Devo ligar o meu rato a uma porta USB 3.0?

1. Um rato é um dispositivo lento (a antiga norma PS/2 era baseada em RS232C), pelo que USB1 é mais do que adequado.
2. As portas USB3 têm conectores extra para as transferências de alta velocidade, mas também têm conectores USB2 padrão para compatibilidade com versões anteriores.
3. A menos que o seu rato tenha estes conectores (e não consigo imaginar que algum rato tenha), ele ligar-se-á via USB2 num conector USB3.

Então está inteiramente correcto: ligar um rato a um conector USB3 não lhe confere qualquer benefício. Se um rato responde lentamente, é porque algo mais está a monopolizar a CPU em detrimento do controlador do rato.

Só porque a taxa de dados de um rato é muito baixa e pode ser tratada por USB 1.x, não significa que não possa beneficiar de ser ligado a um controlador mais rápido.

Há aqui uma série de factores em jogo:

• Os controladores USB 3.0 suportam compatibilidade com versões anteriores, realizando a contagem de uma forma que seja compatível com dispositivos USB 1.x e 2.0, e expondo um controlador lógico EHCI como parte do mapa de registo.

• O rato identificar-se-á como um dispositivo USB de velocidade total, independentemente da porta e do controlador a que está ligado. Isto fará com que o rato apareça logicamente ligado ao controlador EHCI (por vezes mesmo OHCI/UHCI).

• Ter um controlador EHCI lógico não significa que o dispositivo esteja ligado a um circuito USB 2.0. A ligação entre o sistema e o controlador anfitrião USB 3.0 será de maior velocidade, provavelmente PCIe multi-linha. É também muito menos provável que passe por uma ponte PCIe-PCI, o que causa tamponamento e ligeira latência adicional.

• Para além da ligação do lado do anfitrião, os transístores que conduzem os pinos USB terão também uma taxa de comutação mais elevada, e em vez de componentes passivos para filtragem do ruído, o barramento utilizará comutadores digitais na rede de filtragem, para permitir a sua remoção e não abrandar os dispositivos USB SuperSpeed. (Este foi provavelmente um acordo maior para o salto entre USB 1.x e 2.0) Os componentes do filtro passivo presentes no rato devem dominar. Ainda assim, os tempos de subida e descida poderiam ser alguns nanossegundos mais rápidos.

• Os registos do controlador EHCI também são implementados no mesmo molde que a lógica USB 3.0 UHCI, pelo que a velocidade do relógio e o desempenho digital serão mais elevados.

& - Destes efeitos, as diferenças PCIe têm o maior impacto no desempenho, especialmente em comparação com um controlador anfitrião USB 2.0 ligado através de uma ponte PCIe-PCI.

Em resumo, um controlador anfitrião USB 3.0 com um dispositivo USB 2.0 de velocidade completa ou de alta velocidade não é o mesmo circuito que o mesmo dispositivo ligado a um controlador anfitrião USB 2.0, e o tempo não será idêntico.

Contudo, qualquer melhoria da latência será, no máximo, de alguns microssegundos. Suponho que é possível que com alguma probabilidade isto faça com que a entrada do rato seja retransmitida para o servidor a tempo de ser processada um frame mais cedo; a probabilidade é extremamente baixa (bem abaixo de 1%), e qualquer pessoa que o afirme afecta o seu desempenho de jogo é confundida.

Em particular, os efeitos do congestionamento da rede são várias ordens de magnitude maior. Qualquer pessoa que tente dar a si próprio todas as vantagens técnicas na competição deve concentrar aí os seus esforços. As marcações de QoS determinam provavelmente o resultado dos jogos nos níveis mais elevados de jogo. A escolha do prestador de serviços é quase certa.

Precisamos de ver a taxa de sondagem do rato e a partir daí podemos ter uma melhor ideia da quantidade de dados que estão a ser transmitidos. Se um rato tem uma taxa de sondagem de 100hz, está a enviar dados para o computador 100 vezes por segundo.

Um rato padrão enviará um pacote de 3 bytes contendo informação sobre a posição X/Y, assim como informação sobre botões. Considerando que 3 bytes são transferidos em cada ciclo da taxa de sondagem, poderá ter 300bps a serem transferidos.

