11 de julho de 2010

Saiba Mais Sobre: USB 3.0

Após invadir o mercado, estando presente em muitos equipamentos da linha de áudio, vídeo e foto, a porta USB supera um dos maiores obstáculos para sua popularização - a baixa velocidade de transferência de dados -  e promete se tornar de vez a porta  padrão para troca de arquivos após um novo upgrade, desbancando padrões de alta qualidade já estabelecidos no mercado, como a porta Firewire. Saiba porque lendo o artigo abaixo, escrito por  Miguel Ratton.




USB 3.0: superspeed


A elaboração da especificação do USB 3.0 contou com colaboradores das empresas mais importantes do setor, dentre elas Foxconn, HP, Intel, Microsoft, NEC, Seagate e Texas. Como a Apple não é citada no documento, provavelmente deve ter outras prioridades...

O padrão USB (Universal Serial Bus) é provavelmente o tipo de interconexão mais usado atualmente, com cerca de seis bilhões de produtos USB instalados em todo o mundo. Embora tenha sido desenvolvido para a conexão de periféricos nos computadores, o USB provou-se tão prático que hoje é usado também em outros aparelhos, tais como câmeras fotográficas, tocadores de DVD, TVs de LCD, consoles de mixagem digital, etc. E esta foi a maior motivação para a indústria aprimorar o padrão, já que a quantidade de dados a serem transferidos de um aparelho para outro só tende a aumentar, como no caso das câmeras de vídeo de alta definição.

A principal tecnologia concorrente do USB seria o Firewire (padrão IEEE 1394), que na versão 1394b pode operar em taxas de até 3.2 Gbps. Alguns Macs vêm com porta Firewire 800, que transfere a 800 Mbps, mas a maioria das placas-mãe para PC só dispõe Firewire de 400 Mbps (1394a).

O objetivo do novo USB é oferecer uma taxa de transferência de dados bastante superior à atual, e ao mesmo tempo continuar sendo um padrão de conexão barato e fácil de usar.

Nas aplicações musicais, temos hoje inúmeros equipamentos que utilizam USB, desde interfaces de MIDI e de áudio até consoles de mixagem, e tudo leva a crer que surgirá em breve uma nova geração de produtos com muito mais capacidade.
A principal premissa dos desenvolvedores foi fazer com que o usuário visse o USB 3.0 da mesma maneira que o 2.0, só que bem mais rápido. Além disto, era necessário manter a compatibilidade de hardware e software com os produtos USB 2.0, e oferecer a mesma facilidade de se desenvolver drivers para o hardware. Isto garantiria ao novo padrão o imenso mercado já existente. A solução então foi criar uma arquitetura integrando dois buses físicos dentro do mesmo cabo, um para operar em USB 2.0 e outro para operar em 3.0. 

Os conectores também foram concebidos de maneira que se possa ter interconexões de equipamentos 3.0 e 2.0 .

Nos conectores, os quatro pinos originais do USB 2.0 continuam nas mesmas posições, e foram adicionados mais cinco pinos para atender às novas características do SuperSpeed.

Só pra lembrar: o conector “A” é aquele que existe no cabo do mouse e no pen-drive, para conectar no computador (ou outro aparelho que opere como host), e o conector “B” é aquele que existe na outra extremidade do cabo, para conectar nos teclados MIDI e outros equipamentos periféricos (devices). O conector “micro” é aquele que existe nas máquinas fotográficas.

A arquitetura do USB 3.0 é bastante similar à do 2.0. Os elementos na interconexão são definidos como host e devices. O hostgeralmente é um computador, mas também pode ser um aparelho de DVD capaz de receber dados de imagens de uma câmera, por exemplo. O device é o equipamento periférico que se conecta ao host, como no caso de uma interface de áudio, por exemplo. A topologia de interconexão do USB é do tipo “estrela”, onde um único host pode estar conectado a vários devices, por meio de hubs.

Dentre os destaques do USB 3.0, podemos destacar a detecção de erro via CRC, um gerenciamento melhor da alimentação via bus e o aprimoramento do modelo de conexão, que permite ao host detectar e configurar a máxima velocidade de transferência suportada pelos devices.

Mas as principais vantagens estão no protocolo, que possibilita um aumento de eficiência e desempenho. Pelo fato de permitir uma transferência totalmente bidirecional, é possível haver transmissões simultâneas de entrada e de saída de dados. O protocolo dispõe de um mecanismo em que o device pode informar ao host a sua tolerância em termos de latência, para que ohost se configure apropriadamente de maneira a atender a estas exigências. Diferentemente do USB 2.0, onde as transmissões são estabelecidas através de um processo de polling (perguntando a cada device o que tem para transmitir), no SuperSpeed a transferência ocorre de forma assíncrona, conforme a ocorrência. Além disto, enquanto no USB 2.0 um pacote de dados é transmitido em modo broadcast para todos os devices, no SuperSpeed os pacotes de dados contêm informação de roteamento, de maneira que o hub pode determinar o caminho para transmitir os dados ao device de destino.

Dentre as aplicações que podem ser mais beneficiadas com a implementação do USB 3.0 estão as câmeras de vídeo/foto, os dispositivos de armazenamento e as interfaces de áudio. Já há comentários especulando que o USB 3.0 vai substituir as conexões eSATA e Firewire de HDs externos. Estima-se que será possível transferir 25 GB de um HD externo para o computador em apenas 70 segundos.

No caso das aplicações de áudio, uma conexão USB com taxa de transferência da ordem de gigabits/seg facilitaria a implementação de interfaces para estúdios de grande porte e para gravação ao vivo, onde é necessária uma quantidade muito grande de canais simultâneos, o que requer uma taxa de transferência bastante alta.



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