Данный материал подойдет для новичков и профессионалов. Некоторых часто волнует вопрос, как определить тип USB порта. Особенно это вызывает трудности, когда в ноутбуке все порты помечены черным цветом, хотя в характеристиках сказано, что USB 3.0 и 2.0 присутствуют. Правда не написано с какой стороны.
Эта статья не только поможет определить USB 3.0, но и попробуем отличить подделку. Статья будет небольшой, но в полной мере поможет разобраться, что к чему.
Определить вид USB порта с помощью Windows
Сейчас я попробую показать все программным путем, а потом посмотрим на сами порты. Большинство из вас знают, что USB-порты имеют версии 1.0 , 2.0 и 3.0 . Сейчас уже есть версия 3.1, но это не важно. Чтобы определить тип USB порта, нужно зайти в Диспетчер устройств. В Windows 10 нажимаем правой кнопкой мыши по меню Пуск и выбираем соответствующий пункт (либо нажимаем сочетание Win+X и делаем то же самое).
Как только открылось окно ищем вкладку «Контроллеры USB» и раскрываем ее. Там можем увидеть множество драйверов для USB портов. Если в одном из устройств есть слово «xHCI» , то это есть USB 3.0, все остальное относится к USB 2.0.
Легко? Тогда перейдем к следующему варианту определения.
Как определить тип USB порта по внешнему виду?
Давайте начнем с самой первой версии – USB 1.0, сейчас данный вариант в ноутбуках практически не используется, но имеет место в некоторых мышках и других устройствах. Выглядит он следующим образом: белый порт с 4-мя контактами – это и есть USB 1.0.
USB 2.0 обычно окрашен черным цветом и внутри имеет также 4 контакта. Второй тип совместим с USB 1.0, но отличаются лишь пропускной способностью. Второй тип быстрее.
В данном примере мы рассмотрели флешку, а как же выглядит разъем, например, в ноутбуке? Вот так и выглядит:
Почти ничем не отличается. Важный момент – некоторые производители могут окрасить тот же USB 2.0 в другой цвет, например, оранжевый. Конечно, это никак не влияет на характеристики интерфейса.
USB 3.0 выглядит, как синий порт и имеет 9 контактов . Четыре находятся впереди, остальные пять сзади. Смотрите внимательнее. Те, что сзади немного приподняты. Если материал синего цвета, то это точно USB 3.0. Также, на некоторых компьютерах рядом с разъемом вы можете видеть надпись «SS» , что говорит о максимальной скорости передачи данных (Super Speed).
Хочется отметить, что USB 1.0, 2.0 и 3.0 совместимы друг с другом, поэтому смело можете использовать их так, как вздумается. Например, вставить разъем USB 2.0 в 3.0, правда скорость тут будет на уровне 2.0.
Итак, подведём небольшие итоги, сейчас я еще раз опишу особенности портов USB:
USB 1.0
- Материал белого цвета;
- Имеет 4 контакта.
USB 2.0
- Выполнен из материала черного или синего цвета. В зависимости от предпочтений разработчиков, может быть и любой другой цвет;
- Имеет 4 контакта.
USB 3.0
- Материал практически всегда синего цвета, но и встречается черный;
- Всегда 9 контактов – 4 впереди и 5 сзади.
Вот и все, что я хотел рассказать об определении типа USB портов.
Если USB-устройство и платформа поддерживают передачу данных в режиме USB3.0 со скоростью 5 Гб/сек., то, казалось бы, ничто не мешает убедиться в этом воочию. Существует немало утилит для этого, да и наши исследования способствовали поиску ответа на это вопрос. Кроме того, если накопитель демонстрирует скорость, существенно превышающую 50-60 МБ/сек., то можно заявить - это режим Super Speed , поскольку в режиме USB 2.0 такая скорость физически недостижима, а «промежуточных» вариантов не существует. Но не все так просто...
Почему все так сложно
В силу разных причин, полноценная поддержка новых режимов универсальной последовательной шины в утилитах системной информации, несколько задерживается. В результате мы часто видим только дифференцирование между USB1 и USB2 и распознавание USB3-подключения как USB2. Кроме того, информация, получаемая из дескрипторов устройства, декларирует его потенциальные возможности, а не текущий скоростной режим, выбираемый сугубо аппаратно. Согласно спецификации USB, содержимое дескрипторов должно зависеть от установленной скорости, но разработчики устройств не всегда соблюдают это правило. В итоге, какой бы результат (USB2 или USB3) мы не увидели, есть основания для сомнений.
