Lembar Contekan USB (2022)

 (fabiensanglard.net)
1 poin oleh GN⁺ 5 jam lalu | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Nama generasi USB dan nama pemasarannya saling tidak selaras, sehingga spesifikasi yang sama ditulis dengan banyak nama seperti USB 3.0, 3.1, 3.2, dan Gen 1, yang makin menambah kebingungan
  • Tabel per generasi merangkum kecepatan sinyal, nilai konversi MiB/s, jumlah kabel yang dibutuhkan, dan panjang kabel, sehingga USB 1.1 sampai USB4 40Gbps bisa dibandingkan sekaligus
  • Notasi USB Gen A x B menggunakan A sebagai generasi dan B sebagai jumlah lane, sekaligus memperlihatkan overhead encoding, bandwidth efektif, dan perbedaan kecepatan penggunaan nyata
  • Kabel memiliki struktur lane yang berbeda menurut konfigurasi 4, 8, atau 12 kabel, dan USB Type-C memiliki cukup banyak pin serta jalur sinyal CC dan SBU untuk mendukung dua lane
  • Tabel daya merangkum tegangan, arus, dan daya maksimum, dari 2.5W pada USB 2.0 hingga USB-C PD 3.1 EPR 240W, sehingga spesifikasi data dan daya bisa dipahami sekaligus

Nama dan kecepatan USB

  • Nama pemasaran USB dan penamaan internalnya berbeda, sehingga mudah membingungkan, dan generasi yang sama kadang ditulis dengan beberapa nama sekaligus
    • SuperSpeed USB 5Gbps juga digunakan bersama nama keluarga USB 3.0 / 3.1 / 3.2 / Gen 1
    • SuperSpeedPlus USB 10Gbps juga digunakan bersama nama keluarga USB 3.1 / 3.2 / Gen 2
    • SuperSpeedPlus USB 20Gbps sesuai dengan USB 3.2 Gen 2x2, USB4 20Gbps sesuai dengan USB4 Gen 2x2, dan USB4 40Gbps sesuai dengan USB4 Gen 3x2
  • Tabel per generasi merangkum kecepatan sinyal, nilai konversi MiB/s, jumlah kabel yang dibutuhkan, dan panjang kabel
    • USB 1.1 ditampilkan sebagai 12 Mbps, 1.5 MiB/s, 4 kabel, 4m
    • USB 2.0 ditampilkan sebagai 480 Mbps, 60 MiB/s, 4 kabel, 4m
    • USB4 40Gbps dirangkum sebagai 40000 Mbps, 5000 MiB/s, 12 kabel, 0.8m
  • Notasi USB Gen A x B memakai A sebagai generasi dan B sebagai jumlah lane yang digunakan
    • USB 3.2 Gen 1 x 1 dirangkum sebagai sinyal 5000 Mbps, encoding 8b/10b, efektif 4000 Mbps, 500 MiB/s, dan penggunaan nyata 400 MiB/s
    • USB 3.2 Gen 2 x 1 ditampilkan sebagai sinyal 10000 Mbps, encoding 128b/132b, efektif 9696 Mbps, 1212 MiB/s, dan penggunaan nyata 780 MiB/s
    • USB 4 Gen 3 x 2 dirangkum sebagai dua sinyal 20000 Mbps untuk total 40000 Mbps, efektif 38787 Mbps, 4848 MiB/s, dan penggunaan nyata 2700 MiB/s
  • Overhead encoding tercermin dalam bandwidth efektif; sebagai contoh, 8b/10b memiliki overhead 20%
  • Sistem multi-lane menggunakan TX lane striping dan RX lane bonding

