Part 3 -- USB2.0高速设备初体验

互联网 | 编辑: 2002-10-23 00:00:00 返回原文
控制芯片

USB 2.0规范的诞生已经有很长时间了,按照这个规范设计出的产品逐渐开始普及于世,除了对带宽尤其不敏感的鼠标、键盘之类小型设备,诸多设备都开始转向USB 2.0模式。

要体验USB 2.0给我们带来的极速外设快感,首先得要有一个先决条件,那就是你的电脑必须内置有USB 2.0接口的支持。USB 1.1和USB 2.0为了相互兼容固然在接口规格上完全相同,但是数据处理上则有快有慢,将一个USB 2.0规格的外设与一台只有USB 1.1规格的电脑相连,其结果只能让该设备运行于USB 1.1模式下,传输速率也只能降低到12Mbps。

Intel在南桥芯片中增加了对USB 2.0规范的支持,推动了USB 2.0的普及

支持USB 2.0规格的主板必须要有相应的控制芯片,目前来说,我们常见的系统有三种不同的芯片来支持USB 2.0接口:来自威盛(VIA)的VT6202和NEC的D720100AGM两款芯片是专门为支持USB 2.0设备而设计的芯片产品,多用于集成在主板上,也被单独制作成USB 2.0控制卡,供早期电脑使用;而来自Intel的FW82801DB芯片则是一款多用途的南桥芯片,也被称为ICH4芯片,配合Intel的i845、i850系列芯片组使用。

推出时间较早的NEC USB控制芯片在早期被高档主板纷纷采用

在这三款控制芯片中,NEC的产品发布时间最早,是全世界第一款民用批量生产的USB 2.0控制芯片,在稍早一些的高档主板上较为常见,但由于芯片自身表面积太大,很不适合用于制造独立控制卡。因此,不久以后威盛就看准时机,推出专用的USB 2.0控制芯片VT6202,逐渐开始取代NEC D720100AGM,成为目前最常用的专用USB 2.0支持芯片。VT6202的表面积只有NEC产品的35%左右,而且在各项测试中,VIA控制芯片的CPU资源占用率非常小,作为老电脑配套使用的USB 2.0专用控制卡相当合适。Intel的FW82801DB在支持USB 2.0方面也相当出色,与其他两款产品不同的是,它在支持USB 2.0时充分利用了其内置的HUB式结构,虽然资源占用率稍高,但不占用PCI总线带宽,不影响系统其他设备的使用,而且数据传输性能也独占鳌头。

采用VT6202芯片的USB 2.0控制卡是现在的主流产品
操作系统和驱动程序

除了硬件上要支持以外,软件也必须给予支持。我们现在能使用到的最新版本操作系统莫过于Windows XP了。不过非常可惜的是,微软在研发Windows XP之时还没有任何一款USB 2.0芯片被开发出来,更不会有人将它送到微软去认证驱动程序,于是微软也自然不会把USB 2.0驱动程序包含在Windows XP中。所以,也有人说微软的Windows XP不支持USB 2.0。但事实究竟如何呢?

Windows XP只要装上恰当驱动就能支持USB 2.0

驱动程序毕竟只是一个软件,Windows XP自己不曾携带也可以由别人提供。目前,NEC、Intel和VIA就已经各自提供了自己芯片所需要的驱动程序。NEC D720100AGM的驱动程序发布最早,有多个版本,其中早期为Beta版,由NEC与微软共同开发而成,是一个集驱动程序和Windows的USB 2.0支持补丁包共存的软件集合,只是兼容性始终有些问题。VIA的驱动程序更新速度较快,目前已经到2.42版,其兼容性和稳定性都让人满意。Intel在驱动方面本应该直接添加入主板驱动包内,但不知为何Intel始终将其独立出来提供,最新版本为2002年7月开发,无论兼容性和稳定性都不错。

最新的各USB 2.0驱动程序版本如下:

品牌 最新版本 下载地址
Microsoft 5.1.266.0 ECHI Driver Intel Support 网站
Microsoft 5.1.266.0 QFE Patch Intel Support 网站
Intel 1.00.0000.0 Intel Support 网站
NEC N/A N/A
VIA 2.42 AOpen 网站
移动硬盘

