Поделиться через

Механизм управления питанием канала USB 3.0

  • Статья

В этом разделе описывается механизм управления питанием канала USB 3.0 (LPM).

Существует дополнение к официальной спецификации USB 2.0 (USB2_LinkPowerMangement_ECN), которая определяет LPM для нового оборудования USB 2.0. В этом разделе не рассматривается механизм LPM USB 2.0. Цель этого раздела — описать состояния USB 3.0 LPM, в частности U1 и U2.

Устройства USB 3.0 также поддерживают . Чтобы преодолеть ограничения выборочной приостановки, официальная спецификация USB 3.0 определяет более детализированные состояния управления питанием. Прежде чем описывать эти состояния и как их можно использовать для улучшения управления питанием, давайте сначала рассмотрим концепцию канала.

Usb-подключение существует между двумя USB-портами:

  • Нижестоящий порт (порт DS) узла или концентратора.
  • Порт вышестоящий (порт США) подключенного устройства или концентратора.

Ссылка — это пара портов DS и США; порты называются партнерами по каналу. Каждый порт имеет два уровня. Физический уровень передает или получает последовательности байтов или других управляющих сигналов. Логический уровень управляет физическим уровнем и обеспечивает плавный поток информации между партнерами по каналу. Логический слой также отвечает за любую буферизацию, которая может потребоваться для потока информации.

U states

Согласно спецификации USB 2.0, канал переходит в состояние низкого энергопотребления (потребляя меньше энергии, чем рабочее состояние), только когда подчиненное устройство переходит в приостановленное состояние через механизм выборочной приостановки. Спецификация USB 3.0 отделяет состояния питания связи от состояний питания устройства. Спецификация определяет функцию LPM (см. раздел C.1 спецификации), которая относится к управлению питанием физического и логического уровней пары портов, составляющих связь. Спецификация определяет четыре состояния питания канала, известные как состояния U, от U0 до U3. Активная ссылка находится в состоянии U0.

После простоя в течение определенного периода времени партнеры по связыванию постепенно входят в U1 (резервный с быстрым выходом), а затем U2 (резервный с медленным выходом). После достаточного времени программное обеспечение инициирует переход на U3, отправляя команду партнеру по каналу порта DS.

Действия, необходимые программному обеспечению для отправки ссылки на U3, идентичны шагам, необходимым для выборочной приостановки USB 2.0. Устройство должно перейти в состояние приостановки при переходе по ссылке на U3. В результате на устройство распространяются те же ограничения, что и при выборочной приостановке USB 2.0. Чтобы преодолеть эти ограничения, спецификация USB 3.0 определяет состояния U1 и U2.

Преимущества U1 и U2

Штаты U1 и U2 предназначены для дополнения выборочной приостановки, что может привести к значительной экономии электроэнергии. После того как программное обеспечение настроит партнеров по каналу для перехода на U1 или U2, оборудование переходит в состояния автономно без вмешательства программного обеспечения. Время выхода из U1 и U2 очень быстрое (от микросекунд до нескольких миллисекунд) и меньше влияет на производительность устройств. Это позволяет гораздо лучше управлять питанием, когда каналы могут входить в эти состояния и выходить из них, даже если устройство используется.

Например, устройство с изохронными конечными точками может установить связь с U1 или U2 между интервалами обслуживания. Чтобы сэкономить немного энергии, когда устройство неактивно, оно может отправить свою вышестоящий ссылку на эти состояния еще до того, как будет вызвана выборочная приостановка. Нет никаких ограничений на то, сколько энергии может рисовать устройство, когда связь находится в U1 или U2. Устройство может оставаться полностью выключенным, если канал находится в U1 или U2. Таким образом, в отличие от выборочной приостановки, устройство может отправлять свою ссылку на U1 или U2, не теряя никаких возможностей.