Kabel, konektor, daya

  • Konfigurasi lane yang dapat ditransmisikan berbeda menurut jumlah kabel pada kabelnya
    • 4 kabel terdiri dari PWR, GND, D+, D-
    • 8 kabel menambahkan RX+, RX-, TX-, TX+
    • 12 kabel juga mencakup pasangan RX1/RX2, TX1/TX2
  • 1 lane USB didefinisikan sebagai sepasang kabel twisted +/-
    • 4 kabel bekerja sebagai 1 lane half-duplex
    • 8 kabel bekerja sebagai 2 lane, mencakup 1 upstream dan 1 downstream
    • 12 kabel bekerja sebagai 4 lane, mencakup 2 upstream dan 2 downstream
  • Hanya USB Type-C yang memiliki cukup banyak pin untuk mendukung dua lane
    • CC1 dan CC2 digunakan untuk deteksi DFP/UFP, serta dipakai juga untuk negosiasi daya dan perpindahan ke alt mode
    • SBU1 dan SBU2 digunakan sebagai jalur bus tambahan untuk kanal AUX DisplayPort dan hot plug detection
  • Tabel standar pengisian juga merangkum tegangan, arus, dan daya maksimum
    • USB 2.0 ditampilkan sebagai 5V, 500mA, 2.5W
    • USB 3.0 / USB 3.1 dirangkum sebagai 5V, 900mA, 4.5W
    • USB Battery Charging 1.2 adalah 5V, 1.5A, 7.5W
    • USB-C Current Mode non-PD adalah 5V, 3A, 15W
    • USB-C Power Delivery 1/2 adalah 20V, 5A, 100W
    • USB-C PD 3.1 EPR adalah 48V, 5A, 240W
  • Dokumen spesifikasi terkait dirangkum sebagai tautan per versi

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 5 jam lalu
Komentar Hacker News

  • SBU bukan singkatan dari "Secondary Bus", melainkan Sideband Use
    Pada beberapa perangkat dipakai untuk membawa UART, pada perangkat lain untuk audio
    [1]: https://www.usb.org/sites/default/files/USB%20Type-C%20Spec%20R2.0%20-%20August%202019.pdf (pdf)

    • Di bawah tautan Contact pada header ada alamat email :)

  • Sedikit menyimpang, tapi tulisan penulis yang ini juga sangat layak direkomendasikan: https://fabiensanglard.net/mjolnir/index.html
    Saya pernah membacanya beberapa tahun lalu, dan kadang kembali mencarinya
    Ini juga membuat saya berpikir semoga PC berusia lebih dari 10 tahun yang saya pakai sekarang bisa pensiun dengan tenang, supaya akhirnya saya bisa merakit sistem baru yang kecil dan ringkas

    • Yah, kecelakaan memang bisa saja terjadi
      Bisa saja saya tersandung karpet lalu PC tua bersejarah itu jatuh ke tempat sampah

  • Menurut saya, penamaan 3.2 sendiri justru lumayan oke
    Gen menunjukkan kecepatan, "by" menunjukkan lebar bandwidth, jadi kira-kira mirip dengan sistem penamaan PCIe
    Hanya saja saya tidak suka karena USB 3, USB 3.1, dan USB 3.2 pada dasarnya menunjuk hal yang sama, dan dari sisi pemasaran juga kalau cuma ditulis mendukung 3.1 atau 3.2, itu bisa berarti apa saja dari 5~20Gbps, jadi jelas tidak ideal

    • PCI-E sejak awal mempertahankan aturan yang sama seperti 1.0, 2.0, 3.0
      USB berubah berkali-kali dan terus membingungkan kebanyakan orang, dan 3.0 yang lama sekarang bahkan bukan lagi 3.0
      Bahkan arti 3.1 pun sudah berubah, jadi rasanya tidak ada alasan untuk tetap memaksakan penamaan seperti sekarang
    • Ini bukan cuma masalah pemasaran
      Windows juga tidak menampilkan dengan baik di mana pun apa yang didukung motherboard, dan saat perangkat dihubungkan pun tidak memberi tahu pada kecepatan berapa negosiasi sebenarnya terjadi

  • Saya tidak tahu seperti apa bentuk komunikasi data jarak dekat pada tahun 2050, tapi satu hal yang tampaknya pasti: namanya tetap USB

    • Mungkin namanya akan seperti USB-G 4.6 SuperSpeed Plus, sementara kabelnya tetap cuma dipakai untuk mengisi daya berbagai perangkat elektronik, dan bahkan itu pun mungkin setengahnya tidak akan berfungsi dengan baik
    • Saya tidak tahu teknologi apa yang akan dipakai pada 2030, tapi pada 2040 rasanya kita akan memakai USB sticks and stones

  • Tabel yang bagus
    Akan lebih baik kalau di sini juga ada penamaan crossover jantan-betina dan pinout konektor Type-C, serta tegangan·modulasi·metode pensinyalan yang sebenarnya (USB4v2 memakai encoding PAM3 11b/7t), juga generasi dan profil PD

    • Dan juga sayang kalau berbagai skema tegangan proprietari seperti Quickcharge tidak ikut dimasukkan

