Экзамен второй: работа устройств

Мы не будем подробно описывать конкретные модели устройств, принявших участие в тестировании, но все же остановимся кратко на моментах, которые могут представлять интерес для пользователей, не работавших ранее с USB.

Клавиатура Chicony KU-2971 внешне ничем не отличается от обычной модели PS/2, и, в принципе, если не видеть разъема, ее легко спутать со стандартной. Видимо, уже проходят времена, когда производители оснащали свои USB-устройства "по высшему разряду", назначая им и соответствующую цену. KU-2971 -- самая обыкновенная клавиатура, и цена ее ($12) вполне соизмерима с ценами на такие же клавиатуры стандартов AT или PS/2. В процессе тестирования она вела себя также самым обыкновенным образом, ни разу не дав почувствовать "нестандартность" своего интерфейса.

Мышь A4Tech WWU-5, напротив, оснащена всеми самыми современными средствами, облегчающими пользователю навигацию в программах, -- два колесика для вертикальной и горизонтальной прокрутки и дополнительная программируемая кнопка сбоку. К сожалению, с драйверами возникла небольшая проблема: если использовать стандартный драйвер Windows для USB-мыши, то все идет нормально, но если установить фирменный (предоставляющий полный доступ к продвинутым возможностям), то после переключения мыши в другой разъем Windows ее "теряет". Помогает в этом случае только удаление и повторная инсталляция драйверов. Впрочем, такие мелкие погрешности, как правило, оперативно устраняются производителями в следующих версиях ПО.

Колонки Philips DSS370 не относятся к нижней ценовой группе, и это понятно: достаточно большой размер, оригинальный дизайн, глубокие басы, сабвуфер в комплекте -- такую акустическую систему купит только человек, предъявляющий высокие требования к звуку. Интерфейс USB в данном контексте выглядит скорее как приятное дополнение, чем как основное достоинство, и естественно, сохранена возможность комбинированного подключения и к USB, и к обычной звуковой карте. Правда, это не значит, что звуковая карта обязательна -- в программах и играх для Windows звук будет и без оной (в DOS -- нет). Интересная особенность -- возможность "полностью цифрового" CD Audio. Для этого нужно вызвать апплет Мультимедиа на Панели управления, сделать USB Audio устройством по умолчанию и отметить флажок Использовать цифровой выход в свойствах музыкального компакт-диска. В этом случае звук будет "напрямую" сниматься с компакт-диска, поступать на колонки по шине USB в цифровом виде и уже там непосредственно преобразовываться в аналоговый сигнал. Это позволяет свести к минимуму потери в качестве, обычно вносимые аналоговым трактом звуковой карты.

Процесс установки драйверов Silicom USB Ethernet, настройки сети и последующей работы также ничем не отличался от аналогичной процедуры для любой другой сетевой карты. Правда, скорость копирования файла с сетевого диска на локальный была несколько меньше, чем при использовании 10-мегабитовой PCI-карты на чипе Realtek RTL8029 -- пиковое значение скорости для USB-адаптера составило 560 KBps, в то время как PCI-карта показала производительность до 770 KBps. Однако основное достоинство USB Ethernet -- не скорость, а возможность динамического подключения/отключения. Мы проделали опыт с отключением USB Ethernet от работающего компьютера с загруженной ОС и последующим включением в другой разъем USB. Тест прошел без сучка, без задоринки -- адаптер был опознан, динамически (без перезагрузки) включен в список работающих устройств, и машина снова "увидела" сеть. Дополнительно мы провели особо жесткий тест: отключили адаптер в процессе копирования файлов с сетевого диска на локальный. Естественно, было выдано предупреждение о невозможности прочитать файл, однако после того как мы снова подключили адаптер и нажали кнопку Повтор, копирование продолжилось! Так что по дисциплине "динамическое подключение" USB Ethernet честно заработал пять с плюсом.

Castlewood ORB в USB-варианте уже описывался в предыдущих номерах, поэтому останавливаться на его работе мы не будем. В основном нас интересовало то, как шина USB будет реагировать на большое количество устройств, активно использующих ее для передачи данных.

Сканер UMAX Astra 2000U при первом подключении автоматически определился, после чего был запрошен диск с драйверами и установка успешно завершилась без перезагрузки. Однако есть тут все же небольшое противоречие: хоть устройство и было установлено, пользоваться им не представлялось возможным, так как инсталлируются только сами драйверы, но не TWAIN-модуль. Программа же установки последнего запускается отдельно, и по завершении работы требует перезапуска ОС. Однако так произошло только в первый раз, в дальнейшем сканер можно было подключать в любой момент без перезагрузки.

Модем ST Microelectronics Pegas. USB сначала поражает своими размерами -- пожалуй, это самый маленький модем, который нам приходилось видеть. Естественно, он полностью программный, т. е. все функции обработки информации возлагаются им на центральный процессор компьютера. Несомненным плюсом является то, что питание модем получает тоже по USB, что позволяет с одинаковым удобством использовать его как в домашних условиях, так и в дороге, например с ноутбуком.

