USB := SATA .or. .not. SATA

USB-шина стремится быть не хуже SATA-шины

Современная технология производства электроники такова, что всю не­об­ходимую функциональность системы можно уместить в один чип. Сдержи­вающими фак­то­ра­ми, не по­зво­ля­ю­щи­ми умень­шить персональ­ную плат­фор­му до раз­ме­ров спи­чеч­но­го ко­роб­ка, яв­ля­ют­ся эр­го­но­ми­ка и …разъ­е­мы. С эр­го­но­ми­кой не по­спо­ришь – не­у­доб­ное уст­рой­ст­во ры­нок от­вер­га­ет с по­ро­га. Ос­та­ют­ся разъ­е­мы, как фак­тор уль­тра­ми­ни­а­тю­ри­за­ции. Их дол­жно стать мень­ше. И это не­смо­т­ря на то, что мес­та для кон­троллеров на крем­ни­е­вой под­лож­ке хва­тит с го­ло­вой. Но разъ­ем не су­ще­ст­ву­ет сам по себе, он в пря­мом смыс­ле не­раз­рыв­но свя­зан с обслу­жи­ва­е­мым ин­тер­фей­сом. Зна­чит, не за го­ра­ми умень­ше­ние ко­ли­че­ст­ва ин­тер­фей­сов и их уни­вер­са­ли­за­ция.

Что известно из истории техники про попытки связать все устройства единым способом? Без сомнения, та­ким ре­ше­ни­ем был SCSI: интерфейс для малых компьютерных систем. С его помощью подключались принтеры, ска­не­ры, дис­ко­вые на­ко­пи­те­ли (на магнитных, оптических и магнитно-оптических носителях). Но в плане универсальности SCSI мож­но счи­тать удачным только теоретически, в реальной жизни все получилось несколько по-иному.

Сегодня таким претендентом на всестороннее применение становится USB. Универсальная последовательная шина взя­ла от SCSI все лучшее, в том числе и систему команд для работы с USB Mass Storage. С ее по­мо­щью об­слу­жи­ва­ют­ся внешние дисковые накопители. Может быть, стоит отказаться от Serial ATA и расширить использование USB для вну­т­рен­них под­клю­че­ний? Тем более, что какой-нибудь модный iPad уже прекрасно обходится без жестких дисков, и ни­ко­му и в го­ло­ву не придет организовать их эксплуатацию на подобных платформах.

Возможности универсальной последовательной шины

На текущий момент все, что необходимо для поддержки USB-шины со стороны BIOS, уже сделано. Это по­зво­ля­ет в но­вой UEFI-среде использовать все наработки для интеграции USB-устройств в операционную систему. Хорошей ил­лю­ст­ра­ци­ей может служить тот факт, что если Windows XP инсталлировалась с CD/DVD, то новое поколение Windows 8 можно установить уже и с USB-флешки.

Программная совместимость USB-шины в последней из спецификаций дополнена аппаратной со­вмес­ти­мо­стью. USB 3.0 снимает ограничение в 500 миллиампер на порт, что открывает широкие возможности для подключения внешних накопителей любой архитектуры. Для USB 3.0 предел потребления установлен в 900 мА. Почему так? Почему не 800 мА или не вдвое против прежнего — 1000 мА? Ответ простой: чтобы обеспечить bus powered — питание от шины жест­ких маг­нит­ных дисков, мощность которых на сегодня типична — в пределах 4,5 ватта.

Осталось посоревноваться USB-шине с SATA-интерфейсом в производительности. И здесь все не так уж плохо. Те­о­ре­ти­че­ски дисковая подсистема по спецификации SATA 3.0 способна обеспечить трансфер в 6 Гбит/сек. Это боль­ше, чем пи­ко­вое значение USB 3.0, равное в режиме SuperSpeed 5 Гбит/сек. Но есть подозрение, что эк­с­плу­а­та­ци­он­ные ха­рак­те­рис­ти­ки находятся в меньшем разбросе. Веское слово может сказать всестороннее тестирование. Результат бу­дет известен заранее только в одном: USB 3.0 утилизирует больше про­цес­сор­но­го времени, чем SATA 3.0. Но в аб­со­лют­ных цифрах расхождение, думается, не столь значительное. Если SATA займет меньше одного процента CPU Usage, то у USB этот параметр вряд ли будет больше 2–3%.

USB 3.0 догоняет функциональность SATA 3.0 и по такой возможности, как поддержка очереди команд NCQ (Native Com­mand Queuing), ради которой, кстати сказать, и создавался предыдущий стандарт SATA.

Преимущества USB

В том, что USB-шина стремится быть не хуже SATA-шины, кроется большая проблема. В первую очередь – в пси­хо­ло­ги­че­ском вос­при­я­тии технического решения. Пользователя «программируют» на поклонение заданному лидеру.

И здесь USB 3.0 удалось опередить своего теперь уже конкурента. Спецификация xHCI впервые в истории со­рев­но­ва­ния двух интерфейсов дает уникальный шанс именно универсальной шине. При проектировании ее третьего стан­дар­та в качестве базовых возможностей была заложена врожденная способность к виртуализации. Из этого сле­ду­ет, что про­из­во­ди­тель­ность USB на современных платформах может оказаться принципиально лучшей за счет вне­д­ре­ния SR-IOV технологии. Правды ради следует отметить, что, например, в 7-й серии набора системной логики Intel шина USB пока лишена этого преимущества, но ведь это «пока», а мы заглядываем в будущее?