С учетом постоянного совершенствования технологий опережающего чтения и отложенной записи, делать выводы, ориентируясь исключительно на скорости копирования файлов на жестком диске будет методологически неверно, хотя при больших размерах файлов (единицы гигабайт), такой критерий имеет право на жизнь. Но есть более радикальный, а следовательно и более достоверный путь – получить информацию непосредственно из регистров контроллера USB 3.0 xHCI, написав для этого небольшое UEFI-приложение на ассемблере.
Условия эксперимента и системные объекты
Платформа – ноутбук ASUS N750JK , а подключаемое USB 3.0 устройство – жесткий диск Transcend StoreJet 35T3 . Целевым объектом будут регистровые поля контроллера USB3.0 xHCI, индицирующие тип соединения. Заметим, что в зависимости от скоростного режима (USB2 или USB3), контроллер «видит» устройство через одну из двух групп регистров.
Рис .1 . Биты регистра Port N Status and Control USB2 индицируют тип соединения : Low-Speed, Full-Speed или High-Speed
Рис
.2
. Биты
регистра
Port N Status and Control USB3
индицируют
тип
соединения
: Super-Speed
Утилита CheckUSB
Исходные тексты подготовлены в формате Flat Assembler 1.71.17. Утилита CheckUSB предназначена для запуска в среде x64 UEFI. Текущая версия поддерживает только системную логику Intel 8 Series, режим USB 3.0 должен быть включен в CMOS Setup. Такая привязка связана во-первых с поддержкой широкого набора регистров, специфичных для данной системной логики и не предусмотренных спецификацией контроллера xHCI, а во-вторых, в целях упрощения, вычисление адресных смещений и размерностей ряда регистровых полей, а также задание количества портов, реализовано для частного случая, а именно данной системной логики. Подробная информация содержится в документе:
- Intel 8 Series / C220 Series Chipset Family Platform Controller Hub (PCH). Datasheet. June 2013
Энтузиастам, желающим расширить функциональность нашего простейшего примера и реализовать поддержку различных наборов системной логики, рекомендуем документ:
- Extensible Host Controller Interface for Universal Serial Bus (xHCI). Revision 1.1
Кроме того, непосредственный доступ к конфигурационному пространству PCI и memory-mapped I/O рекомендуется заменить на вызовы соответствующих UEFI-протоколов.
Анализируем результаты
Итак, утилита отработала, рапорт сгенерирован.
Рис. 3
Обратим внимание на список подключений к портам контроллера USB. Вначале следуют три устройства, входящие в состав ноутбука, а четвертое – это наш искомый внешний жесткий диск Transcend StoreJet 35T3. Режим SuperSpeed включен. Детальный анализ содержимого регистровых полей приведен .
Резюме
Низкоуровневое исследование, выполненное на уровне физического доступа к регистрам контроллера USB3.0 xHCI в среде UEFI firmware, однозначно свидетельствует – режим Super Speed включен. Но исправность оборудования необходимое, но не достаточное условие его корректной работы в сеансе операционной системы. Причиной проблем может быть, например, драйвер контроллера xHCI или сама ОС. Поэтому, логичным продолжением будет проведение подобного эксперимента в сеансе ОС, например Windows. Эта задача посложнее, так как регистры контроллера являются привилегированным системным ресурсом, для доступа к которому требуется написать собственный драйвер. Кроме того, в сеансе операционной системы, с контроллером USB взаимодействует его штатный драйвер, необходимо позаботиться о бесконфликтности.
На заре компьютерных технологий одной из основных проблем пользователя была плохая совместимость устройств - за подключение периферии отвечало множество разнородных портов, большинство из которых отличалось громоздкостью и низкой надёжностью. Решением стала «универсальная последовательная шина» или, сокращённо, USB. Впервые новый порт был представлен широкой публике в далёком 1996 году. В 2001-м покупателям стали доступны материнские платы и внешние устройства стандарта USB 2.0, а в 2010-м появился USB 3.0. Так в чём же отличия этих технологий и почему обе до сих пор востребованы?
Отличия стандартов USB 2.0 и 3.0
Прежде всего, стоит отметить, что все USB-порты совместимы между собой. Это значит, что подключение медленного устройства к быстрому порту и наоборот возможно, однако скорость обмена данными будет минимальной.
«Опознать» стандарт разъёма можно визуально - у USB 2.0 внутренняя поверхность окрашена в белый цвет, а у USB 3.0 - в синий.
