L'USB 3.2 grimpera jusqu'à 20 Gb/s, les câbles Type-C déjà compatibles

Et pourquoi pas USB 3.1 Gen 3 ?
L'USB 3.2 grimpera jusqu'à 20 Gb/s, les câbles Type-C déjà compatibles

L'USB 3.2 pointe le bout de son nez avec un débit doublé par rapport à l'USB 3.1 Gen 2. Cette norme est rétrocompatible avec l'USB 3.0 et les câbles USB Type-C actuels la prennent déjà en charge. Des zones d'ombres subsistent toutefois.

La semaine dernière, l'USB Implementers Forum (USB-IF) annonçait que les caractéristiques techniques de l'USB 3.2 étaient en « phase finale ». Elles sont définies par l'USB 3.0 Promoter Group, une équipe en charge de développer l'USB 3.x. Dans ses rangs, elle comprend des sociétés comme Apple, HP, Intel, Microsoft, Renesas Electronics et ST Microelectronics.

Comme on peut s'y attendre (changement de numéro de version après la virgule), il ne s'agit pas d'une révolution, mais d'une évolution attendue : une bande passante doublée par rapport à l'USB 3.1 Gen 2, avec la possibilité de grimper jusqu'à 20 Gb/s. Pour rappel, la technologie Thunderbolt 3 – exploitant également un connecteur USB Type-C – propose déjà bien plus de bande passante avec pas moins de 40 Gb/s. En outre, elle a récemment été libérée par Intel.

Avant d'entrer dans le vif du sujet, commençons par un retour sur l'USB 3.1 et le flou artistique entretenu entre ses deux « générations ».

L'USB 3.2 permet de doubler les débits

En effet, comme nous avons eu l'occasion de l'expliquer à de nombreuses reprises (notamment avec les annonces de cartes mères X299 et X399 lors du Computex), il existe deux versions de l'USB 3.1 : Gen 1 (alias SuperSpeed USB) et Gen 2 (alias SuperSpeed USB 10 Gb/s). La première permet de grimper jusqu'à 5 Gb/s, contre 10 Gb/s pour la seconde. 

USB 3.1
Crédits : Kingston

En pratique, l'USB 3.1 Gen 1 n'est donc que de l'USB 3.0 renommé. Une situation entrainant un certain flou puisque les constructeurs annoncent parfois simplement que leurs produits sont estampillés « USB 3.1 » sans préciser la génération ou la vitesse, une situation regrettable pour le client.

Dans le communiqué de l'USB-IF, une phrase laisse penser que les produits USB 3.2 pourraient faire face à la même situation : ils « peuvent maintenant être conçus comme des solutions multivoies, permettant d'utiliser jusqu'à deux voies de 5 Gb/s ou deux de 10 Gb/s ». Se dirige-t-on vers de l'USB 3.2 Gen 1 à 10 Gb/s (2x 5 Gb/s) et de l'USB 3.2 Gen 2 à 20 Gb/s (2x 10 Gb/s) ? Les USB Developer Days à Vancouver en septembre prochain seront sans doute l'occasion d'en apprendre davantage.

Les câbles USB Type-C sont déjà compatibles

Bonne nouvelle par contre : les câbles USB Type-C existant permettent d'ores et déjà de profiter des débits proposés par l'USB 3.2, comme l'affirme Brad Saunders, président d’USB 3.0 Promoter Group : « Lorsque nous avons lancé sur le marché le câble USB Type-C, notre objectif était de garantir que les câbles et connecteurs USB Type-C certifiés pour le SuperSpeed ​​USB ou le SuperSpeed ​​USB 10 Gb/s puissent, tels qu’assemblés, prendre en charge des performances USB plus élevées ». 

En effet les connecteurs et câbles USB Type-C disposent de deux paires de connecteurs pour transférer les données : TX1, TX2, RX1 et RX2. Jusqu'à présent, seuls deux canaux étaient utilisés. Avec l'USB 3.2, les quatre sont exploités, permettant ainsi de doubler les débits à moindres coûts.

Du côté des hubs, l'USB-IF affirme que les changements sur les caractéristiques techniques seront « mineurs » afin de « répondre aux performances accrues et assurer des transitions sans interruption entre des opérations à une ou à deux voies ».

Il n'est par contre pas précisé si les produits certifiés USB 3.2 pourront exploiter un autre format de connecteur que le Type-C.

USB Type-C

Une norme évidemment rétrocompatible

Pour profiter de la bande passante théorique maximale (20 Gb/s), l'ensemble des périphériques de la chaine devront être certifiés USB 3.2. Dans ce cas, l'USB Promoter Group annonce que « les périphériques de stockage seront capables de dépasser les 2 Go/s de taux de transferts sur un câble USB Type-C actuel certifié pour le SuperSpeed USB 10 Gb/s ».

