USB 허브

USB hub
4포트 "롱 케이블" "외부 박스" USB 허브
4포트 '컴팩트 설계' USB 허브: 업스트림 및 다운스트림 포트 표시

USB 허브는 하나의 USB(Universal Serial Bus) 포트를 여러 개로 확장하여 전원 스트립과 같이 디바이스를 호스트 시스템에 연결하는 데 사용할 수 있는 포트를 늘립니다.USB 허브를 통해 연결된 모든 장치는 해당 [1]허브에서 사용할 수 있는 대역폭을 공유합니다.

물리적으로 분리된 USB 허브는 외부 박스(이더넷 또는 네트워크 허브와 유사)부터 USB 포트에 직접 연결할 수 있는 작은 디자인까지 다양한 폼 팩터로 제공됩니다("컴팩트 설계" 그림 참조).「숏 케이블」허브는, 통상, 6 인치(15 cm)의 내장 케이블을 사용하고, 작은 허브가 물리 포토의 congestion로부터 약간 떨어져, 사용 가능한 포토의 수를 늘립니다.

최신 노트북의 거의 모든 컴퓨터에는 USB 포트가 탑재되어 있지만, 외장 USB 허브는 여러 개의 일상적인 디바이스(마우스, 키보드, 프린터 등)를 하나의 허브에 통합하여 모든 디바이스를 한 번에 탈부착할 수 있습니다.

일부 USB 허브는 노트북 배터리의 충전을 위해 전원 공급(PD)을 지원할 수 있지만, 배터리 충전과 주변기기 접속에 1개의 연결만 필요한 유사한 특성 때문에 단순한 도킹 스테이션이라고 할 수 있습니다.허브에는, 응답하지 [2]않는 디바이스의 전원을 재투입할 수 있도록, 개개의 포토에 전원 스위치를 탑재하고 있는 경우가 있습니다.

물리 레이아웃

플라스틱 케이스를 분리한 '별' '짧은 케이블

USB 네트워크는, 다운스트림의 USB 허브로부터 USB 포토에 접속되어 있습니다.USB 허브 자체가 USB 허브로부터 발생하는 경우가 있습니다.USB 허브는 USB 네트워크를 최대 127포트까지 확장할 수 있습니다.USB 사양에서는 버스 전원(패시브) 허브가 다른 버스 전원 허브에 직렬로 연결되어 있지 않아야 합니다.

벤더나 설계에 따라서는, USB 포토가 촘촘히 배치되어 있는 경우가 많습니다.그 결과, 디바이스를 1개의 포토에 접속하면, 특히 플러그가 케이블의 일부가 아니고, USB 플래시 드라이브등의 디바이스에 불가결한 경우에, 인접 포토를 물리적으로 블록 할 수 있습니다.수평 소켓의 수평 배열은 쉽게 제작할 수 있지만, (플러그 폭에 따라) 4개의 포트 중 2개만 사용할 수 있습니다.

일반적으로 포트 방향이 어레이 방향에 수직인 포트 어레이에서는 막힘 문제가 거의 발생하지 않습니다.외부 「Octopus」허브 또는 「Squid」허브(각 소켓이 매우 짧은 케이블의 끝에 있는 경우가 많으며, 길이 약 5cm) 또는 「Star」허브(각 포토가 다른 방향을 향하고 있는 그림)는, 이 문제를 완전하게 회피합니다.

길이 제한

저속 USB 1.1 디바이스의 경우 USB 케이블은 3미터(10피트)로 제한됩니다.허브를 액티브 USB 리피터로 사용하면 케이블 길이를 한 번에 최대 5미터(16피트)까지 확장할 수 있습니다.액티브 케이블(전용 커넥터 내장형 1포트 허브)도 같은 기능을 하지만, 엄밀하게는 버스 전원 공급이기 때문에 일부 세그먼트에서는 외부 전원 공급 USB 허브가 필요할 수 있습니다.

파워

버스 전원 허브(패시브 허브)는 호스트 컴퓨터의 USB 인터페이스에서 모든 전력을 공급하는 허브입니다.별도의 전원 연결은 필요하지 않습니다.단, 많은 디바이스는 이 방법이 제공할 수 있는 전력보다 더 많은 전력을 필요로 하기 때문에 이러한 유형의 허브에서는 작동하지 않습니다.버스 전원 허브와 자가 전원 외장 하드 디스크를 사용하는 것이 좋습니다.하드 디스크 컨트롤러는 USB 포트의 전원을 계속 인식하기 때문에 컴퓨터의 전원을 끄거나 sleeve 모드로 전환해도 하드 디스크가 회전하지 않을 수 있습니다.

모든 USB 포트는 5V에서 작동하지만 다른 양의 전류를 소비하거나 공급할 수 있습니다.

