محدودیت‌های هاب USB چیست؟ بررسی سرعت، تأخیر و توان خروجی

اگر برای اتصال موس، کیبورد، حافظه اکسترنال و نمایشگر به لپ‌تاپ از هاب USB استفاده می‌کنید، بهتر است بدانید تعداد زیاد درگاه‌ها لزوماً به معنی سرعت بیشتر یا توان کافی برای همه دستگاه‌ها نیست. هاب USB پهنای باند اتصال اصلی را بین دستگاه‌های متصل تقسیم می‌کند و ممکن است در انتقال هم‌زمان فایل‌های حجیم، ضبط ویدیو یا استفاده از تجهیزات حرفه‌ای با محدودیت روبه‌رو شود.

این محدودیت‌ها به معنی بی‌فایده‌بودن هاب USB نیست؛ برای وسایل کم‌مصرف و کاربردهای روزمره معمولاً انتخاب مناسبی است. مسئله زمانی جدی می‌شود که چند دستگاه پرسرعت یا پرمصرف را هم‌زمان به آن متصل کنید.

محدودیت سرعت هاب USB و تقسیم پهنای باند بین دستگاه‌ها

یکی از مهم‌ترین نکاتی که هنگام خرید هاب USB باید در نظر بگیرید، پهنای باند اتصال آن به کامپیوتر است. به عنوان مثال، اگر هابی چند درگاه USB 3.2 با سرعت اسمی ۱۰ گیگابیت‌برثانیه داشته باشد، اما خودش از طریق یک اتصال ۱۰ گیگابیت‌برثانیه‌ای به لپ‌تاپ وصل شود، تمام درگاه‌ها نمی‌توانند هم‌زمان حداکثر سرعت اسمی خود را ارائه دهند.

در واقع، پهنای باند اتصال اصلی بین دستگاه‌های متصل تقسیم می‌شود. به همین دلیل اگر یک SSD اکسترنال پرسرعت را برای انتقال فایل حجیم به کار بگیرید و هم‌زمان دستگاه دیگری نیز از همان هاب داده منتقل کند، سرعت هر دو ممکن است کاهش پیدا کند.

این موضوع به‌خصوص هنگام استفاده از تجهیزات زیر اهمیت دارد:

• اتصال هم‌زمان دو یا چند SSD اکسترنال پرسرعت
• انتقال فایل‌های حجیم از چند حافظه USB
• استفاده از کارت کپچر برای ضبط یا پخش زنده ویدیو
• اتصال تجهیزات ذخیره‌سازی و نمایشگرهای پرسرعت از طریق یک داک

برای مثال، هنگام کپی‌کردن یک فایل حجیم روی SSD متصل به هاب و استفاده هم‌زمان از کارت کپچر، ممکن است تصویر کارت کپچر برای مدتی قطع شود یا سرعت انتقال فایل کاهش پیدا کند. البته شدت این مشکل به کنترلر هاب، نوع اتصال و پهنای باند مورد نیاز دستگاه‌ها بستگی دارد.

تأخیر هاب USB و تأثیر آن بر تجهیزات صوتی و تصویری

هاب USB علاوه بر تقسیم پهنای باند، یک مرحله دیگر به مسیر ارتباطی بین کامپیوتر و دستگاه‌های متصل اضافه می‌کند. داده‌ها باید از کنترلر هاب عبور کنند و همین موضوع می‌تواند مقداری تأخیر ایجاد کند.

با این حال، نباید تصور کرد هر هاب USB الزاماً تأخیر محسوسی ایجاد می‌کند. برای موس، کیبورد و تجهیزات معمولی، تأخیر هاب استاندارد معمولاً آن‌قدر کم است که در استفاده روزمره متوجه آن نمی‌شوید. مشکل بیشتر در کاربردهای حساس به زمان یا شرایطی ظاهر می‌شود که چند دستگاه هم‌زمان منابع ارتباطی را درگیر می‌کنند.

به عنوان مثال، در پخش زنده بازی ممکن است کارت کپچر به انتقال پیوسته داده نیاز داشته باشد. اگر هم‌زمان یک وسیله دیگر پهنای باند زیادی مصرف کند، احتمال قطع موقت تصویر یا اختلال در جریان داده افزایش پیدا می‌کند.

کیبوردهای دارای نرخ نمونه‌برداری بسیار بالا نیز ممکن است در بعضی ترکیب‌های سخت‌افزاری و کنترلرهای USB مشکل‌ساز شوند؛ البته این اتفاق عمومی نیست و نباید آن را به همه هاب‌ها یا کیبوردهای سریع تعمیم داد.

توان خروجی هاب USB و مشکل تأمین برق دستگاه‌ها

یکی دیگر از محدودیت‌های هاب USB، توان الکتریکی قابل ارائه به دستگاه‌های متصل است. هاب‌هایی که برق خود را مستقیماً از درگاه لپ‌تاپ دریافت می‌کنند، برای تأمین انرژی همه تجهیزات به توان همان درگاه وابسته هستند. با اضافه‌شدن دستگاه‌های بیشتر، ممکن است برق کافی برای عملکرد پایدار همه آن‌ها وجود نداشته باشد.

