Предимството на скоростта, която е в USB гума 3.0, в сравнение с предварително shestvennitsey, е добре известно. Но докато SuperSpeed устройство не сто-ако широко раз-про-Стра-нен-ни-ми, нека да ги сравните с USB 2.0 D-тя или по-I-E.
Предмет на изследване ще бъде консумацията на енергия и тра-FIC USB HCI-контролера.
Забележка. Терминологията, използвана в статията ще бъде по-дос тъп план, ако предварително запознаване с ma-те-ри-а-скрап «USB автобус изисква обратна съвместимост."
EHCI контролер зарежда гумата
Ясно е, че обменът с USB периферни устройства, изисква операции на PCI-шината или вътрешен автобусен логиката на бо-ра система. А много по-лоша ситуация е, когато, независимо от това дали под-ключ отново чен-ционни устройства, работещи с USB-контролер генерира трафик. Този архитектурен изпълнение недостатък на USB 2.0, което не подлежи на отстраняване по редица причини.
Уверете се, има инициира движението на автобусите EHCI-контролер може да наблюдава сигналите Грант Заявка за арбитраж и PCI слот на:
- REQ # (Искане, слота за контакт B18 PCI) - искане до арбитър на автобус-майстор устройство;
- GNT # (Грант, контакт A17 PCI слот) - потвърждение от арбитър за автобус-майстор устройство.
Ако някоя от тези линии имат инерция, което означава, че автобус майстор генерира трафик. Грамотност-Blue, за да даде сигнал за безвъзмездна помощ, който съобщава, че има достъп до него. Но това трябва да бъде строго в слота, където е инсталиран на контролера. След запитване линия и Грант се развежда за всяко каре индивидуално.
USB 2.0 Анализ на живот би бил непълен, ако не се анализира ситуацията с трафика в операционните системи Пон дьо Microsoft. Оказа се, че Windows спира контролер EHCI, ако има не до ключ периферни устройства. Но е важно, че наличието на трафик USB-устройство е винаги там. независим Мо от това дали данните се прехвърлят или не.
По този начин, като цяло, неефективна теза трафик се потвърждава дори в операционни системи. Но следва направите, е да се признае, че подкрепата на водача Windows е била малко по-интелигентни, отколкото се очакваше.
Защо EHCI така представлява? В съответствие с описанието, нейните дизайнери се опитват да се гарантира, че водачите да съхраняват връзка с контролера за прехвърляне на информация чрез паметта с помощта на графика за сделка, периодично анкети контролера. Това се прави с цел да се сведе до минимум шофьор призив към MMIO-контролер регистри, тъй като лечението отнема повече време, брой цикли и да се увеличи използването на процесора.
Как върви, xHCI?
Очевидно е, че развитието на приоритет xHCI-контролер е да се спести електроенергия. Целта ще бъде постигната, ако устройството няма да се отнасят за постоянно RAM. Вместо това, предложен протокол, в който водачът подготвя задачи в блока на паметта (в буфер пръстен наречен CommandRing), след това изпълнява пусне в един от MMIO-регистрите DoorbellRegisters блок. Запишете го сигнализира на управлението xHCI-подготвени в заданията за единица памет. И едва след това започва xHCI автобус-майстор на работа. Така че контролерът да знаете за нови работни места от страна на водача, без да се позовава на RAM. В резултат на това консумацията на енергия на контролера се намалява.
Non-очевидните ползи обеща ясни ползи
EHCI предимство пред xHCI че сведена до минимум броя на операции с регистрите на водача MMIO, отнема много процесора.
xHCI предимство пред EHCI, че движението на автобусите се генерира изключително в изпълнението на задачите, получени от водача, в този случай, xHCI икономично потребление на автобус-майстор на трафика.
Това обстоятелство може да доведе до отклонения в усвояването на измерване процесор в xHCI системния администратор:
- Привеждане резултата до едноцифрени стойности - натоварване на процесора, ние забравяме, че EHCI контролерът използва автобус-майстор режим през цялото време, независимо от наличието на свързаните устройства и задачи на шофьора. Това води до допълнителен трафик на автобуси, забавя процесора, дори когато системата не разполага с USB-устройство или съществуват устройства, но данните не се случи.
- Ако се измерва използването на процесора, оценка на това доколко изпълнението му спадна, когато извършване на операции по USB, отново не се вземат под внимание факта, че за xHCI процесорна производителност намалява само при извършване на задачите на водача.
Недостатъци xHCI-контролер - консумация на големи количества от процесорни цикли, когато водачът на достъп до MMIO регистрирате звънчева - веднага се вижда. Неговите предимства - спестяване на движението на автобусите в режим на готовност - също се възприема като недостатък за измервания, за забавяне на процесора На USB-операции в сравнение с празен прекалено очевидно.
А EHCI недостатъци се компенсират от факта, че в редица чипсети използва режим на кеширане трафик EHCI кеширане (p.5.19.10 PCH фиш за чипсети 8 Series и p.5.18.10 - за Series 7). С него е възможно да се избегне достъп до паметта в продължение на няколко USB-операции, което прави възможно да се намали натоварването на автобуса. Допълнителен бонус употреба EHCI кеширане - използване на енергоспестяващи състояние на процесора и RAM, въпреки автобус-майстор дейност EHCI.
Ако ние считаме, че тези подобрения се проведе по време на смяната на поколенията на чипсети, перспективите за растеж на USB 3.0 ярка. автобус архитектура оптимизация на дневен ред и да използват lazywriter механизми за звънчева Регистрирайте се, които помагат да се неутрализира достъпно xHCI недостатък чрез намаляване на броя на процесорните цикли похарчени за запис, за да MMIO-регистър. И те не ви кара да чакате. В резултат на това ние се разделихме с USB 2.0. Доказателство за това - способността да се поддържа всички типове USB-устройства (ниска скорост, с пълна скорост, висока скорост, Super Speed) xHCI единствен администратор, без да използвате придружаващите контролери.
Свързани статии