Dans le cas contraire, la bande passante sera limitée par celle du périphérique le moins rapide. En effet, l'USB 3.2 est rétrocompatible avec les normes USB antérieures. En pratique, les débits dépendront également des performances des périphériques de stockage. 

Bande passante théorique vs réalité du terrain

Nous pouvons par exemple citer le cas des clés Ultra USB 3.1 Gen 1 de Sandisk avec un débit de... 150 Mo/s seulement. L'occasion de rappeler une fois de plus qu'acheter un produit certifié USB 3.2 ne donnera pas l'assurance d'avoir des débits élevés. Lire attentivement les caractères techniques et/ou attendre les premiers tests permet généralement de se faire une idée précise.

Enfin, les lignes directrices sur le marketing (va-t-on avoir droit à du MegaSuperSpeed USB ?) seront dévoilées une fois les caractéristiques techniques finales de l'USB 3.2 publiées. 

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39 commentaires
Avatar de RedWave Abonné
Avatar de RedWaveRedWave- 31/07/17 à 10:24:04

Un "pro" pourrait expliquer en quoi les D+/D- hérités des formats A&B sont utilisés aujourd'hui? Pour la négociation ou la rétrocompatibilité? Parce qu'au final on pourrait avoit 6 paires (A11,A7,A3 *2) au lieu de 4...?

Avatar de Whinette INpactien
Avatar de WhinetteWhinette- 31/07/17 à 10:25:55

Oui, il existe des câble usb-c - usb-a.

Avatar de KP2 Abonné
Avatar de KP2KP2- 31/07/17 à 10:29:57

Bande passante théorique vs réalité du terrain

Déjà l'USB lui même n'est pas un protocole très efficace. Il possède un overhead de presque 30%, c'est enorme...
Mais le gros du problème n'est même pas là. Le plus gros problème provient du bordel effroyable entre connecteur, version de la norme supportée et puissance électrique fournie car ces 3 paramètres ne sont pas liés comme on pourrait s'y attendre et ça donne des résultats complètement cons comme :
-Un câble qui possède un connecteur USB-c mais qui fonctionne en USB 2

  • un câble usb-c qui permet d'aller jusqu'à 65W de puissance mais sans faire de 10b/s
  • un câble usb-c qui peut monter à un débit de 10Gb/s mais sans pouvoir dépasser les 10W de puissance
    Et quand on ajoute TB3 la dessus, c'est encore pire...

Et bien sûr, aucune indication n'existe pour préciser ces détails. Bref, c'est vraiment naze cette situation et j'espère que ça sera réglé à terme...

Avatar de CryoGen Abonné
Avatar de CryoGenCryoGen- 31/07/17 à 10:41:46

C'est clair que l'USB Group est bien lourd avec ses versions et "gen" de l'USB...
Et voilà qu'on a donc l'USB 3.2, mais pas foutu d'atteindre les débit du TB3... donc l'an prochaine on aura l'usb 3.2 gen2 pour çà ?

"Comment perdre le consommateur", par l'usb group, préface et correction par les anciens d'AMD marketing...

Avatar de kwak-kwak INpactien
Avatar de kwak-kwakkwak-kwak- 31/07/17 à 10:45:03
  • Vitesse théorique jusqu'à 480 Mbps
  • Vitesse réelle jusqu'à 35/40 Mo/s (soit 280 à 320 Mbps + entêtes et CRC)

Aaaah, la joie des changements d'unités quand on cherche à comparer deux choses supposées exprimer la même mesure.

Et j'ai toujours aimé le fait de ne jamais préciser s'il s'agit du débit total sur le lien physique et ou du débit "utile" (Hors entêtes, CRC, etc) sachant qu'il y a probablement une confusion entre les deux.

(Note : je ne passe via le signalement d'erreur car le schéma explicatif n'est pas fait par Next Inpact, et à peu près personne sur cette planète ne sait de quoi parle ces chiffres).

Pour rappel :

  • Un bit : un 1 ou un 0
  • Un octet : 8 bits (toujours)
  • Un Byte : un mot de données : parfois 8 bits, mais pas toujours. En SATA par exemple le Byte mesure 10 bits (dont 8 "utiles" + 2 bits de CRC)
Avatar de Nozalys Abonné
Avatar de NozalysNozalys- 31/07/17 à 10:51:49

RedWave a écrit :

Un "pro" pourrait expliquer en quoi les D+/D- hérités des formats A&B sont utilisés aujourd'hui?

Je suis pas pro, mais je ne vois pas ce qui empêcherait d'utiliser D+/D- comme une 5ème paire. Il suffirait juste que le driver la reconfigure une fois que l'appareil est détécté comme supportant cela.

KP2 a écrit :

Déjà l'USB lui même n'est pas un protocole très efficace. Il possède un overhead de presque 30%, c'est enorme...

