De meest gebruikte universele seriële poort ter wereld is de USB 2.0-poort, een standaard die al meer dan 20 jaar bij ons bestaat en zelfs in de soep zit. Die poort heeft echter bepaalde beperkingen waardoor we ons afvragen: hoe komt het dat er nog geen vervanging is geweest?
Een goed genoeg probleem is dat wanneer een technologie een prestatie bereikt die ons in staat stelt om deze normaal dagelijks en zonder complicaties te gebruiken, deze acceptabel wordt voor het publiek en dat eventuele incrementele verbeteringen uiteindelijk worden weggegooid. Het duidelijkste geval is dat van USB 2.0, een poort die in de loop van de tijd helemaal achterhaald is, maar nog steeds standhoudt.
Waarom zou USB 2.0 verdwijnen?
Het aantal externe poorten dat we gebruiken als we een desktop-pc of een laptop hebben, varieert niet, aangezien we de poorten die we gebruiken om randapparatuur op aan te sluiten meestal zo noemen. Het probleem ontstaat wanneer we een groot aantal USB-poorten op veel moederborden zien, zo erg zelfs dat het enorm is. Waar komt het vandaan? Velen zijn afgeleiden van de D+ en D-pinnen van de derde generatie USB. Als we echter de muis en het toetsenbord eruit halen, zullen we merken dat er een aantal apparaten zijn die niet goed kunnen werken met de lage snelheid van USB 3.
Waar verwijzen we naar?
- Externe webcamera's.
- SSD en USB harde schijven.
- Video-opname voor streaming.
- Videocamera's voor videobewerking.
Van alles wat we op onze pc aansluiten, is de USB 2.0-poort eigenlijk alleen goed genoeg voor muis, toetsenbord, gamepads en koptelefoons. En de paradox is dat dit veel verder gaat dan wat nodig is voor dit type randapparatuur in termen van bandbreedte, maar het ontbreekt aan elementen zoals de latentie die de genoemde interface toevoegt. Uiteraard is 1 milliseconde te verwaarlozen, maar in bepaalde applicaties niet en is een variant van die poort met een zo laag mogelijke latency noodzakelijk, het kan toch niet zo zijn dat we ongewijzigd doorgaan met een interface van 20 jaar geleden.
Een mogelijke vervanging: optische interfaces
Een muis heeft hoogstens, en we overdrijven, ongeveer 10 Kbps nodig om te werken, aangezien het de interne circuits zijn die de positie berekenen en vervolgens de coördinaten naar de pc sturen. De latentie is echter 1 milliseconde. De reden? Welnu, de weerstand die door de bedrading wordt veroorzaakt, zorgt voor een vertraging. Dit komt door een fenomeen dat RC-vertraging wordt genoemd en dat kan worden vertaald als elektrische weerstand en capaciteitsvertraging, en beide kunnen als volgt worden gedefinieerd:
- Weerstand is de moeilijkheid waarmee een elektrisch signaal door een bepaald materiaal circuleert.
- Capaciteit is het vermogen van een materiaal om een elektrische lading vast te houden.
Het probleem is dus niet de interface, maar de bekabeling en daarom zou het veel beter zijn om een versie te gebruiken waarin de USB-datapin glasvezel zal gebruiken. Het is echter niet gedaan en nooit overwogen. Het is in ieder geval niet gedaan vanwege het feit dat bijvoorbeeld de optische poort of SP/DIF maar één kant op zendt. Dat zou het ideaal maken voor een muis en toetsenbord, maar niet voor luidsprekerbedieningen en niet voor koptelefoons met een microfoon. Dit zonder uit te sluiten dat we hetzelfde randapparaat vanuit dezelfde interface moeten voeden. Daarom is voor bepaalde randapparatuur een interface met een zeer lage latentie nodig.
Welke invloed zou dit hebben op toepassingen?
Het voordeel zou vooral zijn in games, vooral games die hoge snelheden vereisen, het feit dat de tijd wordt verkort waarin de invoergegevens van de randapparatuur worden verkregen, dat wil zeggen bij het indrukken van een toets, bewegen of muisklikken, enz. Als we praten over games die draaien op 30 FPS, 1 ms is een zeer laag percentage van de 33 ms die nodig is om een frame te genereren, maar als we spelen op 120 Hz en met dezelfde framesnelheid, is 1 ms van 8 ms veel hogere tijd.
Hoewel ons dagelijks gebruik er geen invloed op zou hebben, zouden we in games een lichte prestatieverbetering zien door het RC Delay-probleem op te lossen dat USB 2.0-interfaces beïnvloedt. Zozeer zelfs dat er radiofrequentie-adapters zijn voor draadloze muizen en toetsenborden die minder latentie hebben dan bekabelde randapparatuur.