Комплект из TV-тюнера и видеокамеры -- пожалуй, самое "экзотичное" из всех предоставленных для тестирования устройств. Честно говоря, мы сильно сомневались, что TV-тюнер, по определению весьма требовательный к полосе пропускания, сможет нормально работать на шине USB при этом еще и "давая жить" другим подключенным к ней устройствам. Оказалось, что мы и правы, и не правы: будучи подcоединенным к одному хабу с USB Ethernet тюнер позволял вполне комфортабельно работать с сетью одновременно с показом телевизионной программы, но… одним словом, это не телевизор -- отсутствия рывков изображения удавалось достичь только при размере окна не более 320 x 200 точек. То же можно сказать и о работе видеокамеры. Хотя если учесть, что оба устройства запитываются прямо от USB, не требуя дополнительного блока питания, подобный набор может приглянуться пользователям ноутбуков. Кстати, комплект USB LifeTV Kit также оснащен достаточно оригинальным дополнением, призванным решить проблемы потребляемой мощности. На случай, если поступающего с разъема USB питания не хватит для нормальной работы, к набору прилагается дополнительный кабель, позволяющий запитывать устройство от разъема клавиатуры PS/2.

Принтер Lexmark Optra E310 имеет сразу два интерфейса -- традиционный LPT и USB. Варианты подключения могут быть любыми: только LPT, только USB или даже одновременно LPT и USB (хотя вряд ли это имеет смысл). После установки всех драйверов появляется новый порт USB-Lexmark Optra E310, который и нужно выбирать в настройках принтера, если вы хотите использовать для печати интерфейс USB. Кроме стандартного теста на динамическое подключение/отключение (принтер его прошел, ОС работала нормально), мы также воспользовались редкой возможностью проверить скоростные преимущества USB на устройстве, обладающем как "новым" (USB), так и "старым" (LPT) вариантами интерфейса. Замерялось время от посылки задания на печать до начала печати (т. е. сигнала о том, что все данные в принтер уже загружены). Выводилось цветное изображение формата А4 (обложка журнала "Hot Line"), отсканированное с разрешением 300 dpi. Результаты говорят сами за себя: при использовании параллельного порта время от посылки задания до начала печати составило 20 с, а через USB -- 11 с.

"Гладко было на бумаге…"

Сначала о некоторых мифах, которые благодаря настойчивым утверждениям производителей устройств уже успели прижиться. Во-первых, постоянно звучащая фраза "USB-устройства при установке не требуют перезагрузки ОС..." часто верна только с поправкой "...во все последующие разы после успешной инсталляции драйверов". Это означает, что при подключении USB-устройства к компьютеру в первый раз чаще всего перезагрузка все же нужна.

Во-вторых, арбитраж оборудования, разделяющего канал USB, оказался не настолько хорош, чтобы на одном порту могли параллельно работать и не мешать друг другу два и более устройства, активно передающих или принимающих данные. Например, если мы подключали USB Ethernet и Castlewood ORB к одному хабу и начинали копирование файла с сетевого диска на ORB, пиковая скорость составляла всего 150 KBps, что гораздо меньше чем половина пропускной способности шины USB. Таким образом, мы видим, что арбитраж на USB вполне реален (устройства не "передрались" и смогли совместно работать на одном канале), но скорость при этом падает чрезвычайно сильно. Именно поэтому современные чипсеты от VIA Technologies, поддерживающие до четырех портов USB, выглядят гораздо привлекательнее для сборки систем, оснащенных большим количеством USB-устройств.

В-третьих, далеко не все производители USB-устройств считают возможным использовать питание, предоставляемое разъемом этой шины. И даже те, кто в принципе допускает это, все равно "подстраховываются", прилагая к своим устройствам отдельный блок питания или другие средства решения проблемы.

Несколько полезных советов

Действительно, не все проходит так гладко, как это часто выглядит на бумаге. Но тот факт, что компьютер с подключенными к нему девятью (!) USB-устройствами работал вполне стабильно и показывал хорошее время отклика при выполнении стандартных операций, явно свидетельствует об одном: время USB уже пришло. Есть еще над чем работать и производителям самих устройств, и пишущим драйверы программистам. Но кое-какие шаги, позволяющие повысить надежность и быстродействие системы, могут быть сделаны и самими пользователями ПК. Вкратце опишем те приемы, которые мы путем "проб и ошибок" выработали в процессе работы над этой статьей.

1. Если одно или несколько устройств, подключенных к USB, работают нестабильно и время от времени перестают реагировать на ваши действия, вполне возможно, виноват слабый блок питания компьютера. В общем, мы не рекомендуем экспериментировать с установкой большого количества USB-устройств на машины с БП менее 250 Вт.
2. Если число используемых вами USB-устройств превышает количество портов на материнской плате, вы будете вынуждены использовать USB-концентраторы (хабы). В этом случае постарайтесь сделать так, чтобы к одному хабу не подключалось более одного устройства, требующего широкой полосы пропускания (дисковод сменных носителей, CD-ROM/CD-RW, сетевой адаптер, принтер, сканер). Словом, старайтесь "прожорливое" оборудование разнести на разные порты -- это значительно увеличит его производительность.
3. Если ресурсоемких устройств все же больше, чем портов USB, задумайтесь, какие из них вы не будете использовать параллельно. Пару таких устройств вполне можно подключить к одному хабу, так как в определенный момент времени вы все равно будете работать только с одним из них.
4. Последний совет хорош всегда, но в нашем случае особенно: при любой возможности проверяйте наличие новых драйверов на сайтах производителей. Процесс их "притирки" к USB еще далеко не завершен, так что вероятность решения проблемы просто обновлением драйверов достаточно велика.

