Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB 3.1 Gen 2 Chip/IC


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von Phil (Gast)


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Hey,

hat wer von euch bereits einen USB 3.1 Gen 2 Chip gefunden bzw. im 
Einsatz oder kann mir sagen, wann es welche geben soll?
Suche eine einfache Möglichkeit große Datenmengen zu übertragen( 
>1Gbyte/s).
Ethernet kenne ich mich nicht so gut aus, gibt es da einfache Lösungen 
bereits auf dem Markt? Möchte mich ungern mit Protokollen etc 
rumschlagen müssen.

Vielen Dank
Gruß
Phil

von Peter II (Gast)


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Phil schrieb:
> Suche eine einfache Möglichkeit große Datenmengen

über welche Entfernung und zwischen welchen Geräten?

von Phil (Gast)


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Von einem Messgerät zu einem Laptop, Entfernung/Kabellänge ca. 10cm, 
wenn nötig kürzer.

Bräuchte halt eine Chip den ich an einen FPGA hängen kann und direkt als 
"Converter" dient, wie es sie auch für USB 2.0 etc gibt.

von Flip B. (frickelfreak)


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geht eventuell ein umweg über SATA?

von Phil (Gast)


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Meinst SATA vom Messgerät direkt zum Motherboard des PC's?
Darüber habe ich auch nachgedacht, USB wäre halt nur schöner, finde halt 
nur kaum Chips dafür. Ethernet wäre ggf. auch eine Alternative.
Hatte nur gehofft, dass usb 3.1 gen 2 bereits erhältlich ist.

von Gerd E. (robberknight)


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Phil schrieb:
>>1Gbyte/s).

Ui.

Das wird nix mit SATA. Das ist ein Fall für PCIe, direkt zwischen PC und 
Deinem FPGA.

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Das Teil gibts vllt schon/demnächst als USB3.1:
http://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/cyusb3kit-003-ez-usb-fx3-superspeed-explorer-kit
Aber vllt reicht ja schon USB 3.0 SuperSpeed?

Das Ding hat hier jemand als Masterarbeit an einen FPGA gehangen zum 
ordentlich Daten durchpusten.

von Johnny B. (johnnyb)


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Phil schrieb:
> Ethernet kenne ich mich nicht so gut aus, gibt es da einfache Lösungen
> bereits auf dem Markt? Möchte mich ungern mit Protokollen etc
> rumschlagen müssen.

Im generellen ist Ethernet meist viel einfacher zu handhaben als USB.
Nur schon, weil es keine speziellen Treiber auf dem Computer für das 
Endgerät braucht.

Es gibt fertige Module dafür, aber ich kenne keines mit Gigabit-Ethernet 
(gibts aber bestimmt).
z.B. bei Lantronics oder AK-Nord kannst Du Dich mal nach 
Ethernet-Modulen umsehen.

: Bearbeitet durch User
von Operator S. (smkr)


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Hätte auch Ethernet oder PCIe genommen, die haben sich bereits bewährt 
bei schnellerem Datenaustausch, somit wird es auch eher Lösungen dazu 
geben.

Phil schrieb:
> große Datenmengen zu übertragen(>1Gbyte/s).

Hoffentlich meinst du aber Gigabit oder? Ansonsten wirds selbst bei 
10Gbit/s Ethernet knapp

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Im Gegensatz zu USB sind die Ethernet Protokolle kostenlos öffentlich 
zugänglich.

von Phil (Gast)


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Operator S. schrieb:
> Hoffentlich meinst du aber Gigabit oder? Ansonsten wirds selbst bei
> 10Gbit/s Ethernet knapp

Nein ich meine schon Gigabyte, weswegen ja auch nur USB 3.1 gen 2 in 
Frage käme.

von Johnny B. (johnnyb)


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Phil schrieb:
> Operator S. schrieb:
>> Hoffentlich meinst du aber Gigabit oder? Ansonsten wirds selbst bei
>> 10Gbit/s Ethernet knapp
>
> Nein ich meine schon Gigabyte, weswegen ja auch nur USB 3.1 gen 2 in
> Frage käme.

Ja dann halt mehrere 10Gbps Ethernet Leitungen parallel (gäbe zwar schon 
40Gbps und 100Gbps, aber wohl derzeit unbezahlbar). Vergiss USB, wenn es 
zuverlässig und ausbaufähig sein soll.

Aber ich denke mal, wenn Du dauernd so eine krasse Datenrate brauchst, 
machst Du grundsätzlich etwas falsch.
Erzähle doch mal was über Deine Anwendung.

: Bearbeitet durch User
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Das Ziel der Daten ist ein Laptop. Welcher Laptop kann 1 Gigabyte pro 
Sekunde verarbeiten?

von Bernd K. (prof7bit)


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Stefan U. schrieb:
> Im Gegensatz zu USB sind die Ethernet Protokolle kostenlos öffentlich
> zugänglich.

