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Ya esta aqui USB 3.0

Comienzan a aparecer las primeras unidades de disco duro y placas base con la nueva versión de la interfaz USB y, como no podíamos dejarlo pasar, revisamos la tecnología y realizamos diferentes pruebas de rendimiento

Hace más de 10 años que se presentó la especificación de USB 2.0, una interfaz que en el momento de su lanzamiento supuso una verdadera revolución por el aumento de prestaciones que suponía frente a la versión anterior. Sin embargo el tiempo pasa, y actualmente USB 2.0, aunque es válida para muchos dispositivos, se ha quedado francamente desfasada en lo que al ancho de banda se refiere. Los modernos discos duros externos, por ejemplo, saturan por completo los 480 Mbit/s teóricos del USB 2.0, teniendo que recurrir a otras tecnologías (como FireWire 800 o e-SATA) si necesitamos mayores prestaciones.

Ante esta situación se creó USB 3.0, llamada a resolver los problemas de velocidad de la especificación anterior, compatible con la base de dispositivos USB ya vendidos, tan fácil de usar como siempre y con la misma capacidad de inserción/extracción en caliente.

Pudimos ver el bus por vez primera en septiembre de 2007, durante un IDF (Intel Development Forum), cerrándose su especificación final un año después. Como toda tecnología de calado, su desembarco real en el mercado no se ha producido hasta estos momentos, sobre todo a raíz del pasado CES de Las Vegas (enero de 2010), cuando contemplamos los primeros dispositivos certificados USB 3.0, así como las primeras placas de Asus y Gigabyte preparadas para soportar esta tecnología.


Tecnología y velocidad

Lo más llamativo de USB 3.0 es su nuevo modo SuperSpeed, gracias al que, sobre el papel, se alcanzan velocidades de hasta 5 Gbits/s (en la práctica alredor de 3 Gbits/s), es decir unas 10 veces más que con el máximo teórico de la especificación anterior. El «milagro» se logra añadiendo un nuevo bus dúplex al del USB anterior, representado por cuatro conductores adicionales y debidamente blindados para evitar interferencias eléctricas que se alojan en los nuevos cables USB 3.0. A estos conductores se suman otros dos para el transporte de la corriente eléctrica y otros dos más para el transporte de datos cuando no sea posible utilizar el modo SuperSpeed.

Asimismo, hay un cambio importante en USB 3.0 respecto a la forma que se envían y gestionan los datos en el bus. En USB 2.0 los paquetes de datos eran enviados simultáneamente a todos los dispositivos conectados(broadcast), teniendo cada periférico que analizar el paquete para saber si era o no el destinatario del mismo. En USB 3.0, en cambio, los paquetes son enviados exclusivamente al dispositivo deseado (unicast), incluso si utilizamos hub de conexiones gracias a una serie de técnicas de decodificación. El resultado es una aceleración importante de todas las transmisiones y, como veremos más adelante, de una mejor gestión de la energía.

usb 3.0

Compatibilidad y energía

Otro aspecto importante es la compatibilidad. Por suerte USB 3.0 garantiza que cualquier nuevos dispositivos funcionará con un PC dotado de USB 2.0, y viceversa. La única diferencia es que la tasa máxima de transferencia vendrá marcada por el extremo que soporte el estándar más antiguo.

Eso sí, siempre que utilicemos un periférico USB 3.0 tendremos que utilizar un cable específico para esta tecnología. La razón es que el conector USB tipo B (el extremo que se conecta a los periféricosha cambiadopara acomodar los nuevos conductores, haciendo además muy sencillo diferenciar el estándar de cada uno. En cambio, el conector tipo A (el que se conecta al PC) se mantiene intacto, al menos en apariencia.