USB -- это вполне реально

Результаты нашего тестирования свидетельствуют, что на сегодняшний день системы Legacy Free (т. е. свободные от наследуемых интерфейсов) вполне жизнеспособны и могут быть воплощены "в железе", а не только на страницах спецификаций. Конечно же, и операционным системам, и самому "железу USB" еще не хватает того отлаженного автоматизма, с каким работают старые интерфейсы. Но этап, когда USB-устройства были экзотикой, уже прошел. А если вспомнить историю "становления" других интерфейсов, например Ultra ATA и AGP, то вполне логично предположить, что именно "под USB" будут выходить сейчас наиболее передовые по возможностям массовые устройства. А спецификация USB 2.0, в которой полоса пропускания увеличена в 20 раз, должна существенно расширить скоростные возможности этого интерфейса. Похоже, что по массовости и универсальности всем прочим интерфейсам тягаться с USB будет необычайно сложно.

 

Legacy Free от e.service Отрадно, что украинский компьютерный рынок идет в ногу с мировым. Конечно, можно сделать систему Legacy Free, используя для этого обычную материнскую плату, т. е. некоторым образом "искусственно" (просто отключив наследуемые интерфейсы через BIOS). Вместе с тем уже в мае компания e.service планирует начать продажи "истинного" компьютера Legacy Free, который будет называться everest free. Прототип серийной модели был предоставлен нашей Тестовой лаборатории. Итак, что же там внутри? Системная плата стандарта FlexATX базируется на чипсете SiS 530 под Super 7 со встроенным видео, задействующим часть системного ОЗУ. На плате также интегрированы (оцените длину списка): звуковая карта PCI с поддержкой 3D-звука, Ethernet-контроллер PCI 10/100 Mbps, PCI-модем стандарта V.90, а также контроллер пяти портов USB. В общем, все, что нужно для использования компьютера в домашних условиях. В остальном оснащение может отличаться в зависимости от модели, пока что известна только минимальная конфигурация: процессор AMD-K6-2 450 MHz, 32 MB PC100 SDRAM, жесткий диск объемом 4 GB, CD-ROM 24x. Также в комплект входят клавиатура (естественно, USB) и мышь (подсоединяется прямо к клавиатуре), колонки, CD-ROM с драйверами и руководство. Рекомендованными мониторами являются плоские модели в стильном прозрачном корпусе. Ориентировочная цена системы без монитора -- около $500. Руководство содержит минимум технических спецификаций, зато очень много внимания уделено установке, настройке и разрешению всяческих проблем. Также отсутствует любимая игрушка всех "любопытствующих" -- возможность настройки параметров системы через BIOS (просто нельзя войти в BIOS Setup). Одним словом, поставляется готовое решение, и никакой дополнительной настройки не нужно. Мы уже писали, что рано или поздно компьютер станет в доме столь же привычной вещью, как кофемолка или микроволновая печь. И использоваться он будет не как "настольное пособие по устройству ПК", а для вполне обыденных, "бытовых" нужд: чтобы просмотреть любимый новостийный сайт, найти новый рецепт, написать письмо друзьям, спланировать домашний бюджет... Everest free выглядит как система, вполне готовая к исполнению именно таких обязанностей, -- она проста, современна, достаточно производительна, имеет оригинальный дизайн. Осталось только убедиться, что украинский покупатель окажется "лояльным" к появлению на рынке ПК такого направления.

 

Концентратор USB -- докинг для ноутбука? Благодаря простоте подключения USB-устройств их вполне можно использовать в составе своеобразной "стыковочной станции" для переносного компьютера. Для этого понадобится USB-хаб, к которому подсоединяются стационарные устройства -- принтер, сканер, внешний привод CD-ROM/CD-RW, сетевой адаптер и пр. Эти компоненты могут быть обычными "настольными", используемыми в составе десктоп-систем, и их комбинация вместе с концентратором USB обойдется значительно дешевле, чем набор мобильной периферии, подключаемой через разъемы COM, LPT и PC Card. Подобное решение может быть одинаково удобно как для дома, так и для офиса. Кроме цены, преимущества заключаются в быстром и простом подключении -- целый набор периферии подсоединяется к ноутбуку одним единственным кабелем, идущим от концентратора. А используемые устройства при необходимости можно подключить и к другой настольной или мобильной системе, отсоединив их с той же легкостью. Единственное, о чем стоит помнить: для одновременной работы нескольких устройств, активно пересылающих данные, пропускной способности одного порта USB может не хватить.