Påverkar USB-hubbar, adaptrar och KVM-enheter USB-prestandan?
Viktiga slutsatser
Användning av USB-hubbar, omvandlare och KVM:er kan påverka USB-prestandan när det gäller latens, strömförsörjning och dataöverföringshastighet. Därför är det viktigt att ta hänsyn till dessa aspekter när man använder sådan utrustning.
USB-omvandlare, särskilt de som omvandlar analoga signaler till digitala, kan medföra fördröjning och påverka tillämpningar med strikta tidskrav. När det är möjligt är det lämpligt att använda analoga anslutningar i stället för USB-portar för optimal prestanda.
USB-hubbar kan påverka USB-prestandan negativt på grund av deras delade USB-kontroller och begränsade bandbredd. För att motverka sådan prestandaförsämring rekommenderas att man avstår från att ansluta kringutrustning med hög bandbredd till hubben, använder en strömförsörjd USB-hubb och ansluter den till en port som stöder den senaste iterationen av USB-standarden.
I takt med att allt fler personer integrerar USB-adaptrar, hubbar och KVM-mottagare i sina system för att effektivisera konfigurationer, utöka porttillgängligheten och underlätta interoperabilitet mellan kringutrustning har det uppstått oro kring dessa extra komponenters potentiella inverkan på USB-funktionaliteten. Eftersom USB i sig är känsligt för konfigurationsfel, har det blivit nödvändigt för användare att överväga hur externa USB-enheter kan påverka enhetens prestanda.
Hur påverkar användningen av sådana komponenter USB-teknikens övergripande funktionalitet, och finns det några åtgärder som kan vidtas för att mildra potentiella minskningar av driftseffektiviteten?
USB-prestandamått
USB-enheter som hubbar, adaptrar och KVM-enheter har en betydande inverkan på USBteknikens prestanda i flera viktiga mått. Dessa mätvärden är avgörande för att förstå hur dessa enheter kan påverka USB-anslutningarnas övergripande funktionalitet. De viktigaste mätvärdena som påverkas av dessa enheter inkluderar:
Den tid det tar för data att överföras mellan enheter, så kallad latens, har en direkt inverkan på hur snabbt kringutrustning till datorer reagerar. En lägre latens innebär snabbare och smidigare kommunikation mellan anslutna enheter.
Förmågan hos en USB-anslutning att leverera och tillhandahålla ström kallas Power Delivery/Output, vilket avgör nivån på laddningshastigheten för olika elektroniska enheter som smartphones eller surfplattor, samt större tillbehör som externa bildskärmar, beroende på dess kapacitet att leverera mer ström.
Den hastighet med vilken information överförs, mätt som den mängd data som utbyts under en viss period, kallas dataöverföringshastighet.Ju snabbare denna hastighet är, desto större filer kan överföras på kortare tid.
Mot bakgrund av vår förståelse av dessa prestandaindikatorer är det relevant att diskutera hur USB-adaptrar, hubbar och KVM kan påverka USB-prestandan negativt genom att påverka faktorer som latens, strömförsörjning och dataöverföringshastighet. Låt oss börja med att undersöka hur USB-adaptrar påverkar detta spektrum.
USB-adaptrar
Det finns två olika typer av USB-adaptrar, nämligen digital-till-digital-omvandlare och analog-till-digital-omvandlare/digital-till-analog-omvandlare.
Digital-till-digital USB-adaptrar används för att ansluta två digitala enheter genom att upprätta ett direkt gränssnitt mellan dem via deras respektive USB-portar. Dessa adaptrar består vanligtvis av korta kablar och underlättar en en-till-en-korrespondens vid länkning av enheterna och utför ingen ytterligare bearbetning av de överförda signalerna. Följaktligen anses USB-adaptrar för digital-till-digital inte ha någon inverkan på USB-prestandan, förutsatt att de kan stödja mer avancerade versioner av USB-standarden.
En annan typ av adapter som kallas analog-till-digital USB-adapter används för att ansluta och omvandla analoga signaler för användning med digitala USB-enheter. Dessa adaptrar används ofta med ljudcentrerad utrustning som använder analoga anslutningar, inklusive XLR-, RCA- och TRS-kablar som vanligtvis finns på 3,5 mm ljudjackgränssnitt.
Image Credit:One Day/ Unsplash
En analog till digital omvandlare (ADC) eller digital till analog omvandlare (DAC) används för att bearbeta de analoga signalerna till digitala för våra USB-enheter. Så länge adaptern är avsedd för samma USB-version av enheterna bör du inte märka av någon minskning av bandbredd eller effekt. Du kan dock fortfarande känna av en viss latens på grund av den extra bearbetning som krävs för att konvertera signaler.
