Gibt es einen technischen Grund, warum es noch keine 10GbE USB 3.1 Gen 2 Adapter gibt?

Ich werde noch eine Chance haben zu antworten, diesmal explizit und nicht implizit.

Zum Beispiel ist es praktisch unmöglich, FireWire-Adapter über USB zu erstellen, da FireWire DMA benötigt, das USB nicht bereitstellt. Gibt es einen ähnlichen blockierenden technischen Grund, warum keine 10-Gigabit-Ethernet-Adapter über den USB-C-Anschluss (aber nicht Thunderbolt) angezeigt wurden?

Es sollte keinen Grund geben, warum 10GbE nicht existieren kann. Die 2.5 GbE und 5GbE USB-Controller, indem Aquantia und Realtek sind der Beweis dafür, dass >1GbE-Adapter existieren können und können. 10GbE über USB könnte kommen, aber wie gesagt, nach Overhead sieht 10Gb/s USB eher aus wie 6Gb/s. Es gibt auch die Sache, dass die überwiegende Mehrheit der USB-Controller von PCIe Engpässe aufweist, da Anbieter keine 4x PCIe 3.0-Lanes für zwei Ports opfern möchten, was es noch schlimmer macht. Ich habe viele Dual-Port-USB 3.1 Gen2-Controller (insgesamt 20 GB/s) gesehen, die von PCIe 3.0 x1 (8 GB/s) unterstützt werden. Thunderbolt-3-Controller sind die häufigsten USB 3.1-Implementierung, die keinen Engpass aufweist und vollen 10Gb/s USB bieten kann, aber wie wir wissen, wenn Sie Thunderbolt 3 haben, dann hat es keinen Sinn.

Wie jemand erwähnt hat, hat der Engpass sie nie davon abgehalten, 1GbE USB 2.0-Adapter herzustellen, aber diese wurden gemacht, weil es sich immer noch um eine Geschwindigkeitsverbesserung gegenüber 100 MB/s-Adaptern handelte. Da 10GbE über USB eher wie 6 Gb/s aussieht, machen sie eher 5GbE-Adapter (wie sie es taten). Der einzige Vorteil eines Engpass-10GbE-Adapters über einen vollständigen 5GbE-Adapter würden 10GbE-Switches ohne NBASE-T-Unterstützung bei >1GbE-Geschwindigkeiten angeschlossen. Dies wird mit USB 3.2 (20 Gb/s über USB-C) verschwinden, aber das Problem, bei dem die USB-Controller tendenziell Engpässe aufweisen, wird nur noch schlimmer.

USB hat eine schlechte Latenzzeit. Für Ethernet ist es vielleicht nicht so kritisch wie für Grafikverarbeitungseinheiten - aber wenn 10Gb/s ausgeführt werden, kann es immer noch einen Unterschied machen. Selbst mit meinem Thunderbolt SANLink3 N1 hat Windows Probleme, 10 Gb / s zu erreichen (Linux macht es ohne zucken, also ist das vielleicht ein Treiberproblem). Ich habe Leute gesehen, die die Apple Thunderbolt 2-zu-Gigabit-Ethernet-Adapter mit USB-Adaptern verglichen und gesagt haben, dass die Thunderbolt PCIe-Adapter energieeffizienter sind und weniger CPU verbrauchen. Dies wäre 10x spürbar mit 10GbE. Wenn die 5GbE-USB-Adapter endlich in die Regale kommen, bin ich sicher, dass jemand die Gemeinkosten, die CPU-Auslastung und die Energieeffizienz mit den Thunderbolt-und / oder den reinen PCIe-NBASE-T-Karten testen und vergleichen wird. Dann haben wir wird es sicher wissen.

Der Stromverbrauch ist ein Problem - wegen der großen Entfernungen, die sie unterstützen müssen. Ich bin mir ziemlich sicher, dass 10GbE über kurze Kabel nicht annähernd so viel Strom verbraucht. Mein SANLink3 N1 kann laut Hersteller etwa 9W für den Ethernet-Controller und 2W für das Thunderbolt-Subsystem verwenden (Promise Technology). Thunderbolt 3-Ports garantieren 15W für Bus-betriebene Geräte, aber USB kommt ohne solche Garantien. Der Hersteller würde wahrscheinlich viel erhalten beschwerden über Probleme, die durch unzureichende Stromversorgung einiger (oder vieler) Ports verursacht werden. Sie müssten eine zusätzliche Leistungsaufnahme bereitstellen, die das Produkt aufgrund des geringeren Komforts und der geringeren Portabilität weniger wünschenswert macht. Die Leute würden nicht gut darauf eingehen, weil jeder einzelne USB-Ethernet-Adapter in der Vergangenheit vom Bus mit Strom versorgt wurde.

Dinge, die PCIe nur wie GPUs sind, haben in der Regel eine kritische Abhängigkeit von DMA, nicht nur für die Leistung, sondern gebacken in wie ihre Treiber geschrieben werden und wie ihre physische Schnittstelle aufgebaut ist. Die einzigen USB-GPUs sind DisplayLink-Chips, und sie sind nicht wirklich GPUs - sie nehmen nur einen Framebuffer von der CPU / OS mit einem Kernel-Modus-Treiber und verwandeln ihn in ein Videosignal. Auf der anderen Seite existiert USB Ethernet seit sehr langer Zeit und wurde schließlich auf 5Gb/s skaliert, was bedeuten sollte, dass es in Zukunft weiter skalieren kann.

GigE über USB 3.1 Gen 1 (und sogar USB 2.0) ist überall, ist gibt es etwas in der 802.3 ein Standard, der dies blockiert?

Die Gründe, die ich besprochen habe, sind nicht technisch in dem Sinne, dass sie in den Standards verboten sind oder fast unmöglich zu umgehen sind. Es gibt keinen technischen Grund, der die Möglichkeit eines echten 10GbE-USB-Adapters ausschließt, aber es gibt zu viele praktische Probleme, an denen Hersteller interessiert sind.

Ich verstehe die wirtschaftliche Situation hier, dass die teureren Laptops mit USB C auch Thunderbolt 3 sind fähig und es ist etwas unwahrscheinlich, dass die Besitzer von billigen einen 10 GbE-Adapter wollen. Bei dieser Frage geht es jedoch um die technischen Gründe (da dem wirtschaftlichen Argument entgegengewirkt werden kann, dass USB C viel billiger als Thunderbolt 3 ist, lassen wir dieses Argument jedoch für verschiedene Standorte).

Die technischen Gründe, die vorhanden sind, sind nicht unüberwindbar - aber ohne Mainstream-Annahme / Nachfrage glauben die Hersteller wahrscheinlich, dass die Nachteile die Profis überwiegen. USB 3.2 (20Gb / s) sollte die Waage etwas mit stärkeren Profis kippen, indem 10GbE ohne Engpass erlaubt wird (vorausgesetzt, der Controller wird von genügend PCIe-Lanes unterstützt), aber es könnte eine lange Weile dauern, bis ein Adapter für USB 3.2 freigegeben wird, da die Annahme langsam sein wird. Ich weiß nicht, ob Sie praktische und wirtschaftliche Einschränkungen für dasselbe halten (wie in, keine technischen Einschränkungen).

Wenn diese Antwort nicht ausreichend ist, müssen Sie genauer klären, was Sie fragen und welche Form die Antwort annehmen würde.