Firmware - Gennaio 2015 / N°108 - (Page 20)

INSIDE Figura 2: Scambio di pacchetti tra host e device durante la fase di configurazione del sistema di gestione energetica. dell'efficienza energetica, facendola diventare una dei punti focali della nuova interfaccia SuperSpeed USB. Per garantire la retro-compatibilità, i dispositivi USB 3.0 devono supportare le velocita definite nella specifica 2.0 oltre che la nuova velocità definita dalla specifica 3.0. I dispositivi USB 3.0 continuano ad avere controller e livelli fisici separati per le velocità "full" e "high speed", rispetto alla "SuperSpeed". Per assicurare che i vantaggi a livello di alimentazione introdotti con l'USB 3.0 non vengano meno quando il dispositivo viene collegato ad una porta 2.0, tutte le porte di tipo 3.0 devono supportare le specifiche LPM quando operano a high/full speed. Ovviamente i prodotti certificati, sui quali è apposto il logo USB subiscono dei test dedicati per essere sicuri di soddisfare i requisiti necessari. L'USB SuperSpeed utilizza due coppie di segnali differenziali che lavorano a frequenza di 5 GHz per garantire un aumento delle prestazioni pari a 10x rispetto alla high speed. Tutto questo senza penalizzare il consumo di potenza, che viene stimato all'incirca il 25% in meno rispetto alla velocita high-speed. Queste prestazioni risultano possibili perché alcuni problemi di architettura circuitale che affliggevano la specifica USB2.0 sono stati risolti e migliorati nella specifica 3.0, in particolare: - stato eliminato il "device polling" conÈ sentendo ai dispositivi di segnalare in maniera asincrona quando necessitano di essere serviti dall'host. - a possibilità per le porte di iniziare la L procedura per l'ingresso in low power. - a capacità delle porte di rimuovere l'aL limentazione da tutta la loro circuiteria. - a capacità di utilizzare il "data streaL ming" per i trasferimenti "bulk". - na sequenza più efficiente di "token/ U data/handshake" - 'aggiunta del "packet routing", che eliL mina la necessità di fare il broadcast del pacchetto a tutte gli endpoint in downstream in un hub. In aggiunta a questi cambiamenti, l'USB 3.0 migliora l'efficienza implementando il power management a livello di link, per avere la più alta velocità e precisione nel gestire il consumo di energia. In figura 1 viene mostrato il risparmio di energia utilizzando un trasferimento SuperSpeed rispetto all'high speed per trasferire 20 Mbyte di dati. In tabella 2 invece sono elencati i quattro stati di power per la specifica USB 3.0. Ogni stato via via riduce la poten- za istantanea utilizzata, aumentando di conseguenza anche la latenza per uscire dallo stato stesso. Questo metodo fornisce un modello molto più adattativo per la gestione dei consumi, che utilizza timer e lo stato di collegamento per ridurre l'assorbimento del dispositivo. Le specifiche di come il dispositivo deve ridurre la potenza, tuttavia, sono lasciate al costruttore. Molti dei più recenti dispositivi USB 3.0 fanno affidamento su un timer di inattività per l'ingresso nello stato U1. Nello stato U1 viene ridotto il consumo spegnendo il PHY SuperSpeed. Man mano che il periodo di inattività aumenta, sempre più parti dell'interfaccia vengono spente. In alcuni casi può capitare che l'host immediatamente richieda di commutare allo stato di suspend U3 durante i periodi di idle, questo approccio molto rigido spesso è legato ad alcune classi di dispositivi che, ad esempio, hanno lunghi periodi di inattività e la richiesta di ridurre i consumi arriva dai livelli software superiori (class driver per esempio). CONFIGURARE UN DISPOSITIVO USB 3.0 PER LA GESTIONE ENERGETICA Sono essenzialmente 4 i passi per configurare un dispositivo USB 3.0 per gestire il power management: 1. l dispositivo deve dichiarare il proprio I livello di supporto al meccanismo di power management con i propri "endpoint descriptor".

Tabella dei contenuti per la edizione digitale del Firmware - Gennaio 2015 / N°108

SOMMARIO
Tips’n Tricks Energy Harvesting
FOCUS La Rivoluzione Biomedicale “Bottom-Up”
Skills Low Power Capacitive Sensing
INside
USB 3.0: SuperSpeed con il “-25%” dei Consumi!
Com’è Fatta una Penna USB?
ANALOG Gestire la Luce Ambiente con TI OPT3001
SPOTlight Migliori Prestazioni dai Ricevitori “Very Wide Band” a Conversione Diretta
Tools Le “function priority” di Portos
News
EVENTS
Guida

Firmware - Gennaio 2015 / N°108