где задействуются не все контакты)	0,5 А	0,9 А
Максимальная длина провода для передачи данных (без повреждения данных)	5м	3м
Операционные системы, поддерживающие стандарт	Windows 2000, XP, Vista, 7, 8, 8.1, 10, MacOS, Linux	Windows Vista, 7, 8, 8.1, 10, MacOS, Linux (начиная с версии ядра 2.6.31).

Видео: совместимость интерфейсов USB разных версий

USB 3.0 - это своего рода модифицированная вариация USB 2.0 с более высокой скоростью обмена данными и немного большей силой тока. В любом случае порты абсолютно совместимы, так что устройства с USB-портом всегда подойдут друг к другу. Стоит ли переплачивать за USB 3.0? В большинстве случаев - нет. Это потребуется лишь при использовании сверхбыстрых внешних накопителей со скоростью доступа свыше 30–40 Мб/с (внешние жёсткие диски или SSD).

Всем привет Поговорим о флешках, а вернее о их совместимости. Значит напишу так, ну не особо углубляясь в термины, чтобы вам было понятно ну и чтобы не грузить вас. Значит что такое флешка? Это накопитель. Чтобы туда данные попали, то нужен кабель, ну разьем, порт. Это грубо говоря интерфейс. Но чтобы был максимальный комфорт, то нужно чтобы данные попадали на флешку максимально быстро, как и считывались с нее. Вот над этим работают постоянно, придумывая новые стандартны передачи данных.

Сегодня, ну на 2016 год, самой популярной ревизией есть как USB 3.0, так и USB 2.0, может быть что последняя даже популярна. Отличаются эти версии в основном скоростью и силой тока. Это два главных отличия. Значит что я могу тут сказать, могу только обрадовать, ибо версии USB 2.0 и USB 3.0 полностью совместимы!

То есть флешка USB 3.0 будет спокойно работать в разьеме USB 2.0 и наоборот. Однако что важно понимать, что все это будет работать на скорости USB 2.0, честно говоря не помню сколько там той скорости, но все равно на деле меньше, чем пишут. Скажу от себя, версия 3.0 по ощущениям в два-три раза быстрее чем 2.0, но по характеристикам еще больше.

Скорости это одно, но есть еще такая штука как сила тока, вот тут уже немного интереснее. Версия USB 2.0 может обеспечить до 500 мА, а версия 3.0 до 900 мА, напряжение у обоих 5В. Но вот тут главное то, что современные жесткие диски, ну те которые подключаются по интерфейсу USB 3.0, то я не знаю как они будут работать, если их подключить к порту 2.0. Могут работать хорошо, а могут и не очень. Для жестких дисков очень важно качественное и стабильное питание. В общем этот момент важный и вам нужно учесть, тоже самое касается и подзарядок от USB-портов. Проверьте, не будет ли проблем, поищите инфу в интернетах, это просто мой вам совет

Как видите скорость это одно и касается оно по большему счету флешек, а вот другие USB-устройства, это уже момент немного серьезный. Лучше проконсультироваться. Лично я, если бы не был уверен, то не подключал бы жесткий диск USB 3.0 к порту 2.0, мало ли…

Наверняка, каждый пользователь компьютера слышал о таких понятиях, как USB порты версии 2.0 и 3.0. Но не все точно понимают что это. В этой статье я расскажу вам про USB 2.0 и 3.0: отличия, совместимость интерфейсов, а также о том, что это вообще такое.

Как понятно логически, версия USB 3.0 новее, чем 2.0, а, соответственно, она лучше. Давайте разберёмся, чем она лучше, и начнём с вопроса о том, откуда всё это пошло.

USB и его версии

USB расшифровывается как universal serial bus, и переводится на русский как универсальная последовательная шина. Универсальная – значит к ней можно подключить всё, что угодно, любое устройство. USB бывают разных версий, главное отличие которых в скорости работы.