Así, mientras que encaja sin problemas en cualquier conector hembra USB 2.0 de la placa base, en uno de tipo USB 3.0 encajará con más profundidad, permitiendo que hagan contacto los cuatro nuevos conductores que se encuentran al fondo del conector (ver imagen). Aquí, la longitud del cable será de vital importancia pues, aunque aún no se han ofrecido datos concretos al respecto, las primeras estimaciones hablan de que por encima de los 3 m de cable la nueva tecnología SuperSpeed tendrá problemas para mantener las elevadas tasas de transferencia comentadas.

usb 3.0

Por último, es interesante comentar cómo ha mejorado la gestión de energía. Como antes apuntábamos, gracias a los nuevos enlaces unicast se logra reducir el consumo de los dispositivos USB conectados pero inactivos, pues no han de estar analizando los paquetes de datos que transitan por el bus. Además, se habilitan dos nuevos modos en espera, que se añaden al de suspensión ya presente en USB 2.0, con los que es posible reducir al mínimo posible determinados periféricos cuando los utilizamos en portátiles o dispositivos móviles que funcionan con batería. Incluso se ha incorporado un nuevo modo que permite suspender funciones específicas de un dispositivo USB, manteniendo otras activas. El desenlace es que con SuperSpeed podemos consumir un 50% de energía menos que con USB 2.0, una cifra impresionante.

Además, la cantidad de energía que un dispositivo puede llegar a obtener del bus pasa de los 500 mA de USB 2.0, a los 900 mA de USB 3.0. Esta mejora va a permitir que aún más periféricos USB puedan prescindir de un alimentador dedicado, al tiempo que se mejoran las posibilidades de usarlo como fuente de carga para pequeños dispositivos. De hecho, se ha definido una especificación concreta que dicta las normas a seguir para la carga de baterías vía USB, regulando el comportamiento de PCs, hubs y cargadores con conector USB.

Usb 3.0
Primera toma de contacto

Así las cosas, en el Laboratorio de PC Actual hemos reunido una de las primeras placas base de Gigabytecon soporte para USB 3.0 (P55A-UD6), junto con dos discos duros de LaCie y Western Digital también con USB 3.0, recién llegados a nuestra redacción.

La idea fundamental de nuestras pruebas era comprobar si, tal y como se prometía sobre el papel, el nivel de prestaciones capaz de ofrecer USB 3.0 era tan revolucionario. Para ello, optamos por montar un sistema con un procesador Intel Core i5, 4 Gbytes de RAM DDR3, disco principal Intel SSD SATA-II de altas prestaciones y sistema operativo Windows 7 Ultimate. Sobre esta plataforma de pruebas, hemos conectado cada unidad de disco externa a los puertos USB 2.0 primero, y USB 3.0 después, realizando en cada caso una serie detests encaminados a comparar el nivel de prestaciones en cada caso.

La primera de las pruebas consistía en la copia de un único fichero de 2 Gbytes desde el disco fijo hacia el externo, mientras que el resto se basan en los resultados de las últimas versiones de HD Tach y HD Tune Pro, dos de los benchmarks más extendidos para el cálculo del rendimiento de unidades de almacenamiento. En el recuadro adjunto podéis encontrar nuestras impresiones, así como consultar la tabla de resultados obtenidos.

DISCO DURO LaCie Rugged Western Digital My Book 3.0
• Formato de disco 2,5” 3,5”
• Capacidad 500 Gbytes 1 Tbyte
• Interfaz nativa USB 3.0 USB 3.0
PRUEBAS USB 2.0    
• Tiempo copia 2 Gbytes (minutos:segundos) 01:24 01:24
• HD Tach - Tasa media lectura (Mbytes/s) 33,9 34,3
• HD Tach - Tiempo medio de acceso (ms) 17 14,3
• HD Tach - Velocidad de bus (Mbytes/s) 36,4 36,8
• HD Tune - Tasa media lectura (Mbytes/s) 31,1 31
• HD Tune - Tasa media escritura (Mbytes/s) 20,2 15,9
• HD Tune - Tiempo medio de acceso (ms) 17,2 14,9
• HD Tune - Velocidad de bus (Mbytes/s) 24,9 25
• HD Tune - Uso CPU en lectura (%) 5,6 6,6
PRUEBAS USB 3.0    
• Tiempo copia 2 Gbytes (minutos:segundos) 00:26 00:28
• HD Tach - Tasa media lectura (Mbytes/s) 86,5 104,4
• HD Tach - Tiempo medio de acceso (ms) 16,6 15,3
• HD Tach - Velocidad de bus (Mbytes/s) 135 121,5
• HD Tune - Tasa media lectura (Mbytes/s) 82,1 99,1
• HD Tune - Tasa media escritura (Mbytes/s) 66,4 57,1
• HD Tune - Tiempo medio de acceso (ms) 16,9 15,2
• HD Tune - Velocidad de bus (Mbytes/s) 100,8 88,5
• HD Tune - Uso CPU en lectura (%) 6,5 10,4