Die USB spec ist nicht öffentlich? Das war mir nicht bewußt. Betrifft 
das nur USB 3.x oder auch 2 und 1? Was ist mit den Dokumenten unter 
http://www.usb.org/developers/docs/ Sind die unvollständig und wenn ja 
welche Teile fehlen da?

von Phil (Gast)


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Ok vielen Dank für die Hilfe, ich werde mir mal Ethernet genauer 
angucken, bin bisher davon ausgegangen, dass es deutlich komplizierter 
ist als USB.


Johnny B. schrieb:
> Aber ich denke mal, wenn Du dauernd so eine krasse Datenrate brauchst,
> machst Du grundsätzlich etwas falsch.
> Erzähle doch mal was über Deine Anwendung.

Naja, Messgerät halt. Wir können viel Detektieren, müssen halt die 
Datenmengen transferieren, was momentan der Flaschenhals ist.


Danke soweit!

PS:
Ihr schreibt noch jemand in meinem Namen...wer auch immer das ist.

von Phil (Gast)


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PS:
Die Daten sollen direkt auf die Festplatte/SSD geschrieben werden, nicht 
noch weiter verarbeitet werden.

von LTT (Gast)


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Hast Du Dir schonmal die Datenerfassungsgeräte von Tasler angesehen?
http://tasler.de/de/ltt/index.html
Da werden auch sehr große Datenströme generiert, aber zunächst intern 
auf einer SSD gepuffert.
Wäre das nicht auch für Deine Anwendung eine Möglichkeit zunächst intern 
zu puffern?

von Gerd E. (robberknight)


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Phil schrieb:
> Die Daten sollen direkt auf die Festplatte/SSD geschrieben werden, nicht
> noch weiter verarbeitet werden.

Und auf welche SSD kannst Du kontinuierlich 1 GByte/s schreiben?

Das geht nur mit nem dicken RAID-Array mit vielen SSDs parallel, evtl. 
sogar mehreren Controllern und dann ner ganzen Menge Tuning. Das ist 
aber definitiv nix was in ein Notebook passt. Plane nen 19"-Rack.

Alternative wäre evtl. so ne PCIe-SSD-Karte. Da gibts auch welche die 
extrem auf Speed getrimmt sind. Aber auch nix für nen Notebook.

von Phil (Gast)


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LTT schrieb:
> Hast Du Dir schonmal die Datenerfassungsgeräte von Tasler
> angesehen?
> http://tasler.de/de/ltt/index.html
> Da werden auch sehr große Datenströme generiert, aber zunächst intern
> auf einer SSD gepuffert.
> Wäre das nicht auch für Deine Anwendung eine Möglichkeit zunächst intern
> zu puffern?

Hi,

schöner wäre natürlich eine direkte Übertragung, aber falls ich nichts 
finden sollte, wäre das natürlich auch möglich.
Danke für den Tipp.


Ansonsten meinen Dank an alle für die Hilfe, hab genug Vorschläge hier 
bekommen, war eine große Hilfe!
Vielen Dank.

von Bernd K. (prof7bit)


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Phil schrieb:
> Die Daten sollen direkt auf die Festplatte/SSD geschrieben werden

Mehr als 1GB/s mal eben so auf "die Festplatte" wegschreiben ist auch 
ziemlich sportlich. Das werden dann wohl ein halbes Dutzend SSD in einer 
geeigneten Raid Konfiguration werden.

von Peter II (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Und auf welche SSD kannst Du kontinuierlich 1 GByte/s schreiben?
>
> Das geht nur mit nem dicken RAID-Array mit vielen SSDs parallel, evtl.
> sogar mehreren Controllern und dann ner ganzen Menge Tuning. Das ist
> aber definitiv nix was in ein Notebook passt. Plane nen 19"-Rack.

wir leben fast im Jahr 2017!

Samsung: 960 PRO
-Bis zu 3.500MB/s sequentielle Lese- und 2.100MB/s

OCZ RVD400
--Schreiben 1550 MB/s

http://www.golem.de/news/samsung-960-pro-im-test-sparsame-2-tbyte-ssd-mit-kupfer-aufkleber-1610-123872.html


es ist also weniger eine frage der SSD als eine Frage der Software. Mit 
einem Thread kann man die Leistung nicht schaffen, da muss man schon 
etwas parallelisieren.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Was ist mit den Dokumenten unter http://www.usb.org/developers/docs/

Ich kann jetzt schlecht einschätzen, ob das vollständig ist. Aber es ist 
auf jeden Fall schon viel mehr, als was ich damals vor 15 Jahren 
bekommen konnte. Offensichtlich ist der ganze USB Kram längst nicht mehr 
so "geheim", wie ich dachte.

von Bernd K. (prof7bit)


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Peter II schrieb:
> -Bis zu

Die Formulierung "Bis zu" würde mich so lange skeptisch stimmen bis ich 
es mit eigenen Augen gesehen hätte, mit mehr Daten als in den 
Schreibcache passen und Dauerstrich bis die SSD voll ist. Vor allem bei 
explizit als Consumer-Produkten vermarkteten Artikeln.

von Peter II (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Die Formulierung "Bis zu" würde mich so lange skeptisch stimmen bis ich
> es mit eigenen Augen gesehen hätte, mit mehr Daten als in den
> Schreibcache passen und Dauerstrich bis die SSD voll ist. Vor allem bei
> explizit als Consumer-Produkten vermarkteten Artikeln.

die "PRO" steht nicht für Consumer.