存储类设备的确是对USB规范扩展最有实际需要的产品,而其中尤其以移动硬盘为甚。移动硬盘基本上是以桌面台式硬盘或者笔记本硬盘为核心,加装IDE转USB的控制系统组建的移动存储设备,它的特点在于存储容量大,单位容量的成本较低,而且存储设备的传输速率非常高。但是移动硬盘往往容易碰到的问题就是即插即用的接口很难选择,价格低廉的USB 1.1只有12Mbps速率,而选择速率高达400Mbps的IEEE 1394a又会碰到价格高、没有普及的问题。所以,现在USB 2.0刚开始普及,众多厂商都纷纷看好,推出各式各样的移动硬盘来。

移动硬盘在USB 1.1模式下一般只能达到大约1MB/s的传输速率,一旦到了USB 2.0下那将会有多大提高呢?根据笔者使用迈拓3000LE的测试来看,使用各种不同的控制芯片,其传输速率都有不同,最快的Intel芯片可以维持在17MB/s左右,而NEC和VIA则一般维持在13MB/s左右,小文件传输时一般维持在3.54MB/s到4MB/s之间,这个数据虽距离480Mbps的USB 2.0极限(相当于60MB/s)还相当远,但与早期USB 1.1规范的移动硬盘相比提高还是非常之大。过去,若使用一个20GB容量的移动硬盘,想要将其填满,恐怕得花上5小时还不止,所以早期的移动硬盘大多只有2GB、3GB容量,至多也不过10GB,即便如此,2GB容量的移动硬盘也得花半个多小时才能复制完,实用意义寥寥。如今USB 2.0的移动硬盘虽然不能真的提高40倍速度,却至少提升了10倍有余,移动硬盘使用意义大为增加,可以说是USB 2.0规范应用后得益最大的一种产品了。

在选购移动硬盘时,我们会发现,无论你的硬盘有多快,实际上它的持续传输速率都不会超过控制芯片的参数,也就是说,如果你的移动硬盘使用的高规格的硬盘(例如5400转或者7200转),而你的USB 2.0控制芯片却是较低的VIA或者NEC芯片,那么你的投资就会有相当部分的浪费。通常来说,USB 2.0移动硬盘即使只使用5400转的硬盘也已经达到了速度极限,更高档次产品则只有微小的提高了。如百事灵外置PC硬盘有一款使用7200转硬盘的产品,在使用USB 2.0时性能也只比5400转的Disk On The Go系列略微提升,只有改用IEEE 1394接口后才有更大幅度的提升。

便携刻录机

外置的存储设备中凡是大容量的设备都对USB 2.0有着迫切需求,所以,除了移动硬盘以外就是我们通常所说的便携式刻录机了。早期的便携式刻录机多使用USB 1.1规范,在这个规范之下,刻录机和电脑之间的传输速率被限制在12Mbps,加上控制指令数据之后,实际上绝大多数便携式刻录机只能达到低于6倍速的效率,也就是每秒传输900KB,在使用了USB 2.0之后,理论上应有大幅度的提升。

专门为便携式刻录机设计的机型,在便携性上更胜一筹,一般这种机型都采用顶部开盖

USB结构的外置刻录机分两种类型,一种是专门对外观和内部结构进行设计,尽一切可能解决刻录机的稳定性、兼容性等问题,以便保证便携式刻录机体积小巧、便于移动,同时又可以防震、抗震;第二种是采用台式刻录机的基本结构,不对外观和内部做大的修改,只是在外部包上一层塑料壳,并将IDE转USB电路置于其上,以便可以外接USB使用。这两种类型的外置刻录机相当容易分辨。前者基本上采用顶部开盖式,因为这非常适合便携光驱使用者的习惯,占地面积小,同时整体轻巧;后者则基本采用前方托盘式,因为这也是台式刻录机的基本特点,这样的产品体积较大,而且份量也不轻。USB 2.0的普及使得便携刻录机的普及有了实际意义,两种类型的外置刻录机各有优劣,喜欢的用户不妨各取所需。

