Un chip para conectar el USB 2

En Twitter, [whitequark] ha encontrado y destacado un diseño intrigante: una placa base para el VL670, acompañada de un artículo extenso pero muy fácil de digerir sobre su utilidad y funcionamiento interno. El VL670 es un chip que aborda un problema sorprendente: convertir señales USB 2.0 en USB 3.0.

Si tiene un dispositivo USB 2.0 y un host con solo señales USB 3.0 disponibles, este chip es para usted. Puede ser desconcertante: ¿por qué es necesario? Se trata del oscuro secreto poco conocido de USB3, que cualquiera puede deducir si alguna vez tiene que lidiar con un conector USB 3.0 de 9 pines donde uno de los tres pares diferenciales no hace contacto del todo.

Cuando vea un puerto azul "3.0", en realidad es USB 2 y USB 3: dos interfaces separadas unidas en un solo conector. USB 3 usa dos pares diferenciales unidireccionales, similares a PCI-E, mientras que USB 2 usa uno bidireccional único, y las dos interfaces en un conector azul funcionan básicamente de forma independiente entre sí. Esto tiene muchas implicaciones que son contrarias a la intuición si simplemente toma "USB 3.0" por "USB más rápido compatible con versiones anteriores", y tienen consecuencias dolorosas.

Por ejemplo, los circuitos integrados de concentrador USB 3 tienen dos entidades de concentrador separadas en el interior: una para USB 3 y otra para USB 2. Incluso si tiene un concentrador USB 3 conectado a un puerto USB 3, varios dispositivos USB 2 conectados aún no pueden abrirse paso. el límite de enlace ascendente USB 2 de 480 MBps. Si alguna vez pensó que un concentrador más rápido con un enlace ascendente más rápido solucionaría los problemas de velocidad de su dispositivo USB 2, aparentemente los ingenieros de USB-IF pensaron de manera diferente; y es posible que deba encontrar una solución para su configuración de "muchos SDR baratos y Pi 4 en una caja".

Como un divertido truco de fiesta, dado que la enumeración de dispositivos USB 3 solo usa USB 2 como respaldo, en teoría puede conectar ocho dispositivos a un concentrador USB 3 de cuatro puertos: cuatro dispositivos USB 2 y cuatro dispositivos USB 3. De hecho, algunos dispositivos USB utilizan exclusivamente USB 3 carriles y ni siquiera se conectan a USB 2 carriles. Sí, esto también implica que es posible que pueda conectar seis dispositivos USB a una Raspberry Pi 4, e incluso siete si cambia el puerto OTG a un modo host.

Entonces, si se encuentra atrapado entre USB 2 y USB 3, el VL670 es una solución funcional. Pero debido a que está abordando una deficiencia en el estándar, no cumple del todo. (No es que el incumplimiento del estándar USB haya detenido a nadie).

Hay una placa de desarrollo de código abierto para la que puede pedir piezas y construir, con chips VL670 aparentemente disponibles en TaoBao. ¿Para qué estaba destinado originalmente este chip? Al parecer, VirtualLink, un estándar que a bastantes personas les alegra ver muerto. Sin embargo, el extenso artículo antes mencionado habla sobre casos de uso más identificables; por ejemplo, ¡resulta que las señales USB 3 son más fáciles de aislar galvánicamente!

Hemos discutido la peculiaridad de USB 3 vs USB 2 de pasada, pero vale la pena establecer sus implicaciones más claramente. Si alguna vez te preguntaste acerca de otras partes sospechosas de USB, ¡querrás ver el chat Hacking USB Hack que tuvimos con [Kate Temkin]!