Nuestra opinión tras las pruebas: vale la pena comprar

No vamos negar que al pasar las pruebas con USB 3.0 y empezar a ver los resultados se nos puso una sonrisa de oreja a oreja. No era para menos al ver, por ejemplo, como un fichero de 2 Gbytes se copiaba ¡en menos de 30 segundos! Es decir, una tercera parte del tiempo que nos llevaba hacerlo con USB 2.0en condiciones totalmente reales. Con esas cifras en la cabeza, solo hay que imaginarse el tiempo que podremos ahorrar al realizar, por poner otro ejemplo, un backup de todo nuestro PC en un disco duro externo.

El resto de pruebas, aunque ofrecen números menos «palpables» para un usuario de a pie, también han arrojado diferencias espectaculares, incluso en situaciones como la escritura en disco, tradicionalmente lenta en unidades externas.

En todo caso, los discos analizamos son solo uno de los tipos de dispositivos que podremos disfrutar con USB 3.0, dejando claro que el puerto USB dejará de ser, como hasta ahora, el cuello de botella. Adaptadores WiFi 802.11n, Gigabit Ethernet o sintonizadores TDT HD conectados por USB 3.0 serán algunos de los periféricos beneficiados de inmediato.

Ante esto, queda claro que realmente vale la pena comprar equipos y periféricos USB 3.0. El gran problema es que su presencia en el mercado aún es testimonial, aunque todas las previsiones apuntan que el 2011 será el gran año del USB 3.0, cuando comencemos a verlo de manera masiva en PCs de sobremesa, portátiles y toda clase de dispositivos.

Intel Light Peak, conectividad universal

Intel lleva años trabajando en las conexiones ópticas como sustitutas o complemento de las que usan cables eléctricos, incluyendo las conexiones en la placa base para comunicar componentes internamente. Light Peak es la primera aproximación comercial al uso de la tecnología óptica para la transmisión de datos multiprotocolo y, a falta de estandarizar los conectores o los controladores, se encuentra en un estado muy avanzado de desarrollo.

En el reciente evento Research@Intel celebrado en Bruselas los días 4 y 5 de mayo de 2010, Intel demostró las ventajas de la tecnología de comunicación óptica Light Peak capaz de transmitir datos con una velocidad de 10 Gbps de forma bidireccional. Además, como se pudo ver en la demo, permite transmitir datos provenientes de diferentes protocolos.

Allí contemplamos cómo un portátil equipado con LightPeak llevaba información de vídeo a un monitor, mientras también recibía las imágenes de una webcam externa. Lo único que se necesita es un conversor de señales eléctricas en ópticas tanto en el ordenador como en los dispositivos externos. Gracias al elevado ancho de banda disponible de 10 Gbps es posible manejar tanto señales de vídeo como de audio y datos con un único cable y se posiciona como un sistema de conexión para el entorno doméstico capaz de competir con otros como USB, incluyendo USB 3.0.

En la demo se usó un conector USB adaptado para integrar sendos filamentos de fibra óptica en vez de los cables de cobre. En el portátil ya estaba integrado internamente el conversor eléctrico/óptico, y en la parte externa se usó un controlador experimental para separar la señal DisplayPort de la de datos de la cámara web USB, con un funcionamiento limpio y totalmente operativo.

usb 3.0

Fuente: USB 3.0

 

 

 


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