扫描仪和打印机

扫描仪和打印机是一个长期使用LPT口的领域,这个领域的厂商长期以来就对USB接口规范非常感兴趣。USB 1.1的到来解决了这些外设的即插即用问题,让人们在安装打印机、扫描仪时不必太担心会导致接口短路、主板烧毁的问题,但是始终没有办法解决传输速率问题。在使用USB 1.1接口连接的打印机或扫描仪在处理高质量大幅面照片时,人们往往要等待数分钟的数据传输才能让设备开始动作,而且由于USB资源占用率颇高,此时的电脑运行起来也相当缓慢。如今USB 2.0正式大面积投入使用,厂商焉有不投怀送抱之理。

Epson HP HP HP
Stylus Photo 2100 Laserjet 1200SE Deskjet 5550 Deskjet 3420
HP Canon Epson Canon
Scanjet 2300c D1250u2 Perfection 2400 Photo D1250u2f
打印机扫描仪也不甘落后

USB 2.0接口的打印机和扫描仪种类和数量颇多,让人目不暇接,主流的Epson、Canon和HP都有相应产品,但基本上我们可以发现一点,那就是无论打印机还是扫描仪,基本上都以中高档级别产品才提供USB 2.0支持。低档打印机和扫描仪只能处理低分辨率的图片信息,数据传输量不大,用USB 2.0没什么意义,而高档的打印机、扫描仪往往使用的是专业的SCSI接口,一些商用打印机则采用了百兆网络接口,提供打印服务,所以USB 2.0存在也没多大用处。

闪盘存储器

闪盘存储器虽然也是移动存储器的一种,但相对移动硬盘和便携刻录机来说,对USB 2.0的需求就没有那么迫切了。到目前为止,绝大多数的闪盘存储器都只能达到大约600KB/s的数据传输率,即使是离USB 1.1规范12Mbps(约1.5MB/s)的速度极限也颇为遥远,而且到目前为止还没有看到有什么突破的征兆。不过,有趣的是,最近国内移动存储大亨朗科公司却传出了喜讯,一款名为U2型的优盘成了至今为止第一块支持USB 2.0功能的闪盘存储器。

U2型优盘是朗科科技基于Intel公司今年力推的USB2.0标准而开发的新品。她突破了闪存盘在USB 1.1技术规格下的读写速率最高为1.1MB/s、950kB/s的技术瓶颈,当接入USB2.0接口时,首次将闪存盘的速率分别提高到 读速率6MB/s和写速率:2MB/s(与电脑配置有关)的新台阶,是一款可以实现超高速读写数据的移动存储盘。这样一款优盘的性能令绝大多数消费者为之惊奇异常,如果不信的话不妨试试。根据实际测试来看,这款产品能在大约半分钟内将自己总共64MB的容量填满,读出更只要大约15秒即可。当然,它也能兼容USB 1.1规格,但花费的时间分别减慢到一分半和一分钟。目前我们暂时还不知道它今后将会提供多大容量,想来这个系列的产品将会以大容量为特点,否则高速也就失去了意义。

率先使用USB 2.0接口的朗科U2型优盘

笔者建议,选择小容量闪盘存储器时不必过分在意它的接口速率,因为闪盘存储器容量一般在64MB或者128MB左右,速度即便相差几倍,也只不过要多等一两分钟,与那些数十GB硬盘相比实在是小巫见大巫。随着闪盘容量的不断增大,USB 2.0接口将会是未来闪盘的发展趋势。如果选择的是1GB、2GB版本的大容量闪盘,那么类似U2这样的产品就非常适合您了在实际应用中,由于使用USB 2.0接口,在闪盘上运行腾讯QQ、Foxmail的时候,不会为输入区区几个字而中断等待了。

小结

USB 2.0时代即将到来,PCI接口的USB 2.0控制卡也开始在市场上大量出现。虽然USB鼠标、键盘未必用得上,但至少在存储设备方面,USB 2.0将大显身手。事实上,随着USB 2.0而兴起的一些USB 2.0硬盘盒、光驱盒在某种程度上也在帮着实现USB 2.0接口的普及,在可以预见的将来,USB 2.0成为外设的标准接口为时不远了。

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