К свойству универсальности производители шли долго. Как помнят многие, сначала у компьютера было множество разных портов, некоторые из которых остались и по сей день, например, громоздкие COM с толстыми кабелями, PS/2 с хрупкими контактами и другие. Теперь же принтеры, клавиатуры, мышки и другое оборудование можно подключать через USB.

Первые USB начали появляться с 1994 года. В 1996 году вышла версия 1.0, которая работала на мизерной скорости 1,5 Мбит/с. Затем в 2000-м вышла версия 2.0 со скорость работы 480 Мбит/с. Это вполне приемлемая скорость, которая позволила подключать разные оборудования к порту. В 2008 году вышла USB 3.0, работающая теоретически на скорости 5 Гбит/с.

Разработку USB 3.0 финансировали многие мировые бренды компьютерной сферы, которые были заинтересованы во введении стандартизации на разъёмы и улучшении производительности оборудования.

USB 2.0 и 3.0: отличия

Наконец, рассмотрим USB 2.0 и 3.0: отличия этих портов друг от друга и сравним их. Вот признаки, по которым они различаются:

• Визуально отличить USB 2.0 от 3.0 очень легко – разъёмы 3.0 окрашены в синий цвет.

• Второе отличие, которое легко ощущается на практике – это скорость передачи. У версии 3.0 она значительно выше. Она может уступать заявленной теоретической скорости (5 Гбит/с), но всё равно остаётся выше версии 2.0.
• Отличие USB 2.0 от 3.0 есть в силе тока. В ранней версии она была 500 мА, в новой достигает уже 900 мА. Таким образом, новыми USB можно питать большее количество мощных устройств.
• В старой версии USB было 4 провода, в новой стало ещё на 4 больше. Таким образом, ещё одно отличие USB0 от 3.0 – второй имеет более толстый кабель. Это также ограничило максимальную длину кабеля 3.0 до 5 метров и сделало его более дорогим.
• Windows XP не поддерживает USB 3.0, даже если физически оборудование компьютера на это способно, работать оно будет как 2.0. Только более старшие версии Windows способны работать с 3.0 полноценно.

Надежный и качественный СММ сайт https://doctorsmm.com / поможет Вам выгодно и недорого купить продвижение более чем в 9 социальных сетях. Здесь Вы найдете широкий спектр услуг с большими скидками и гарантиями на выполнение. Так, например, Вы можете приобрести лайки или подписчиков в Инстаграм и другие ресурсы на самых популярных социальных площадках интернета.

Совместимость USB 2.0 и 3.0

Если подключить устройство USB 2.0 в разъём 3.0, то работать оно будет на уровне 2.0. Если подключить устройство USB 3.0 к разъёму 2.0, то работать оно тоже будет на уровне 2.0. Таким образом, при совместимости этих интерфейсов, меньшая версия задаёт качество работы.

Ни так давно я столкнулся с такой проблемой на уже установленной операционной системе Windows 8.1. Компьютер мне вручили для того чтобы я переустановил систему с Windows 8.1 на Windows 7, и в первую очередь я проверил USB вход. Подсоединил к нему флешку, компьютерную мышь, но ноутбук так и не увидел ни одно оборудование. Затем обратил внимание, что сам сам USB порт синего цвета, а этого говорит о том, что это USB 3.0

Не работает он лишь по одной причине, в системе не установлены драйвера для USB 3.0

Чтобы проверить наличие драйверов в системе, посмотрим в диспетчер устройств, нет ли там вопросиков и других знаков рядом с установленными драйверами. Если нет подозрительных знаков, значит в системе установлен драйвер, но он либо старый, либо не подходит к операционной системе.

Какие есть варианты решения проблемы?

1. Как вариант, я загрузил на свой сервер драйвера USB 3.0 для материнской платы Intel, AMD и Asus. Вам необходимо скачать один из представленных драйверов.

Как узнать какая у вас материнская плата?

На ноутбуках обычно есть наклейка типа INTEL или AMD.

В диспетчере устройств в разделе контроллеры USB обратите внимание на такие надписи:

Как видно на фото выше, у меня установлена материнка с чипсетом Intel, соответственно драйвер нужно скачивать именно этого производителя.

