USB 集线器、适配器和 KVM 是否会影响 USB 性能?

要点

  • USB 集线器、适配器和 KVM 会影响 USB 在延迟、供电和数据传输速度方面的性能。 使用这些设备时考虑这些因素非常重要。
  • USB 适配器,尤其是模数适配器,可能会增加延迟并影响时间敏感的应用程序。 如果可用,最好使用模拟端口而不是 USB。
  • 由于共享 USB 控制器和带宽,USB 集线器可能会降低 USB 性能。 为了最大限度地减少性能损失,请避免将高带宽设备连接到集线器,使用带电的 USB 集线器,并将其插入使用最新 USB 版本的端口。

我们中的许多人使用 USB 适配器、集线器和 KVM 来整理设置、提供额外的端口并增加设备之间的兼容性。 但由于 USB 很容易出现配置错误,因此向系统添加额外的组件会导致许多人质疑 USB 集线器、适配器或 KVM 是否会影响 USB 性能。

这些设备如何影响 USB 性能?您可以采取哪些措施来最大程度地减少可能的性能损失?

USB 性能指标

USB 集线器、适配器和 KVM 会影响 USB 性能的各种指标。 受影响的一些最重要的指标包括:

  • 延迟:这是信号在设备之间传输所需的时间。 连接延迟越低,计算机外围设备的响应速度就越快。
  • 供电/输出:USB 连接可以输出的电量。 更高的功率输出使您可以为设备快速充电,甚至为显示器等更大的计算机外围设备供电。
  • 数据传输速度:指单位时间内传输的数据量。 更高的传输速度可以让您在更短的时间内传输更大的文件。

现在您已经了解了这些性能指标,接下来我们来谈谈 USB 适配器、集线器和 KVM 在延迟、供电和数据传输速度方面可能会降低 USB 性能的影响。 让我们从 USB 适配器开始。

USB适配器

USB 适配器有两种类型。 它们是数模适配器和模数适配器/数模适配器。

数字到数字 USB 适配器将两个数字设备连接在一起。 这些 USB 适配器通常使用短电缆,以一对一的比例连接设备,并且不对它们传输的信号进行任何额外的处理。 由于连接简单,只要这些 USB 适配器被认为支持更新版本的 USB,就不会影响 USB 性能。

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另一种类型的适配器是模数 USB 适配器。 这些适配器连接并处理数字 USB 设备的模拟信号。 他们经常采用使用模拟连接的音频相关设备,例如流行的 3.5 毫米音频插孔中使用的 XLR、RCA 和 TRS。

图片来源:一日/未飞溅

一个 模数转换器 (ADC) 或数模转换器 (DAC) 用于将我们的 USB 设备的模拟信号处理为数字信号。 只要适配器与设备的 USB 版本相同,您就不会注意到带宽或功率有任何下降。 但是,由于转换信号时需要额外的处理,您可能仍然会感觉到一点延迟。

USB 适配器对 USB 性能影响不大。 然而,模拟到数字 USB 适配器仍然可以为工作室录音和游戏等时间敏感的应用程序增加足够的延迟。 如果可用,最好将设备连接到模拟端口而不是 USB。 请记住,USB 接口和混音器始终具有直接耳机监听端口。 确保在可用时使用它们,以体验尽可能少的延迟。

USB集线器

USB 集线器是一种扩展计算机或其他主机设备上可用 USB 端口数量的设备。 它允许您将多个 USB 外围设备(例如外部硬盘驱动器、键盘、鼠标和打印机)连接到计算机上的单个 USB 端口。

USB 集线器可以显着影响 USB 在延迟、供电和数据传输速度方面的性能。 这是因为我们计算机上的每个 USB 端口只能连接到一个 USB 控制器。 该控制器处理数据传输、控制信号和电源管理。

图片来源:莱昂内尔·勒玛丽/弗利克

由于 USB 集线器连接到计算机上的单个 USB 端口,因此集线器提供的所有 USB 扩展端口共享单个 USB 控制器。 这会分割控制器的带宽,从而严重降低 USB 性能。 影响程度取决于有多少设备正在使用 USB 集线器。