این مسئله برای تجهیزات پرمصرف اهمیت بیشتری دارد؛ از جمله:

• هارددیسک‌های اکسترنال که هنگام راه‌اندازی به جریان بیشتری نیاز دارند
• کارت‌های کپچر و تجهیزات تصویری
• رابط‌های صوتی و بعضی تجهیزات استودیویی
• چند حافظه اکسترنال که هم‌زمان به هاب متصل شده‌اند

بعضی هاب‌ها درگاه USB-C با قابلیت Power Delivery دارند و می‌توانند شارژر را به لپ‌تاپ منتقل کنند؛ اما این عدد معمولاً توان شارژ لپ‌تاپ را نشان می‌دهد، نه مقدار برقی که در اختیار تمام درگاه‌های جانبی قرار می‌گیرد. توان خروجی هر درگاه و مجموع توان قابل‌تأمین باید از مشخصات فنی محصول بررسی شود.

برای اتصال چند وسیله پرمصرف، بهتر است از هاب USB دارای آداپتور برق مستقل استفاده کنید. این مدل‌ها برق تجهیزات را از منبع جداگانه تأمین می‌کنند و فشار کمتری به درگاه USB کامپیوتر وارد می‌شود. البته منبع تغذیه مستقل هم محدودیت توان دارد و باید با مجموع نیاز دستگاه‌ها متناسب باشد.

تفاوت هاب USB با داک تاندربولت؛ کدام بهتر است؟

اگر به اتصال هم‌زمان چند نمایشگر، حافظه پرسرعت و تجهیزات حرفه‌ای نیاز دارید، داک تاندربولت می‌تواند انتخاب مناسب‌تری نسبت به هاب USB معمولی باشد. تاندربولت ۴ پهنای باند اسمی ۴۰ گیگابیت‌برثانیه دارد و می‌تواند داده، تصویر و برق را از طریق یک کابل منتقل کند. تاندربولت ۵ نیز پهنای باند دوطرفه ۸۰ گیگابیت‌برثانیه ارائه می‌دهد و در شرایط پشتیبانی‌شده، با قابلیت Bandwidth Boost می‌تواند پهنای باند یک‌طرفه را به ۱۲۰ گیگابیت‌برثانیه برساند.

با وجود این تفاوت‌ها، داک تاندربولت هم محدودیت دارد. پهنای باند آن بین نمایشگرها و تجهیزات متصل تقسیم می‌شود و توان خروجی نیز به مشخصات آداپتور و درگاه‌های داک بستگی دارد. علاوه بر این، برای استفاده از تمام قابلیت‌ها باید لپ‌تاپ، کابل و داک از استاندارد مورد نظر پشتیبانی کنند.

انتخاب هاب USB مناسب برای جلوگیری از افت سرعت و اختلال

برای خرید هاب USB بهتر است فقط به تعداد درگاه‌ها و ظاهر محصول توجه نکنید. مشخصات فنی اتصال اصلی، توان خروجی و نوع کنترلر اهمیت بیشتری دارند.

هنگام انتخاب هاب USB-C یا مدل‌های معمولی، این موارد را بررسی کنید:

• سرعت اتصال اصلی: سرعت اتصال هاب به کامپیوتر باید با نیاز دستگاه‌های شما متناسب باشد. پشتیبانی از USB 3.2 به‌تنهایی به معنی ارائه حداکثر سرعت به تمام درگاه‌ها نیست.
• منبع تغذیه: اگر چند وسیله پرمصرف دارید، هاب USB برق‌دار با آداپتور مستقل انتخاب بهتری است.
• نوع درگاه‌ها: مطمئن شوید درگاه‌های USB-A و USB-C از سرعت مورد نیاز تجهیزات شما پشتیبانی می‌کنند.
• سازگاری با لپ‌تاپ: قابلیت‌های درگاه کامپیوتر را بررسی کنید؛ همه درگاه‌های USB-C از خروجی تصویر یا تاندربولت پشتیبانی نمی‌کنند.
• نیاز به داک حرفه‌ای: اگر چند نمایشگر و حافظه پرسرعت دارید، داک تاندربولت ممکن است انتخاب مناسب‌تری باشد.

در نهایت، محدودیت اصلی بسیاری از هاب‌ها به اشتراک منابع ارتباطی و برق میان دستگاه‌ها مربوط می‌شود. بنابراین اگر استفاده شما به اتصال موس، کیبورد و فلش مموری محدود است، یک هاب معمولی باکیفیت کفایت می‌کند؛ اما برای انتقال فایل‌های حجیم، تدوین ویدیو یا پخش زنده، بهتر است سراغ مدل‌های پرسرعت و داک‌های مجهزتر بروید.

اینتوتک