2. Скачать программу DriverPack Solution, затем установить или обновить драйвер USB 3.0 . Программа абсолютно бесплатная и не требует установки, но для этой1 версии требуется подключение к интернету.

3. Если два верхних варианта вам не помогли, необходимо либо выполнить установку с дисков, которые давались при покупке компьютера, либо воспользоваться мое статьёй «Где скачать драйвера ». В этой статье я показал как скачать дрова с официальных сайтов таких производителей как Acer, Samsung, Toshiba и Dell. Видео к статье прилагается.

Но я думаю, что первый вариант обязательно поможет в решение данной проблемы.

В современной IT-индустрии часто случается так, что заверения производителя устройства относительно его функциональности не соответствуют действительности. От скепсиса по этому поводу перейдем к решению конкретной технической задачи…

Постановка задачи

В нашей тестовой лаборатории оказался USB Flash накопитель Kingston DataTraveler 3.0 . Согласно информации производителя, устройство поддерживает USB 3.0. Проверим, так ли это на самом деле, не разбирая флешку и не нарушая гарантию.

Аппаратный тест

Присмотревшись к разъему, за четырьмя «ближними » контактами, обеспечивающими поддержку USB 2.0, мы, как и ожидалось, обнаружили пять «дальних » контактов, используемых только в режиме USB 3.0 Super Speed . Измеряем сопротивление сигнальных линий USB 3.0 относительно земли, получаем значения, отличные от бесконечности. Вывод: контакты USB 3.0 физически присутствуют и не заканчиваются тупиком. Измерение выполнялось омметром на пределе, используемом для проверки полупроводниковых диодов. Для доступа к «дальним» контактам разъема USB 3.0 можно сконструировать переходник или воспользоваться тонким и длинным щупом, например иглой. Полученный результат является необходимым, но не достаточным условием функционирования устройства в режиме USB 3.0 Super Speed. Может случиться так, что сигнальные цепи заканчиваются терминирующими резисторами, но не подключены к контроллеру. Поэтому переходим к следующему тесту – программному.

Программный тест

Эксперимент выполняем на достаточно новой, еще не исследованной плате Tyan S5533 , построенной на чипсете Denlow .

Рис 1 . Системная плата Tyan S5533 в ITX-формате

Чтобы исключить влияние драйверов, запускаемых в сеансе операционной системы, наш тест будет «экстремально низкоуровневым», запускаться будем под DOS, а результаты контролировать путем просмотра дампа Memory Mapped I/O регистров контроллера USB.

Последовательность действий такова.

1) Воспользовавшись бета-версией утилиты USB.EXE разработки IC Book Labs, определим адрес блока конфигурационных регистров контроллера XHCI, в нашем примере это bus=0, device=14h, function=0. Также определим базовый адрес блока операционных регистров в пространстве Memory Mapped I/O, в нашем примере он равен F7500000h.

Рис 2 . Результаты работы утилиты USB.EXE. Адрес блока конфигурационных регистров XHCI: bus=0, device=14h, function=0. Базовый адрес операционных регистров XHCI равен F7500000h.

2) Как известно, в целях совместимости с программным обеспечением, не поддерживающим контроллер USB 3.0 XHCI, на данной платформе, по умолчанию, порты USB 3.0 обслуживаются контроллером USB 2.0 EHCI. Наша задача – перевести их в режим обслуживания контроллером USB 3.0 XHCI. Воспользуемся документацией Intel 8 Series / С220 Series Chipset Family Platform Controller Hub Datasheet и любой утилитой, позволяющей редактировать содержимое регистров системной логики.

Программируем регистр USB 3.0 Port Routing Mask Register. Записываем по адресу bus=0, device=14h, function=0, register=0DCh байт со значением 0FFh.

Программируем регистр USB 3.0 Port Super Speed Enable Register. Записываем по адресу bus=0, device=14h, function=0, register=0D8h байт со значением 0FFh.