USB의 전류는 포트당 최대 총 500mA까지 100mA 단위로 할당됩니다.따라서 준거 버스 전원 허브에는 최대 4개의 다운스트림포트를 탑재할 수 있으며 다운스트림디바이스에 총 4개의 100mA 유닛의 전류를 공급할 수 없습니다(허브 자체에 1개의 유닛이 필요하기 때문입니다).디바이스가 접속되어 있는 포토가 공급할 수 있는 것보다 많은 전류를 필요로 하는 경우, 통상, operating system은 이것을 유저에게 보고합니다.

이 셀프 전원식 USB 허브는 벽면 전기 플러그를 통해 전원을 공급받습니다.따라서 7개의 USB 포트 각각은 전력 공급 및 데이터 전송이 가능합니다.

한편, 자기 전력 허브(액티브 허브)는 외부 전원 장치로부터 전력을 공급받으므로, 모든 포토에 풀 파워(최대 500 mA)를 공급할 수 있습니다.많은 허브는 버스 전원 허브 또는 셀프 전원 허브로 동작할 수 있습니다.전력은 전압에 전류를 곱한 값과 같습니다.5V에서 500mA(0.5A)를 소비하는 USB 포트는 2.5W의 전력을 소비합니다.

그러나, 실제로는 버스 전원이지만, 호스트에게 셀프 전원이라고 알리는 비준수 허브가 많이 있습니다.마찬가지로 이 사실을 알리지 않고 100mA 이상을 사용하는 비호환 디바이스도 많이 있습니다.이러한 허브나 디바이스는 전력 사용의 유연성을 높입니다(특히, 많은 디바이스는 100mA보다 훨씬 적은 전력을 소비하고 있으며, 많은 USB 포트는 과부하 차단 상태가 되기 전에 500mA 이상의 전력을 공급할 수 있습니다). 그러나 전원 문제를 진단하기가 어려울 수 있습니다.

일부 셀프 전원 허브는 모든 포트에서 500mA의 부하를 구동하기에 충분한 전력을 공급하지 못합니다.예를 들어, 많은 7개의 포트 허브에는 1A의 전원 공급 장치가 있는데, 실제로는 7개의 포트가 최대 7 x 0.5 = 3.5A의 전력을 소비할 수 있으며 허브 자체의 전력도 소비할 수 있습니다.설계자는 사용자가 많은 저전력 장치를 연결하고 500mA를 풀로 필요로 하는 장치는 1~2개뿐이라고 가정합니다.한편, 일부 셀프 전원 허브의 패키지에는 500mA의 최대 부하를 동시에 구동할 수 있는 포트의 수가 명시되어 있습니다.예를 들어, 7포트 허브의 패키징에서는 최대 4개의 풀로드 디바이스를 지원한다고 주장할 수 있습니다.

다이내믹 파워 허브는 버스 파워 허브와 셀프 파워 허브로 기능하는 허브입니다.별도의 전원장치를 사용할 수 있는지 여부에 따라 모드를 자동으로 전환할 수 있습니다.버스 전원에서 자가 전원으로 전환하는 작업은 호스트와의 즉각적인 재협상이 필요하지 않지만 이전에 연결된 디바이스가 버스 전원 모드에서 사용할 수 있는 것보다 더 많은 전력을 요구하면 USB 연결이 재설정될 수 있습니다.

스피드

VIA의 허브 데모 보드에 허브의 모든 내부 컴포넌트가 표시됨
다음 항목도 참조하십시오.USB (통신) signaling 시그널링 (USB PHY)

고속(USB 2.0) 장치가 가장 빠른 모드로 작동하려면 장치와 컴퓨터 사이의 모든 허브가 고속이어야 합니다.고속 디바이스는, 풀 스피드 허브(또는 낡은 풀 스피드 컴퓨터 포토에 접속)에 접속하면, 풀 스피드(USB 1.1)로 되돌려집니다.고속 허브는 모든 디바이스 속도로 통신할 수 있지만 저속 트래픽과 풀 스피드 트래픽은 트랜잭션 변환기를 통해 결합되어 고속 트래픽과 분리됩니다.각 트랜잭션 변환기는 저속 트래픽을 자체 풀로 분리하여 기본적으로 가상 풀 스피드 버스를 만듭니다.단일 트랜잭션 변환기(STT)를 사용하는 설계도 있고 다중 변환기(MTT)를 사용하는 설계도 있습니다.여러 개의 고대역폭 [3]풀스피드 디바이스를 연결할 경우 여러 개의 번역기가 있으면 큰 이점이 있습니다.