Enorme, pas tant que ça. Tout dépend de l'algorithme de correction d'erreur qui est utilisé derrière. Si c'est du FEC, alors c'est tout à fait normal. Les protocoles qui vont vite sont soumis à des quantités d'erreurs phénoménales. Ces 30% ne sont pas là par hasard.
A titre de comparaison, dans le monde des télécommunications optiques, un transpondeur 100 Gbps utile émet à 130 Gbps transport. Ces 30% permettent d'encoder le SD-FEC un ensemble d'algorithmes extrêmement complexe et terriblement efficace.
Il faut bien voir que ce type de code de correction d'erreur permet d'assurer une transmission avec en gros 1 bit sur 30 erroné. C'est-à-dire qu'il doit détecter qu'il y a des erreurs, détecter où elles sont ! Le tout en n'ajoutant qu'une latence infinitésimale, et en traitant 130 000 000 000 bits toutes les secondes...

Cette problématique est la même pour l'USB. Certes les débits sont plus faible, mais les resources disponibles aussi : une clé USB ne dispose pas de la capacité de calcul d'un FPGA, et elle ne dispose pas non plus d'une source d'alimentation de 200 W pour le faire tourner.

Donc 30% : c'est totalement normal, et dans la moyenne des overhead pour les protocoles de transmission de données à haute vitesse. On ne sait pas vraiment faire mieux aujourd'hui (entendre par "mieux" "mieux sur les différents axes de qualité").

Avatar de KP2 Abonné
Avatar de KP2KP2- 31/07/17 à 10:55:09

kwak-kwak a écrit :

Et j'ai toujours aimé le fait de ne jamais préciser s'il s'agit du débit total sur le lien physique et ou du débit "utile" (Hors entêtes, CRC, etc) sachant qu'il y a probablement une confusion entre les deux.

Quand on parle de débit (en réseau), on parle presque exclusivement de débit "brut" (capacité du lien physique) et pas du débit de la charge utile car c'est dépendant du protocole et de la couche du modèle OSI à laquelle on' s'intéresse.
USB est pas vraiment une techno réseau mais le débit est tout de même exprimé en unité brute

Avatar de KP2 Abonné
Avatar de KP2KP2- 31/07/17 à 10:57:24

Nozalys a écrit :

Je suis pas pro, mais je ne vois pas ce qui empêcherait d'utiliser D+/D- comme une 5ème paire. Il suffirait juste que le driver la reconfigure une fois que l'appareil est détécté comme supportant cela.

Enorme, pas tant que ça. Tout dépend de l'algorithme de correction d'erreur qui est utilisé derrière. Si c'est du FEC, alors c'est tout à fait normal. Les protocoles qui vont vite sont soumis à des quantités d'erreurs phénoménales. Ces 30% ne sont pas là par hasard.
A titre de comparaison, dans le monde des télécommunications optiques, un transpondeur 100 Gbps utile émet à 130 Gbps transport. Ces 30% permettent d'encoder le SD-FEC un ensemble d'algorithmes extrêmement complexe et terriblement efficace.
Il faut bien voir que ce type de code de correction d'erreur permet d'assurer une transmission avec en gros 1 bit sur 30 erroné. C'est-à-dire qu'il doit détecter qu'il y a des erreurs, détecter où elles sont ! Le tout en n'ajoutant qu'une latence infinitésimale, et en traitant 130 000 000 000 bits toutes les secondes...

Cette problématique est la même pour l'USB. Certes les débits sont plus faible, mais les resources disponibles aussi : une clé USB ne dispose pas de la capacité de calcul d'un FPGA, et elle ne dispose pas non plus d'une source d'alimentation de 200 W pour le faire tourner.

Donc 30% : c'est totalement normal, et dans la moyenne des overhead pour les protocoles de transmission de données à haute vitesse. On ne sait pas vraiment faire mieux aujourd'hui (entendre par "mieux" "mieux sur les différents axes de qualité").

Ces 30% existent depuis la v1.
Non mais vraiment, USB est un protocole très mauvais en terme de perfs. Après, il a d'autres avantages évidemment...

Avatar de Flyman81 Abonné
Avatar de Flyman81Flyman81- 31/07/17 à 10:58:14

Nozalys a écrit :

 terriblement efficace.

"naninaninanina..."

(je ne te remercie pas )

Avatar de Nozalys Abonné
Avatar de NozalysNozalys- 31/07/17 à 11:23:37

Que ça soit présent depuis la v1 ne me choque pas non plus. Encore une fois c'est normal. En revanche, je suis d'accord sur le fait que le protocole lui-même est plutôt mauvais comparé à d'autres, mais les raisons sont à chercher ailleurs !

Flyman81 a écrit :

"naninaninanina..."

(je ne te remercie pas )

Doit y avoir une référence que je n'ai pas... J'ai loupé qqch ??

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