O que torna um cabo USB de alta velocidade alta velocidade?

Eu estava comprando cabos USB 2.0.

Alguns fabricantes afirmam que seus cabos são de "alta velocidade".

Meu entendimento é que a eletrônica do dispositivo determina a velocidade, não o cabo.

Entendo que o comprimento do cabo afeta a velocidade (mas provavelmente insignificante, como nanossegundos).

Então, o que torna um cabo USB 2.0 de alta velocidade? (Pode-se pesquisar na Internet "cabo usb 2.0 de alta velocidade" para encontrar instâncias.)

Qual é a diferença média de velocidade entre um cabo de alta velocidade e um cabo que não é de alta velocidade?

USB é definido em várias taxas de dados.

12 Mbps é chamado de "velocidade total"

480 Mbps é chamado "Alta velocidade"

5 Gbps é chamado "SuperSpeed"

10 Gbps é chamado "SuperSpeed ​​+"

Um produto USB comercializado como "Alta velocidade" deve estar em conformidade com pelo menos a especificação USB 2.0 e capaz de transmitir um sinal de alta velocidade USB de 480 Mbps.

Algumas das especificações relacionadas à capacidade de largura de banda do cabo incluem

• Impedância característica
• Atenuação
• Atraso de propagação
• (Intra-par) inclinação

Também existem requisitos sobre coisas como o diâmetro dos fios, a colocação do logotipo USB nos conectores, etc.

O cabo é extremamente importante para poder suportar a taxa de bits necessária nas linhas de dados e outros requisitos da especificação.

À medida que os requisitos de velocidade aumentam, a correspondência de impedâncias, atenuação, blindagem e conversação cruzada se tornam importantes, essas são especificações usadas pelo projetista de cabos para escolher um design e materiais para produzir seu produto. O USB Consortium determina que as especificações sejam consideradas como um cabo compatível.

Observando brevemente a especificação do cabo e conector USB , há mais algumas informações. Este documento está incompleto para nossos propósitos, mas possui algumas informações úteis.

Como exemplo de que tipo de paramaters específicos de cabo são críticos para esse cabo

Presumivelmente, os requisitos para as classes de velocidade mais alta são ainda mais rígidos.

Além disso, a Conformidade com o USB testa todo o conjunto de cabos como um todo, portanto, alguns desses requisitos afetam a escolha do conector e dos materiais, assim como o próprio cabo.

Os cabos USB podem ter uma construção diferente (blindada e não blindada) e podem ter materiais diferentes para o revestimento de arame, fazendo com que o sinal atenue diferentemente em diferentes velocidades de dados.

Por exemplo, muitos cabos USB 1.1 iniciais usados ​​para taxa de transmissão LS (1,5 Mbps) não foram blindados.

Os cabos USB mais recentes estão usando conjuntos de cabos blindados e marcados como "cabos FS / HS".

Para fabricar um cabo designado como "HS" (taxa de 480 Mbps), o cabo deve atender a certos requisitos de qualidade, como ser razoavelmente uniforme com impedância diferencial de 90 Ohm ao longo de todo o cabo e ter uma ventilação de solda decente dentro da sobremoldagem do cabo, onde o cabo é soldado ao contato do conector. Nem todos os cabos são iguais e, se o cabo não passar em vários testes de certificação (como um diagrama ocular válido na extremidade do cabo), ele não pode ser chamado de cabo "HS".

Alguns cabos podem ter impedância diferencial fora da janela de 90 + -20 Ohm e provavelmente falharão com os dispositivos / hubs USB HS. Portanto, um fabricante desse cabo não arriscaria colocar a etiqueta "HS" em sua produção. A diferença entre o cabo "HS" e o cabo não-HS não está na frequência com que eles podem passar, mas funcionaria no modo HS sem erros ou não.

Em nenhum caso, você deve confiar na designação do fabricante, a menos que o cabo tenha o logotipo de certificação USB-IF, nesse caso, como este,

Um bom fabricante de cabos também forneceria o ID de teste USB-IF para o cabo. Em todos os outros casos, é uma aposta com fidelidade de sinal e possível falha intermitente na comunicação.

A velocidade do cabo depende da tolerância da construção e dos materiais utilizados. Um cabo de alta velocidade possui menor isolamento de perda e melhor controle do espaçamento entre os condutores, a fim de minimizar a perda total entre a fonte e o destino.

Em velocidades muito altas, como 10 Gbps, diferentes materiais de custo mais alto, como o Teflon, devem ser usados ​​para que o sinal não seja reduzido por perdas associadas ao isolamento.

Os cabos USB 2.0 realmente não são mais tão de alta velocidade.

Como outras respostas disseram, a diferença entre os cabos está em sua construção e, portanto, nas propriedades elétricas.

A razão para isso é que, eventualmente, seus dados digitais serão transportados por um sinal analógico. O sinal analógico é distorcido à medida que é transportado ao longo do cabo. Se estiver distorcida demais, os componentes eletrônicos na extremidade receptora não poderão recuperar as informações do sinal. (Por exemplo, quando um sinal de rádio é muito fraco para você entender algo inteligível a partir dele.)

As características do cabo listado em outras respostas, como impedância e inclinação, determinam como o sinal é distorcido à medida que viaja.

Normalmente, quanto maior a frequência, mais sensível é a distorção do sinal. Taxas de bits mais altas (velocidade 'USB') requerem frequências mais altas no seu sinal analógico. Consequentemente, o cabo deve ser fabricado com tolerâncias mais finas.

O comprimento do cabo afeta a velocidade, mas não por causa do 'atraso' do cabo, mas, quanto mais o sinal viaja pelo cabo, mais ele fica distorcido. Quanto melhor o cabo corresponder às propriedades ideais, menos distorcido o sinal será por comprimento, e mais tempo o cabo poderá ser e ainda funcionará.

As características do cabo determinam a velocidade da linha de transmissão.

• Impedância do cabo (impedância das características) vs frequência.
• Reatância do cabo vs frequência.
• Componente de resistência.
• Interpair e inclinação intrapair e airgap. Geralmente, o airgap não será o problema do cabo.

A velocidade operacional do USB 2.0 é de 480 Mbps e o USB 3.0 é de 5-6 Gbps. Para transmitir dados nessas velocidades, as impedâncias características devem ser mantidas para a integridade do sinal.