Suche einfach ein paar Tests im Netz, da findest sich keiner wo sie 
weniger als 1Gbyte/s schafft. (außer bei sinnlos kleinen Blockgrößen und 
nur eine Thread).

von Bernd K. (prof7bit)


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Peter II schrieb:
> und
> nur eine Thread

Was nackter IO-Durchsatz im Flaschenhals mit irgendwelchen Threads weit 
außerhalb der Flasche zu tun haben soll erschließt sich mir nicht.

von Peter II (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Was nackter IO-Durchsatz im Flaschenhals mit irgendwelchen Threads weit
> außerhalb der Flasche zu tun haben soll erschließt sich mir nicht.

aktuelle Festplatten arbeiten mehre Warteschlangen parallel ab. Wenn man 
nur eine Warteschlange nutzt, wirken sich Latenzen negativ auf den 
Gesamtdurchsatz aus.

von Bernd K. (prof7bit)


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Peter II schrieb:
> die "PRO" steht nicht für Consumer.

1
http://www.samsung.com/semiconductor/minisite/ssd/product/consumer/960pro.html
2
                                                          ^^^^^^^^    ^^^

Wahrscheinlich für die Pro-Sumer (Power-User) LOL

von Bernd K. (prof7bit)


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Peter II schrieb:
> aktuelle Festplatten arbeiten mehre Warteschlangen parallel ab. Wenn man
> nur eine Warteschlange nutzt

Hört sich nicht so an als ob man dafür mehrere Threads bräuchte.

von Peter II (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> http://www.samsung.com/semiconductor/minisite/ssd/product/consumer/960pro.html
>                                                           ^^^^^^^^
> ^^^
>
> Wahrscheinlich für die Pro-Sumer (Power-User) LOL

sind wir nicht alle consumer...

von Peter II (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Hört sich nicht so an als ob man dafür mehrere Threads bräuchte.

ein Zeiten von multicore CPUs sind es bei solchen Projekt auf jeden Fall 
sinnvoll mehr als ein Kern auszulasten.

von Johnny B. (johnnyb)


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Festplatten so rasch mal mit Messdaten vollschreiben, das braucht doch 
höchstens das CERN, wenn sie wieder mal Teilchen kollidieren lassen...
Aber auch die werden die Daten erst mal zwischenpuffern müssen und erst 
dann rel. langsam wegschreiben können.
Allenfalls lässt sich mit einer sehr einfachen Kompression der Umfang 
der zu übertragenen Daten noch wesentlich vermindern, so dass es dann 
nicht mehr so krasse Anfordernugen an die Übertragung und das 
Wegschreiben benötigt.

von Johnny B. (johnnyb)


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Hier noch eine Präsentation vom CERN, wo sie Ende 2011 ein SAN evaluiert 
haben. Das sieht sehr aufwändig aus und bringt aber dennoch "nur" 
700MB/s weg. Die schreiben mit diesem Durchsatz in eine Oracle 
Datenbank.

https://canali.web.cern.ch/canali/docs/Storage_testing_RAC11g_UKOUG_LC_DW.pptx

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


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Johnny B. schrieb:
> Hier noch eine Präsentation vom CERN, wo sie Ende 2011 ein SAN evaluiert
> haben. Das sieht sehr aufwändig aus und bringt aber dennoch "nur"
> 700MB/s weg. Die schreiben mit diesem Durchsatz in eine Oracle
> Datenbank.
>
> https://canali.web.cern.ch/canali/docs/Storage_testing_RAC11g_UKOUG_LC_DW.pptx

das Dokument ist von 2009 - das gab es keine SSD und auch keine NVME 
Protokoll sowie die M2 Schnittstelle.

von Frank K. (fchk)


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External PCIe existiert. PCIe sollte für ein FPGA kein Problem sein, und 
es ist die direktestmögliche Verbindung zu einem Rechner.

Das hier sind die standardisierten Kabel und Stecker.
http://www.molex.com/molex/products/family?key=external_pci_express_pcie

Darüber gehen 4 PCIe Lanes.

Das hier ist eine Adapterkarte, die an einem PC einen externen PCIe x4 
herausführt:
http://www.ioi.com.tw/products/proddetail.aspx?CatID=106&HostID=2046&ProdID=1060150

Für Notebooks gibt es Thunderbolt. Das sind im Prinzip auch 4 PCIe 
Lanes, aber Du brauchst einen speziellen Intel-Chip, der aus Thunderbolt 
wieder PCIe macht. Keine Ahnung, ob es den auf dem freien Markt gibt. 
Apple bekommt den natürlich - in den TB-GBit Ethernet Adaptern sind die 
zB verbaut (und zwar IM TB-Stecker selber!).

Wenn es unbedingt ein Notebook sein soll, wirst Du wohl um Thunderbolt 
und einen der neuen Apple Macbook Pro mit 4 TB3 nicht drumrum kommen. 
Diese Kisten sind zwar teuer, haben aber auch die erforderliche schnelle 
SSD eingebaut.

fchk

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