Как узнать реальную скорость передачи данных по USB?

Расширив ассортимент своих аксессуаров USB кабелями, мы столкнулись с необходимостью разъяснения покупателям реальной скорости передачи данных, которую поддерживает данный интерфейс. Вопрос этот крайне не простой, потому что, мало того, что существует несколько версий стандарта USB и огромное количество сценариев использования устройств с этим интерфейсом, так еще и маркетологи окончательно всех запутали, изменив нумерацию версий.

Мы планируем выпустить цикл публикаций, в которых мы расскажем о разных версиях USB, реальной скорости работы устройств и множестве различных нюансов. Это первая часть нашего цикла.

Говорить будем о классическом USB интерфейсе Type-A.

Виды USB интерфейсов и разъемов

Версия USB и скорость передачи данных

Начнем с того, что скорость передачи данных, а именно записи и чтения файлов, важнее всего для носителей информации или, как их еще называют – накопителей. Покупая, скажем, флешку или SSD диск, которые подключаются по USB интерфейсу, иногда на упаковке или в инструкции можно увидеть эти самые скорость чтения и записи. Но, во-первых, производители далеко не всегда указывают эту информацию, а во-вторых, указанная скорость является максимально возможной и, к сожалению, она далека от реальной. Чаще, в угоду маркетингу, на упаковке указывается лишь версия USB и соответствующий ей логотип. Так что, зачастую, покупатель либо вовсе не знает, что ожидать от свежекупленного накопителя, либо получает совсем не то, на что рассчитывал.

В нижеприведенной таблице, наглядно показано, какую информацию можно встретить на упаковке. Из всего изобилия, интересующие нас данные – это версия USB и максимальная скорость. Как видите, с каждой новой версией стандарта, скорость возрастает. Однако, как мы говорили выше, к сожалению, эти цифры сильно отличаются от тех, что пользователь увидит при работе с устройством. Попробуем разобраться почему.

Отдельно хочется обратить ваше внимание на второй столбец. В своё время в угоду маркетингу были внесены изменения в названия стандартов, что до сих пор вызывает множество вопросов. Об этом мы подробно расскажем в другой части нашего цикла. 

Какую максимальную скорость поддерживает USB интерфейс?

Рассмотрим, какая именно максимальная скорость передачи данных заявляется для разных версий интерфейса:

• USB 2.0 – до 480 Мбит/с
• USB 3.0 (он же 3.1 Gen 1 и 3.2 Gen 1) – до 5 Гбит/с
• USB 3.1 (он же 3.1 Gen 2 и 3.2 Gen 2) – до 10 Гбит/с
• USB 3.2 (он же 3.2 Gen 2x2) – до 20 Гбит/с
• USB4 (он же 4 Gen 2x2) – до 40 Гбит/с
• и так далее

Именно эти цифры пользователь видит в рекламе и на упаковке, и сразу же дважды вводится в заблуждение. Во-первых, как уже было сказано, потому, что указана максимальная скорость, которая далека от реальной. А во-вторых, потому, что указана скорость в гигабитах в секунду (Гбит/с), тогда как везде, в том числе в Windows при копировании файлов, скорость указывается в мегабайтах в секунду (МБ/с). Как итог, покупатель ожидающий, что копирование файлов на флешку со скоростью 10 Гбит/с будет молниеносным, видит на экране скорость, например, 450Мб/с, что для обывателя в разы ниже.

Кстати, сюда же, до кучи, добавляется путаница с гигБИТами – гигаБАЙТами, и мегаБИТами – мегаБАЙТами, которые являются разными единицами измерения информации. Простому обывателю больше знакомы именно байты (память в телефоне, размер фото- и аудио- файла и прочее, измеряется именно в них), а не биты. Но скорость передачи данных измеряется именно в битах, что также вносит дополнительную сумятицу.

А все дело в том, что это единицы измерения данных, где используются разные множители, а также различается основная единица: бит против байта:

• Гбит/с (Gbps) – скорость измеряется в гигабитах в секунду, где 1 гигабит = 1 073 741 824 битов (округлим для удобства до 1 000 000 000)
• МБ/с (MB/s) – скорость измеряется в мегабайтах в секунду, где 1 мегабайт = 1 048 576 байт (округлим до 1 000 000)

Соотношение между битами и байтами: 1 байт = 8 битов. Следовательно, чтобы преобразовать скорость из Гбит/с в МБ/с, нужно разделить количество бит на 8 и перевести гигабиты в мегабайты.