일반적인 언어(및 종종 제품 마케팅)에서 USB 2.0은 고속의 대명사로 사용된다는 것은 중요한 고려 사항입니다.그러나 고속을 도입한 USB 2.0 사양에는 USB 1.1 사양이 포함되어 있기 때문에 고속으로 동작하는 데 USB 2.0 디바이스가 필요하지 않기 때문에 모든 호환 풀 스피드 또는 저속 디바이스는 USB 2.0 디바이스로 표시될 수 있습니다.따라서 모든 USB 2.0 허브가 고속으로 동작하는 것은 아닙니다.

USB 3.0은 컴퓨터와 전자기기를 인터페이스하기 위한 USB(Universal Serial Bus) 표준의 세 번째 주요 버전입니다.그 중에서도 USB 3.0에는 SuperSpeed USB(SS)라고 불리는 새로운 전송 속도가 추가되어 USB 2.0 표준보다 약 10배 빠른 최대 5기가비트/초(625MB/초)의 속도로 데이터를 전송할 수 있습니다.제조업체는 표준 A 리셉터클 및 [5]플러그에 파란색(Pantone 300C)[4]을 사용하고 [6]SS라는 이니셜을 사용하여 USB 3.0 커넥터를 USB 2.0 커넥터와 구별하는 것이 좋습니다.

2013년 7월에 출시된 USB 3.1은 USB 3.0 표준을 대체하는 후속 표준입니다.USB 3.1은 기존 SuperSpeed 전송 속도를 유지하며 새로운 라벨인 USB 3.1 [7][8]Gen 1을 제공하며, USB 3.1 Gen 2라고 하는 새로운 SuperSpeed+ 전송 모드를 정의합니다.USB 3.1 Gen[9] 2는 기존 USB 타입 A 및 USB-C 커넥터(1250 [10][11]MB/s, USB 속도의 2배)를 통해 최대 10 기가비트/s의 속도로 데이터를 전송할 수 있습니다.

USB3.2, 9월 2017년에 발표된 USB3.1표준을 대체한다.그것은 1020Gbit/s(1250년에서 2500MB/s)의 데이터율을 가진 USB-C 커넥터 2 새로운 SuperSpeed+transfer 모드 2차로 연산을 사용하여, 소개한다 기존의 USB3.1SuperSpeed과 SuperSpeed+ 데이터 모드를 보존한다.

프로토콜

각 허브는 정확히 1업 스트림 포트와 다운 스트림 포트가 많이 있다.상류 포트가 호스트에 허브(직접 또는 다른 hubs을 통해)를 연결합니다.다른 허브나 기기가 다운 스트림 포트에 장착할 수 있다.정상적인 전송 동안, 허브 기본적으로:데이터의 업 스트림 포트에서 받은 모든 장치의 다운 스트림 포트(그림을 넣어 USB2.0사양에 그림 11–2, 허브 신호 연결에서 설명한)에 부착되는 생방송된다 투명하다.자료 다운 스트림 포트에서 받은 일반적으로 업 스트림 포트에 전송된다.이 방법, 무엇이 호스트에 의해 보내 져모든 허브와 장치들에 의했고, 무엇이 장치에 의해 전송된다는 호스트에서 하지 말고, 그 다른 장치(예외 신호를 재개하다)이 받게 되는 전해진다.Downstream 라우팅 USB3.0에 점의 라우팅에 추가로 변해 가고 있다.경로 문자열은 패킷 헤더에 보낸 USB3.0호스트 단일 목적지 포트에 혼잡과 전력 소비 감소를 하류 패킷을 보낼 수 있습니다.[12]

때 삽입 또는 장치 제거와 같은 다운 스트림 포트의 상태의 변경 사항을 다루는 허브 투명하지 않다.만약 허브의 다운 스트림 포트 변화 상태 특히 이런 변화에 호스트와 이 허브 간의 상호 작용으로;그 호스트와"허브 바뀌"은 투명하게 연기하는 사이 어떤 허브에서 다루어진다.

이 목표 위해서, 각 허브가 단일 인터럽트 끝점"1IN은"(궁극적인 주소 1,hub-to-host 방향)는 다운 스트림 포트의 상태의 변경 신호를 보내는 데 사용되고 있다.누군가가 장치에 연결이 허브는 대해 낙제점이나 흑자에와 호스트에게 이 인터럽트 끝점을 통해 삽입을 의미하는 전압을 감지한다.언제 개최 여론 조사 이 인터럽트 끝점에서는 새로운 장치가 있다.그런 다음 그 새로운 장치에 연결되어 있는 포트를 재설정하는 것은 허브(기본 컨트롤 파이프를 통해)지시합니다.이 리셋에 의해, 새로운 디바이스는 주소 0으로 간주되어 호스트는 주소 0과 직접 대화할 수 있습니다.이 상호 작용에 의해,[13][14] 호스트는 디바이스에 새로운(제로가 아닌) 주소를 할당할 수 있습니다.

