حداکثر طول کابل USB چقدر می تواند باشد؟ - وبلاگ نوکیا

به گزارش وبلاگ نوکیا، کابل های USB در میزان های مختلف راهی بازار می شوند. بعضی از آن ها فقط چند سانتی متر طول دارند ولی طول بعضی دیگر به چند متر می رسد. اما در این میان آیا حداکثر طول مشخصی برای کابل USB وجود دارد؟ در ادامه به این موضوع می پردازیم.

چرا طول کابل USB مهم است؟

قبل از اینکه در خصوص حداکثر طول کابل USB صحبت کنیم، باید به اهمیت این موضوع بپردازیم. کابل USB برای انتقال داده یا انرژی از دستگاه به دستگاهی دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. زمانی که دو دستگاه با استفاده از این کابل به یکدیگر وصل می شوند، با بهره گیری از بسته های داده با هم ارتباط برقرار می نمایند. اما برای اطمینان از اینکه گیرنده هر بسته داده را دریافت می نماید، دستگاه مبدأ قبل از ارسال بسته داده بعدی منتظر دریافت یک سیگنال تأیید از مقصد می شود.

با این حال، دستگاه مبدأ فقط می تواند برای یک زمان معین، معمولاً در حد نانوثانیه، منتظر بماند تا بسته را گم شده در نظر بگیرد و دوباره کوشش کند. بنابراین زمان یک عامل حیاتی در جریان کارآمد داده ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر است. و مسافتی که یک بسته داده باید قبل از رسیدن به گیرنده خود طی کند، بر آن موقع تأثیر می گذارد.

در نتیجه، طول کابل USB در این شرایط اهمیت زیادی پیدا می نماید. اگر کوتاه باشد، زمان سفر داده از مبدا به مقصد، که به عنوان تاخیر انتشار سیگنال نیز شناخته می شود، کمتر خواهد بود. اما اگر کابل USB بیش از حد طولانی باشد، تاخیر انتشار طولانی خواهد بود و می تواند سرعت انتقال داده را به شدت کاهش دهد.

عامل دیگری که بر حداکثر طول کابل USB تأثیر می گذارد، کاهش قدرت یا تضعیف سیگنال است. هنگامی که یک سیگنال داده به وسیله کابل USB عبور می نماید، با مقاومت روبرو می شود و در نتیجه مقداری از قدرت خود را از دست می دهد. هرچه داده بیشتر حرکت کند، سیگنال بیشتر کاهش می یابد. پس از یک حد خاص، قدرت سیگنال برای گیرنده به منظور درک آن بسیار کم خواهد بود. بنابراین کابل های USB برای اینکه با ضعف بیش از حد قدرت سیگنال روبرو نشوند، باید حداکثر طول معینی داشته باشند.

حداکثر طول کابل USB

حداکثر طول کابل USB به نسل USB که پشتیبانی می نماید بستگی دارد. سازمان USB-IF مسئولیت معین استاندارد های نسل های مختلف USB را بر عهده دارد و در این زمینه نقش مهمی را ایفا می نماید. این شرکت برای نسل اول و دوم USB استفاده از کابل با حداکثر طول 3 و 5 متر را پیشنهاد داده است. اما به غیر از این دو نسل، سازمان موردنظر دیگر حداکثر طول معینی را برای کابل ها پیشنهاد نمی دهد. در عوض، این سازمان کابل های USB را موظف می نماید که در زمینه عملکرد و تاخیر انتشار سیگنال، انتظارات را برآورده نمایند.

بنابراین برای دستیابی به عملکرد مناسب، کابل های مبتنی بر استاندارد USB 3.2 نسل 1 (که به عنوان USB 3.0 و USB 3.1 نسل 1 هم شناخته می شود) باید حداکثر طول 2 تا 3 متر داشته باشند. بعلاوه کابل های USB 3.2 نسل 2 (که به عنوان USB 3.1 و USB 3.1 نسل 2 هم از آن یاد می شود) و کابل های USB 3.2 نسل 2*2 باید حداکثر 1 متر طول داشته باشند. بعلاوه طول کابل های USB 4 باید حداکثر 80 سانتی متر باشد.

البته سازمان USB-IF برای کابل های USB 3.2 Gen 1 نوع C و USB 2.0 نوع C حداکثر طول بیشتری را پیشنهاد می دهد زیرا این نوع کابل ها در زمینه انتقال داده و انرژی حرف بیشتری برای گفتن دارند. به طور معین حداکثر طول این دو نوع کابل ها می تواند 2 و 4 متر باشد.

اگر دقت نموده باشید با معرفی نسل های تازه، حداکثر طول کابل USB هم کاهش یافته است. بخشی از این موضوع به افزایش سرعت نسل های تازه برمی شود. در نتیجه این نوع کابل ها باید تاخیر کمتری داشته باشند که این هدف فقط با کاهش طول کابل محقق می شود.

لازم به ذکر است این محدودیت ها برای کابل های USB غیرفعال (Passive) است که رایج ترین کابل های موجود در بازار محسوب می شوند. نوع دیگری از کابل های USB وجود دارد که می توانند طول بیشتری داشته باشند.

کابل های USB فعال (Active) و اپتیکال

کابل های فعال (Active) می توانند از حداکثر طول بیشتری بهره ببرند. این نوع کابل ها از مدار های الکترونیکی برای تقویت سیگنال استفاده می نمایند. البته این نوع کابل ها نمی توانند بر تمام محدودیت ها غلبه نمایند و مثلا اگر طول آن ها بیش از حد استاندارد باشد، قادر به ارائه خروجی 4K نخواهند بود.

در این شرایط، کاربران به بهره گیری از کابل های USB اپتیکال روی می آورند که از نور برای انتقال داده استفاده می نمایند و در نتیجه سرعت بیشتری دارند. در این زمینه امکان بهره گیری از روش هایی مانند هاب دارای منبع انرژی، کابل تبدیل USB به Ethernet و دیگر موارد این چنینی هم وجود دارد.

منبع: How To Geek