USB-adaptrar kanske inte påverkar den totala USB-prestandan nämnvärt, men analog-till-digital-omvandlare i dessa adaptrar kan medföra fördröjningar, vilket kan vara problematiskt för vissa tidskänsliga uppgifter som studioinspelningar eller spel. I situationer där det finns ett analogt anslutningsalternativ är det i allmänhet bättre att använda denna metod än att förlita sig på ett USB-gränssnitt. Dessutom är det värt att notera att de flesta USB-gränssnitt och ljudmixrar har inbyggda funktioner för direkt hörlursövervakning. Om det är möjligt kan du använda dessa portar för att uppnå minimala latensnivåer.
USB-hubbar
En USB-hubb fungerar som en utökning av antalet tillgängliga USB-portar på ett datorsystem eller annan kompatibel värdenhet, vilket möjliggör samtidig anslutning av olika USB-aktiverade enheter, inklusive externa lagringsenheter, inmatningsenheter och utskriftsutrustning, via ett enda USB-gränssnitt på datorn.
Användning av USB-hubbar kan ha en betydande inverkan på USB-enheternas övergripande prestanda när det gäller latens, strömförsörjning och dataöverföringshastigheter. Detta beror på att varje enskild USB-port på en datorenhet är exklusivt kopplad till en enda USB-kontroller. Denna styrenhet hanterar dataöverföringar, styr signaleringen och reglerar strömfördelningen.
Image Credit:Lionel Lemarie/ Flickr
Eftersom USB-nav är beroende av en enda USB-port för anslutning, är de utrustade med en delad USB-styrenhet som fördelar bandbredden mellan de utökade portarna. Följaktligen kan denna fördelning avsevärt försämra den totala prestandan för USB-enheter som är anslutna via hubben, särskilt när flera kringutrustningsenheter samtidigt använder den.
Dessutom är det värt att notera att vissa USB-portar på datorer styrs av samma enhet. Om en person överbelastar en USB-hubb kan detta ha en negativ inverkan på funktionen hos andra USB-portar som använder samma styrenhet.
För att minska risken för försämrad prestanda till följd av användning av en USB-hubb är det tillrådligt att följa vissa bästa metoder. På så sätt kan man minimera de negativa effekterna av att använda ytterligare en enhet i dataöverföringsprocessen.
När man använder en USB-hubb rekommenderas att man avstår från att ansluta högpresterande kringutrustning som USB-minnen eller videoinspelningskort. Välj istället att länka mindre dataintensiva enheter som tangentbord och möss för att minimera belastningen på USB-styrenheten.
Om du är i behov av en laddningsstation kan det vara en optimal lösning att använda en strömförsörjd USB-hubb. För att installera en sådan hubb ansluter du ena änden av en nätsladd till en avsedd “värd”-port på din dator eller i ett vägguttag, och ansluter sedan den andra änden av sladden till själva hubben. Därefter ansluter du dina olika enheter till de tillgängliga USB-portarna på hubben. När allt är anslutet kommer hubben att förse varje enhet med tillräckligt med ström genom sin integrerade laddningsfunktion.
Anslut din USB-hubb till en tillgänglig port med den senaste USB-specifikationen.Identifieringen av sådana portar kan variera beroende på enhet, men det rekommenderas generellt att du använder antingen en USB-C- eller en blåfärgad USB-A-port i enheten för detta ändamål.
Det är tillrådligt att inte använda alla tillgängliga USB-portar om det inte är absolut nödvändigt för optimal funktionalitet.
KVM (tangentbord, video, mus)
Bildkredit: Laineema/ Flickr
En KVM-switch är en hårdvaruenhet som gör det möjligt för en användare att styra flera datorer med en enda uppsättning kringutrustning, vanligtvis bestående av ett tangentbord, en videomonitor och en mus. KVM-switchar är användbara i situationer där en användare behöver hantera flera datorer men inte vill använda separata uppsättningar kringutrustning för varje dator. Även om det finns trådlös KVM-programvara för flera system ger en fysisk KVM-switch bättre prestanda.
Även om virtuella KVM:er inte direkt påverkar USB-prestandan eftersom de saknar maskinvarustörningar, kan fysiska KVM:er ändå påverka USB-prestandan beroende på hur de är konfigurerade. Generellt sett bör KVM:er med lika många in- och utgångsportar inte påverka USB-prestandan nämnvärt. Vissa KVM-konfigurationer som består av en enda ingångsport för varje värdsystem och flera utgångsportar för enheter resulterar dock i delad användning av samma USB-styrenhet bland alla anslutna kringutrustningsenheter. Detta arrangemang kan leda till försämrad USB-prestanda eftersom alla kringutrustningsenheter konkurrerar om resurser från en enda styrenhet.