Откуда же возникла эта путаница? Дело в том, что значение Гбит/с используется для обозначения скорости в гигабитах и чаще применяется в маркетинге и характеристиках сетевых устройств. А МБ/с показывает скорость в мегабайтах и более удобен для измерения реальной скорости передачи файлов, так как операционные системы обычно оперируют байтами.

USB разъем Type-A

Как рассчитать скорость передачи данных по USB?

Итак, исходя из вышесказанного, давайте рассчитаем реальную скорость передачи данных на примере USB 3.2 Gen 1 (ранее, USB 3.0), максимальная скорость которого заявлена 5 Гбит/с:

1. Разделите на 8, чтобы получить байты: 5 000 000 000 ÷ 8 = 625 000 000 байт/с
2. Переведите в мегабайты: 625 000 000 байт/с = 625 МБ/с

Таким образом, максимальная скорость передачи данных USB 3.2 Gen 1 соответствует 625 Мегабайт в секунду. Это не мало, но напомню, что это именно максимальная, скорость, которую достичь не получится. На реальную же скорость влияет еще несколько факторов, о которых мы расскажем в другой части нашего цикла.

Главное, что нужно понимать: Если у вашего ноутбука (или какого-то другого устройства) имеется лишь старенький разъем USB 2.0, то какую бы крутую флешку вы не купили, скорость передачи данных будет не более 480 Мбит/с (а по факту и того меньше).

Версия USB и маркировка разъемов

Версия USB играет не менее важную роль, т.к. в спецификациях и инструкциях компьютеров, ноутбуков и многих других устройств, указывается не скорость интерфейса, а именно его версия: USB 3.0, USB 3.1 и т.п. Зная версию интерфейса вы без труда узнаете и поддерживаемую скорость.

USB разъем без обозначения версии интерфейса

Если у вас нет под рукой инструкции или вы не можете найти в интернете спецификацию на ваше устройство, то можно обратить внимание на сами USB разъемы (порты):

• Во-первых, каждая версия стандарта имеет свою официальную маркировку. Обратите внимание на последний столбец нашей таблицы: Логотип для портов и кабеля.
• Во-вторых, о версии USB может говорить цвет USB разъема.

Практически всегда, производители прибегают к цветовой маркировке для обозначения версии и типа интерфейса. Однако это и не является строгим стандартом, поэтому есть лишь примерные устоявшиеся правила:

• USB 1.0 и USB 1.1 – Разъемы чаще всего белого цвета, иногда черные
• USB 2.0 – Как правило черные, реже белые.
• USB 3.0 и USB 3.1 Gen 1 – Разъемы синего или голубого цвета
• USB 3.1 Gen 2 и USB 3.2 Gen 2 – Красные или иногда бирюзовые (аквамариновые) разъемы
• USB 3.2 Gen 2x2 – Обычно нет строго определённого цвета, но иногда используют бирюзовый или жёлтый

Цветные USB разъемы на материнской плате

Цвета для более новых версий USB могут варьироваться в зависимости от производителя. Дело в том, что помимо передачи данных, начиная с версии USB 3.0, в стандарт была включена поддержка быстрой зарядки устройств, а там уже предусмотрены свои цвета для разных стандартов и производителей. Так, порты зеленого, фиолетового, жёлтого и оранжевого цвета предназначены для обеспечения повышенного тока, а два последних могут быть активны даже при выключенном компьютере. Например, зеленый цвет разъема говорит о поддержки стандарта быстрой зарядки QuickCharge от Qualcomm, а фиолетовый – SuperCharge от Huawei. Но, это уже совсем другая история.

Так что имейте в виду: не все производители строго следуют этим цветовым кодам, поэтому для точного определения версии USB рекомендуем, все же, обращаться к официальной документации и спецификации устройства.

Вторая часть цикла: Что влияет на скорость передачи данных по USB?