  • Saya masih tidak paham kenapa MacBook mendukung USB4/Thunderbolt 4/5 tapi tidak mendukung USB 3.2 Gen 2x2
    Akibatnya, pada disk eksternal yang lebih mahal bisa keluar 20~40Gb/s, tetapi pada produk yang lebih murah dan umum yang diiklankan 20Gb/s justru mentok di 10Gb/s

    • Sepertinya MacBook pada dasarnya memprioritaskan dukungan Thunderbolt, lalu untuk USB di luar yang sudah tercakup di spesifikasi TB hanya menambahkan bagian yang benar-benar perlu
      Dan tampaknya 3.2 Gen 2x2 memang tidak didefinisikan di spesifikasi TB mana pun sampai TB 5

  • Setelah melihat tulisan ini, saya mengganti semua kabel dock USB di kantor
    Soalnya kalau kabel yang terhubung ke laptop tidak disesuaikan agar bisa mengalirkan daya yang cukup, laptop diam-diam akan menurunkan clock untuk mengurangi konsumsi daya
    Hanya dengan membenahi kabelnya saja, ada peningkatan performa 10~30%

  • Ada tulisan terkait juga
    USB Cheat Sheet - https://news.ycombinator.com/item?id=31271038 - May 2022 (168 comments)

  • Saya pernah mendengar bahwa penamaan USB sengaja dibuat membingungkan
    Rasanya USB-IF melakukan rebranding generasi lama agar terlihat seperti yang terbaru, supaya vendor bisa terus menjual aksesori generasi lama yang masih tersisa di gudang
    Kalau ditulis seperti ini akan jauh lebih jelas:
    USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 / USB 3.2 Gen 1 -> USB 3 5Gbps
    USB 3.1 / USB 3.1 Gen 2 / USB 3.2 Gen 2 -> USB 3 10Gbps
    USB 3.2 Gen 2x2 -> USB 3 20Gbps
    USB 4 akhirnya tampak bergerak ke arah yang benar

    • USB 4 justru bergerak ke arah yang lebih buruk
      USB 4 mirip Thunderbolt 4, tetapi hampir semuanya bersifat optional
      Misalnya, USB 4 bahkan bisa saja tidak mendukung DP Alt mode, sementara Thunderbolt 4 selalu mendukungnya
    • Salah satu USB hub yang baru saya beli diberi label hampir seperti itu, dan saya cukup suka
      Ke host, hub ini terhubung lewat USB4 dan pada port-portnya tertulis seperti ini:
      Power in/USB 10Gbps
      USB 10Gbps
      USB 10Gbps
      8K HDMI
      Sejauh ini saya cukup puas
    • Menurut saya ini memang benar-benar dijalankan secara terang-terangan seperti itu
      HDMI Forum juga menyerap HDMI 2.0 ke dalam HDMI 2.1, lalu menjadikan fitur 2.1 sebagai optional, sehingga produsen bisa menyebut perangkat 2.0 sebagai 2.1 tanpa benar-benar memiliki fitur 2.1
      AMD juga baru-baru ini melakukan hal yang mirip, saat merilis prosesor mobile generasi baru padahal separuhnya ternyata cuma rebranding generasi lama
    • Atau bisa juga cukup begini
      5 Gbps --> USB 3
      10 Gbps --> USB 3.1
      20 Gbps --> USB 3.2
      Langsung terbaca bahwa angka yang lebih tinggi berarti lebih baik

  • Meski sudah 45 tahun di industri teknologi, saya masih juga tidak benar-benar paham USB dan Thunderbolt, mana yang kompatibel dengan apa dan seharusnya secepat apa

    • Kalau membeli kabel Thunderbolt 5, itu akan mencakup semua standar USB dan bahkan lebih dari itu
    • Saya baru membeli perangkat dan kabel USB-C pertama saya tahun lalu
      Sebelumnya saya lama memakai DisplayPort dan Thunderbolt 2 dengan stabil, jadi saya sangat tidak suka USB-C karena secara fisik terasa terlalu rapuh
      Sebelum 2023 saya bahkan tidak punya komputer yang lebih baru dari keluaran setelah 2012, jadi saya nyaris sepenuhnya melewatkan masa kejayaan USB3 dan perdebatan soal penamaannya, tetapi peningkatan kecepatannya sendiri memang sangat terasa