Анализ USB-интерфейса ноутбука ASUS N550JV

11 Окт 2013

Анализ USB-интерфейса ноутбука ASUS N550JV

Презентация мультимедийных ноутбуков ASUS, которая состоялась в конце сентября в Киеве, дала возможность по­ближе познакомиться с но­винками одного из крупнейших производителей переносных ком­пью­те­ров. Хотелось убе­дить­ся, что новый бук лучше старых двух, а если серьезно, то в планах было найти родство и отличия в архитектуре мобильных платформ с ранее изученными настольными решениями.1)

Для экспериментов представительство ASUS в Украине выделило нам новенький ноут N550JV, а «Компостер», со своей стороны, первым делом взялся за изучение USB-подсистемы. В памяти еще живы воспоминания, когда в процессе инсталляции Windows 7 с USB-носителя, BIOS отдавал его операционной системе, а та не могла еще примаунтить USB-устройство для завершения установки, лихорадочно пытаясь найти драйверы на жестком диске. Но, как известно, при первой установке это сделать не так-то просто :) Забегая вперед, скажем, что эту проблему в N550JV компания ASUS победила.

Итак, что представляет собой USB в новой серии мультимедийных ноутбуков ASUS?

Intel HM86: один плюс два

Конфигурация USB-подсистемы ноутбука ASUS N550JV типична для восьмой серии чипсетов Intel: один конт­рол­лер USB 3.0 XHCI и два контроллера USB 2.0 EHCI.

Каждый из два-нольных контроллеров оборудован отладочным debug-портом и содержит в своем составе Rate Matching Hub. RMH-хабы идентифицируются, как DevID=8000h и DevID=8008h. Они обеспечивают совместимость с USB 1.1, обслуживая низко скоростные протоколы.

В свою очередь, контроллеры USB 2.0 корректно распределяют свои обязанности с более новым решением на xHCI. ASUS учел ошибки, исправив на N550JV схемы коммутации между этими двумя интерфейсами. Теперь USB2-устройства, установленные в USB 3.0 Super-Speed порты, корректно подключаются к EHCI-контроллеру и доступны для программного обеспечения, не поддерживающего xHCI. В прошлом это вызывало неожиданные проблемы при инсталляции Windows 7 с носителя, подключенного к универсальной последовательной шине.

В отличие от ранее рассмотренной платформы Z87-K, полное количество USB 3.0 портов ноутбука ASUS N550JV обеспечивает на два подключения меньше.

Контроллеры USB ноутбука ASUS N550JV
Рис 1. Контроллеры USB ноутбука ASUS N550JV

Для определения USB-архитектуры используется регистровое поле HcParams1.NumberOfPorts. Детализация этого параметра приведена в статье «USB на Intel Z87. Ничего лишнего». Напомним, что количество портов, под­дер­жи­ва­ю­щих USB 3.0, зависит от конфигурации платформы и может быть меньше указанного значения.

Список устройств

При сканировании универсальной последовательной шины детектируются следующие устройства, обслужи­ва­е­мые по USB-интерфейсу:

Список устройств, подключенных к USB-шине ноутбука ASUS N550JV
Рис 2. Список устройств, подключенных к USB-шине ноутбука ASUS N550JV

За исключением Western Digital External HDD, с которого выполнялась загрузка операционной системы и который не относится к ноутбуку ASUS N550JV, все выше перечисленные устройства или входят в состав логики Platform Controller хаба, или подключены к нему в корпусе мобильной платформы. Перечислим их:

  • Два старых знакомых RMH-хаба, идентифицируемых как 8087:8008 и 8087:8000;
  • USB-Bluetooth устройство 8087:07DA, которого пока нет в общедоступной базе USB-девайсов;
  • Модульная вебкамера Azurewave USB2.0;
  • Стандартный CRW-кардридер USB2.0;
  • Сенсорный экран производства ELAN Microelectronics.

Резюме

Плюс платформе: разработчики позаботились о корректном взаимодействии UEFI BIOS с операционной системой даже в DOS среде, об этом свидетельствуют следующие экспериментальные данные. Для выполнения теста контроллера USB 2.0 EHCI и сканирования USB-шины наша диагностическая программа «отнимает» контроллер у firmware, выполняя операцию Request Ownership. При завершении программы, контроллер освобождается с помощью операции Release Ownership. Практика показала, что далеко не все реализации BIOS «принимают» контроллер обратно при таком возврате. Видимо, разработчики считают, что если операционная система заняла EHCI, то будет его использовать вплоть до перезагрузки. Испытуемый ноутбук лишен данного недостатка: после завершения теста, мы наблюдали полное возобновление работоспособности дисковых USB-устройств.

Первый минус ноутбука ASUS N550JV, не поддающийся логическому объяснению, – USB-порты используют черные разъ­емы, несмотря на поддержку режима Super Speed. Второй минус, не ставший для нас открытием, – своеобразный подход к реализации зарядки устройств от USB-шины. Если коротко резюмировать, то зарядка есть, а соответствия спецификации Battery Charging нету.


1). См. «USB на Intel Z87. Ничего лишнего».