Кроме того, новые кабели состоят не из четырёх, а из восьми проводов, что делает их более толстыми и менее гибкими. С одной стороны, это увеличивает функциональные возможности устройств, улучшает параметры передачи данных, с другой - повышает стоимость кабеля. Как правило, кабели USB 2.0 в 1,5–2 раза длиннее своих «быстрых» сородичей. Есть различия в размерах и конфигурации схожих версий разъёмов. Так, USB 2.0 делится на:
- тип A (обычный) – 4×12 мм;
- тип B (обычный) – 7×8 мм;
- тип A (Mini) – 3×7 мм, трапециевидный со скруглёнными углами;
- тип A (Micro) – 2×7 мм, прямоугольный;
- тип B (Micro) – 2×7 мм, прямоугольный со скруглёнными углами.
В компьютерной периферии чаще всего используется обычный USB Тип A, в мобильных гаджетах - Тип Б Mini и Micro. Классификация USB 3.0 тоже сложная:
- тип A (обычный) – 4×12 мм;
- тип B (обычный) – 7×10 мм, сложной формы;
- тип B (Mini) – 3×7 мм, трапециевидный с прямыми углами;
- тип B (Micro) – 2×12 мм, прямоугольный со скруглёнными углами и выемкой;
- тип C - 2,5×8 мм, прямоугольный со скруглёнными углами.
В компьютерах по-прежнему превалирует Тип A, но Тип C с каждым днём набирает всё большую популярность. Переходник для этих стандартов показан на рисунке.
Таблица: основные сведения о возможностях портов второго и третьего поколения
Пока что рано списывать USB 2.0 со счетов - этот стандарт широко применяется для подключения клавиатуры, мыши, принтеров, сканеров и других внешний устройств, используется в мобильных гаджетах. Но для флешек и внешних дисков, когда первична скорость чтения и записи, лучше подходит USB 3.0. Он же позволяет подключать больше устройств к одному хабу и быстрее заряжать аккумуляторы из-за большей силы тока.
Так как отличить USB 3.0 и USB 2.0? Ну то, что usb 3.0 быстрее, и так уже все знают, но мало кто знает, как отличить подделку от настоящей или как вообще они отличаются.
Для начала глянем на наши первые USB, так называемые 1.0 usb, они используются даже в новых мышках, вебкамерах, всех тех устройствах, кому первого usb хватает сполна:
Как видим, у них внутри 4-ре контакта и пластмасса под ними белого цвета. Это простой способ определить, что это 1-ый usb.
Теперь глянем на 2-ой:
Тут, конечно, сложно рассмотреть и понять, что там 4-ре контакта и под ними черная пластмасса — это явный признак usb 2.0. Как мы уже знаем, 2.0 и 1.0 совместимы, отличии лишь в скорости: 2.0 быстрее в скорости, но быстрее не флешка читает, а быстрее работает контроллер, через который идет общение. Конечно на usb 2.0 обычно указывают, что это 2-ой usb, но случаи всякие бывают.
Глянем, как выглядит разъем usb 2.0:
Как видим, он так же черного цвета, хотя производители в редких случаях меняют этот цвет намеренно (дизайн), но правильный цвет должен быть черный у 2.0 usb.
А теперь, наконец, глянем на 3.0:
Это самое удачное фото из всех, что я делал, на usb 3.0 девять контактов: 4 спереди и 5 сзади (они чуть приподняты выше):
И как видим, пластмасса под контактами синего цвета — это явный признак 3.0: ведь они должны везде делать ее синего цвета.
Вот разьем usb 3.0:
Надпись SS говорит о том, что там контроллер сделан под Super Speed, то есть максимально возможную скорость. Такую можно увидеть и на внешних жестких дисках 3.0.
Если и внешник SS и разъем SS, то будет максимальная скорость передачи данных.
Итак, проблема, как отличить, если дизайн, например, синий, как тут:
Тут пластмасса синяя, но он usb 2.0. Так как отличать? — по контактам, я говорил, что у третьего девять контактов, а у второго четыре:
Вот она в разборе, и тут уже хорошо видно, что тут только 4-ре контакта.
Usb 3.0 совместим с 2.0 и 1.0, так что в разъемы 3.0 можно втыкать и 2.0, и 1.0. Если вставить в третий usb разъем 2.0, то будет скорость 2.0, если 1.0, то скорость 1.0. Так что не бойтесь вставлять в него и другие. Просто когда вам нужна будет скорость, и у вас будет 3.0 устройство, вставьте его именно в 3.0. У USB 3.0 внутренний разъём поддерживает скорость передачи до 5 Гбит/с.
Недавно на рынок вышел так называемый USB 3.1, он обозначается как SS (Super Speed) у каждого из разъемов. Он быстрее usb 3.0 и имеет совместимость со вторым и первым usb. USB 3.1 либо черного, либо синего (как в моем случае цвета), а 3.0 только синего .