Por defeito, a taxa de sondagem USB é de 125hz, pelo que, pela nossa lógica, os dados a serem transmitidos são de 375 bytes por segundo.

Com base nisto, não creio que o USB 3 seja mais benéfico do que o USB 2 ou mesmo o 1.

Tecnicamente, há alguns casos em que isso faria diferença. Em geral, mesmo quando esta diferença existe, não será perceptível mesmo para um jogador profissional. Os controladores

USB 3.0 e USB 2.0 nas placas-mãe modernas são implementados de forma diferente, principalmente devido aos requisitos de transmissão de dados USB 3.0. Em alguns chipsets, o USB 2.0 aparece essencialmente como dispositivo PCI num hub de supercomunicações que também lida com todos os outros dispositivos lentos, como discos rígidos, áudio, ethernet, portas paralelas e seriais, etc. Isto existia no chip da ponte sul, que era depois ligado à ponte norte através de uma camada de suporte semelhante a um barramento PCIexpress. A ponte norte tratava do material de alta velocidade, tais como memória, gráficos, PCIexpress, etc.

Isto significava que uma transacção USB envolvia várias outras transacções - PCI, depois a interface multimédia, depois a interface com o CPU, antes de ser manuseada.

USB 3.0 foi introduzida ao mesmo tempo que a ponte norte/ponte sul deu lugar à PCH(Plataforma Controller Hub). A maioria das funções da ponte norte foram absorvidas pelo próprio CPU - memória, PCIexpress, etc., enquanto que as restantes funções da ponte norte e da ponte sul foram para a PCH. A PCH está essencialmente a funcionar a partir de um slot expresso PCI.

Os caminhos, no entanto, ainda são muito diferentes. Apesar de USB 3.0 e USB 2.0 estarem integrados na PCH, o USB 2.0 ainda é implementado como se fosse um dispositivo controlador PCI lento. Não há razão para a Intel redesenhar o silício de uma peça comprovada, por isso está integrado na PCH da mesma forma que estava integrado na ponte sul, com todos os engarrafamentos e latência adicional que tinha antes.

Contudo, o USB 3.0 está muito mais próximo do CPU. Embora isto se destine principalmente a explicar o aumento da produção, também afecta a latência - há menos transacções envolvidas na obtenção de uma transacção USB 3.0 para a memória, ou para o CPU, e as interrupções podem ser desencadeadas mais rapidamente.

Contudo, a diferença entre a latência USB 2.0 e a latência USB 3.0 seria medida em nanossegundos. Certamente não é perceptível mesmo pelos melhores jogadores de hoje em dia. Ela existe, mas é praticamente inútil.

O rato é um dispositivo tão lento em termos de transferência de dados que o limite de velocidade USB não é um factor limitativo.

Latência de comunicação também não deve ser um factor, um dispositivo USB devidamente construído (qualquer geração) deve responder muito mais rapidamente do que a velocidade de reflexo humano, pelo que não deve sofrer qualquer atraso devido à tecnologia da porta.

Claro que há muitos outros factores se experimentar o atraso do rato: o sistema pode estar ocupado, o condutor pode não estar a funcionar como pretendido, o software pode ficar preso à espera de outros eventos (na maioria das vezes, é um problema de eventos relacionados com a rede), o próprio rato pode estar avariado, e finalmente o hardware da porta pode estar avariado - por isso tentar outro rato/porta é um bom começo.

Embora eu não acredite que na maioria dos modelos convencionais de rato obteria qualquer vantagem, é provável que esteja a tentar determinar que mesmo que houvesse alguma diferença, teria de ser perceptível pelo utilizador?

Nesse caso, é suficientemente simples testar o caso num jogo ou aplicação que exija o desempenho de um rato, ligando-o a ambas as portas. Eu próprio experimentei isto, e não encontrei nenhuma diferença que pudesse notar, o que era suficiente para mim (os resultados do teste batem a teoria para cenários de uso pessoal, pois em alguns casos até uma diferença psicológica poderia ajudá-lo a ter um melhor desempenho - e nesse caso seria ainda melhor para si).