Utöver KVM-teknikens fysiska begränsningar är det viktigt att ta hänsyn till de begränsningar som de kablar som används för att ansluta kringutrustning medför. USB-kablar har en viss räckvidd inom vilken de effektivt kan överföra data mellan enheter. När det gäller USB 2.0 föreslås t.ex. att det maximala avståndet mellan källenheten och målenheten inte får överstiga 5 meter. USB 3.0 och senare tillåter däremot något kortare avstånd, eftersom den ideala kabellängden understiger 9 fot eller 3 meter. Med detta sagt, om man skulle använda två meter långa kablar för både in- och utgångsaspekterna av en KVM-installation, skulle den totala kumulativa längden vara 4 meter. Med tanke på att moderna KVM-system använder USB 3
Även om ett överskridande av en meters kabellängd kanske inte påverkar ström- och dataöverföringshastigheterna nämnvärt, är det värt att notera att latens fortfarande är ett potentiellt problem, särskilt för entusiaster av förstapersonsskjutspel som uppfattar även mindre ökningar av input lag som ganska märkbara på grund av realtidskaraktären i deras spelupplevelse.
Optimala prestanda i en KVM-miljö (Kernel-based Virtual Machine) kan uppnås genom noggrant övervägande och efterlevnad av vissa riktlinjer. En sådan riktlinje är att undvika åtgärder som potentiellt kan försämra USB-enheternas funktionalitet eller effektivitet i det virtualiserade systemet. För att bibehålla USB-anslutningarnas integritet är det viktigt att övervaka alla ändringar som görs i konfigurationsinställningarna eller hårdvarukomponenterna och verifiera att de är kompatibla med den befintliga infrastrukturen. Dessutom bör regelbundna programuppdateringar användas så snart de blir tillgängliga för att säkerställa att de senaste säkerhetsuppdateringarna installeras. Det rekommenderas också att begränsa antalet virtuella maskiner som körs på en enda värdmaskin för att förhindra överbelastning av resurserna och negativ inverkan på den övergripande prestandan.
För att minimera signalförsämring och säkerställa optimal prestanda bör du använda de kortaste kablar som ditt system tillåter. Det är tillrådligt att avstå från att förlänga den kumulativa längden på kablar över ett tröskelvärde på tre meter.
När du väljer en USB-kabel av hög kvalitet är det viktigt att ta hänsyn till flera kritiska faktorer som kan påverka den totala prestandan. Dessa inkluderar USB-versionen, strömförsörjningsförmåga och konstruktionsmaterial som används i tillverkningsprocessen. Genom att noggrant utvärdera dessa faktorer kan du se till att den USB-kabel du väljer uppfyller dina behov och ger optimala resultat.
När du använder KVM-switchar rekommenderar vi att du använder sådana som har lika många in- och utgångsportar. I de fall där sådana funktioner finns tillgängliga bör du undvika att förlita dig på enkelkabelanslutningar. Välj istället individuella kablar för varje periferienhet, eftersom denna konfiguration i allmänhet ger bättre resultat.
För spelare som är ute efter en KVM är det värt att överväga dem med G-Sync-funktioner eftersom de ger en jämnare spelupplevelse.
Använd de angivna portarna för inmatningsenheter, särskilt den som är anpassad för tangentbord och den andra för möss. Dessa portar är utrustade med hårdvarubaserade emuleringsfunktioner som minimerar latens vid övergångar mellan anslutna enheter.
En annan viktig faktor att ta hänsyn till vid köp av datorhårdvara är dess övergripande kvalitet.
Spara inte in på hårdvaran
USB-förlängare, t.ex. USB-hubbar, adaptrar och KVM-switchar, kan påverka USB-enheternas prestanda. Effekten på prestanda är dock i allmänhet obetydlig förutsatt att dessa enheter överensstämmer med de senaste utgåvorna av USB, är konstruerade med högkvalitativa komponenter och har konfigurerats korrekt.Därför är det tillrådligt att inte spara in på KVM, adaptrar och hubbar när du gör ett inköp till ditt system. Att investera i undermåliga USB 2.0-kablar kan dessutom leda till flaskhalsar i hela nätverket. Välj istället en toppmodern USB-kabel som uppfyller de senaste standarderna och minimerar längden så mycket som möjligt. Slutligen, se till att