此外,计算机中的某些 USB 端口已经共享相同的控制器。 USB 集线器过载还会影响共享同一控制器的其他 USB 端口的性能。

要限制使用 USB 集线器带来的任何性能损失:

  • 避免将 USB 闪存驱动器或视频采集卡等高带宽设备连接到 USB 集线器。 仅链接键盘和鼠标等低带宽外围设备,以降低 USB 控制器的负载。
  • 如果您想将集线器用作设备的便捷充电站,请使用有源 USB 集线器。 这些集线器要求您将一根电缆连接到主机端口,并将另一根电缆连接到外部电源。 这条额外的电缆可以让集线器拥有充足的电力来为您的设备充电。
  • 将 USB 集线器插入使用最新 USB 版本的端口。 有多种方法可以识别设备中的 USB 端口,但一般来说,您希望将集线器插入设备中的 USB-C 端口或蓝色 USB-A 端口。
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除非确实需要,否则还值得避免填满每个 USB 端口。

KVM(键盘、视频、鼠标)

图片来源:Laineema/弗利克

KVM 切换器是一种硬件设备,允许用户使用一组外围设备(通常包括键盘、视频显示器和鼠标)控制多台计算机。 当用户需要管理多台计算机但又不想为每台计算机使用单独的外围设备组时,KVM 切换器非常有用。 虽然有 多系统无线KVM软件,拥有物理KVM切换器可确保更好的性能。

但是,物理 KVM 仍然会影响 USB 性能,具体取决于类型及其设置方式。 具有相同数量输入和输出的 KVM 通常不会影响 USB 性能。 然而,一些 KVM 配置为每台计算机具有单个输入,而外围设备具有多个输出。 这些类型的 KVM 将影响 USB 性能,因为所有外围设备本质上都使用相同的 USB 控制器。

除了 KVM 本身之外,设置 KVM 时还存在 USB 电缆长度限制。 USB 2.0 的建议电缆长度为 16 英尺(5 米),而 USB 3.0 及更高版本的建议电缆长度小于 9 英尺(3 米)。 由于 KVM 的每个外围设备都需要一根输入和输出电缆,因此使用一根 2 米电缆用于输入,另一根 2 米电缆用于输出意味着电缆长度总共为 4 米。 由于现代 KVM 使用 USB 3.0 及更高版本,因此 4 米的电缆已经超过了建议的长度。

尽管如此,超过一米的电缆长度不太可能对功率和数据传输速度产生重大影响。 然而,延迟仍然可能是一个问题,特别是对于 FPS 游戏玩家来说,输入延迟的增加毫秒数更加明显。

通过观察以下事项,确保您的 KVM 不会降低 USB 性能:

  • 使用您的设置允许的最短电缆。 电缆总长度尽量不要超过三米。
  • 购买优质 USB 电缆时,应考虑影响 USB 性能的所有要素,例如 USB 版本、供电和制造质量。
  • 使用提供与其输出相同数量的输入的 KVM。 如果 KVM 提供该功能,请避免使用单电缆输入。 最好为每个外围设备配备专用电缆。
  • 如果您是一名计划购买 KVM 的游戏玩家,支持 G-Sync 的 KVM 可以帮助您获得更流畅的游戏体验。
  • 确保为键盘使用专用键盘端口,为鼠标使用通用/鼠标端口。 这些端口进行硬件模拟,以减少在计算机之间切换时的延迟。
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另一个考虑因素是您购买的硬件的质量。

不要在硬件上省钱

USB 集线器、适配器和 KVM 确实会影响 USB 性能。 然而,只要这些设备采用最新版本的 USB、采用优质材料制成并且设置正确,性能下降通常可以忽略不计。 因此,在为您的设置购买 KVM、适配器和集线器时,不要贪图便宜。 也不要吝惜电缆。 使用 USB 2.0 等级的低质量电缆只会成为整个连接的瓶颈。 使用最新的 USB 版本并使用您的设置允许的最短电缆。 最后,阅读有关在系统中使用集线器、适配器或 KVM 的手册; 设置 USB 连接比我们许多人想象的要复杂得多。