Рис.3 . Регистр USB 3.0 Port Routing Mask Register

Рис.4 . Регистр USB 3.0 Port Super Speed Enable Register

3) Считываем и расшифровываем согласно рис.5 и рис.6 исходное состояние нескольких битовых полей из младших 16-битов 32-битного регистра PORTSCNUSB3 до подключения устройства к исследуемому порту. Регистр находится по смещению 0570h от базового адреса блока операционных регистров контроллера, его адрес F7500000h+0570h=F7500570h

Прочитанное значение = 02A0h = 0000.00 10.1010.0000 b
D0=Current Connect Status=0. Устройство не подключено.
D1=Port Enabled/Disabled=0. Порт не используется.
D=Port Speed=0000b. Скорость не определена.

Рис.5 . Регистр USB 3.0 Port Status and Control Register, биты

Рис.6 . Регистр USB 3.0 Port Status and Control Register, биты

4) Подключаем USB 3.0 флэшку, затем повторно считываем регистр и расшифровываем те же битовые поля.

Прочитанное значение = 1203h = 0001.00 10.0000.0011 b
D0=Current Connect Status=1. Устройство подключено.
D1=Port Enabled/Disabled=1. Порт используется.
D=Port Speed=0100b. Скорость равна 5.0 Gbit/S, режим USB 3.0 Super Speed работает.

5) Для самоконтроля, подключаем USB 2.0 флэшку к тому же порту, затем повторно считываем регистр и расшифровываем те же битовые поля. Прочитанное значение = 02A0h, что соответствует отсутствию подключения. Так и должно быть, регистр PORTSCNUSB3 «не видит» USB 2.0 устройство, так как оно обслуживается другой подсистемой и статус подключения доступен посредством другого регистра – PORTSCNUSB2, рассмотрение которого выходит за рамки наших исследований.

Резюме

Испытуемая флэшка действительно поддерживает режим USB 3.0 .

Если формализовать и запрограммировать описанные действия в виде DOS-программы или UEFI-приложения, получится небольшая утилита, позволяющая быстро определить, в каком скоростном режиме работает USB устройство. Для упрощения нашего примера, мы реализовали его для частного случая – подсистемы USB платы Tyan S5533 и использования первого порта, поэтому адрес регистра PORTSCNUSB3 в нашем примере – константа. В общем случае, для того, чтобы программа была работоспособна на всех платформах, адрес регистра PORTSCNUSB3 должен вычисляться на основании содержимого полей XHCI Capabilities, в соответствии со спецификацией USB 3.0 XHCI. С другой стороны, достигнуть универсальности можно значительно проще и изящнее, используя UEFI-протоколы вместо прямого взаимодействия с регистрами контроллера.

Источники информации

UPD

В качестве «подопытного кролика» использовался девайс Kingston DataTraveler 100 G3, объемом 16 GB:

UPD-II

1. Дескрипторы устройств, доступные для просмотра с помощью различных информационных утилит индицируют потенциальные возможности устройства. Скоростной режим, установленный для USB порта при подключении устройства, не всегда соответствует возможностям, декларированным в дескрипторах.

Устройство, декларирующее поддержку USB 3.0, может работать в режиме USB 2.0 из-за заводских недоработок, неисправного кабеля и многих других причин. При этом содержимое дескрипторов может указывать на поддержку режима USB 3.0.

Конечно, содержимое дескрипторов устройства - это более достоверный источник информации, чем надпись на флешке и клятвы продавца. Но по причинам, указанным выше, достоверность отлична от 100 процентов.

Именно стремление довести достоверность до 100% побудила нас на экстремально низкоуровневые исследования.

2. Другой метод – проследить в диспетчере устройств, какой контроллер является родительским для флешки (USB 2.0 EHCI или USB 3.0 XHCI), также неэффективен, так как, согласно спецификации, контроллер USB 3.0 XHCI может поддерживать все виды устройств: от Low-Speed до Super Speed. Поэтому, из того, что для флешки родительским контроллером является xHCI не следует, что устройство работает в режиме Super Speed.