트랜잭션 번역자

USB 1.1(12 Mbit/s)보다 상위 표준을 지원하는 USB 2.0 허브는 트랜잭션 변환기(TT)를 사용하여 하위 표준과 상위 표준을 변환합니다.예를 들어 USB 1.1 디바이스가 USB 2.0 허브의 포트에 연결되어 있는 경우 TT는 USB 1.1 신호를 자동으로 인식하여 업링크 상의 USB 2.0으로 변환합니다.단, 디폴트 설계에서는 규격이 낮은 모든 디바이스가 동일한 트랜잭션 변환기를 공유하기 때문에 병목현상이 발생합니다.이 설정은 단일 트랜잭션 변환기로 알려져 있습니다.그 결과, Multi-Translator(Multi-TT)가 작성되었습니다.Multi-Translator는 병목 현상을 피하기 [15]위해 더 많은 트랜잭션 번역자를 제공합니다.USB 3.0 허브는 현재 USB 2.0 디바이스의 슈퍼 스피드 트랜잭션 변환을 수행하지 않습니다[16][citation needed].

전자 설계

대부분의 USB 허브는 1개 이상의 통합 컨트롤러(IC)를 사용하고 있으며, 그 중 여러 가지 디자인은 다양한 제조사에서 구할 수 있습니다.대부분은 4포트 허브 시스템을 지원하지만,[citation needed] 16포트 허브 컨트롤러를 사용하는 허브도 업계에서 이용할 수 있습니다.USB 버스에서는 포트의 캐스케이드 계층이 7개 허용됩니다.루트 허브는 첫 번째 계층이고 마지막 디바이스는 일곱 번째 계층이며, 이들 사이에 5개 계층의 허브를 사용할 수 있습니다.최대 사용자 디바이스 수는 허브 수만큼 줄어듭니다.50개의 허브가 연결되어 있는 경우 최대 수는 127 - 50 = [17]77입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 전원 공급 USB 허브와 비전원 USB 허브의 차이점은 무엇입니까?
  2. ^ "Sabrent 7-Port USB 3.0 Hub Review". Slant. Retrieved 26 March 2022. individual port power switches
  3. ^ USB 테크놀로지: 멀티T 허브는 싱글TT와 정면승부.Tom's Hardware 영국과 아일랜드.2006-08-24 취득.
  4. ^ "USB-IF Compliance Updates". USB Implementers Forum. 1 June 2011. Retrieved 14 August 2020.
  5. ^ "Universal Serial Bus Revision 3.1 Specification". usb.org. pp. 5–20. Archived from the original (ZIP) on 12 April 2016. Retrieved 12 April 2016.[검증 필요]
  6. ^ McFedries, Paul (2013). "Connecting USB Devices". PCs for Grown-Ups: Getting the Most Out of Your Windows 8 Computer. Indianapolis: Que Publishing. ISBN 978-0-13-303501-8. Retrieved 2016-02-18. Most PC manufacturers label each USB port using the logo for USB type [...] the USB 2.0 logo is a trident, while the USB 3.0 logo is a similar trident with the letters 'SS' (which stands for SuperSpeed) attached.[검증 필요]
  7. ^ "USB 3.1 Specification Language Usage Guidelines from USB-IF" (PDF). Archived from the original (PDF) on 12 March 2016. Retrieved 10 March 2016.[검증 필요]
  8. ^ "USB 3.1 Gen 1 & Gen 2 explained". msi.com.[검증 필요]
  9. ^ "USB 3.1 Specification Language Usage Guidelines from USB-IF" (PDF). Archived from the original (PDF) on 12 March 2016. Retrieved 10 March 2016.[검증 필요]
  10. ^ "USB 3.2 Specification". usb.org. USB Implementers Forum, Inc. Retrieved 30 August 2018.[검증 필요]
  11. ^ "Universal Serial Bus Revision 3.1 Specification". usb.org. Archived from the original (ZIP) on 21 November 2014. Retrieved 19 November 2014.[검증 필요]
  12. ^ USB 2.0 허브와 3.0 허브의 차이점은 무엇입니까?
  13. ^ USB 2.0 사양 2012-02-07 Wayback Machine에 보관
  14. ^ 간단히 말하면 USB
  15. ^ "Single TT Or Multi TT: USB Technology: Multi-TT Hub Goes Head-to-Head With Single-TT". tomshardware.com. 2003-09-09. Retrieved 2013-05-01.
  16. ^ "What is USB? » Hardware » Windows » Tech Ease". Retrieved 2019-07-04.
  17. ^ A.P.Godse; D.A.Godse (2009-01-01). Advance Microprocessors. Technical Publications. p. 16. ISBN 978-81-8431-560-8. Retrieved 2013-01-03.

외부 링크

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