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Qu'est-ce qu'un concentrateur USB: comment fonctionne un concentrateur USB

Qu'est-ce qu'un concentrateur USB: comment fonctionne un concentrateur USB


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Les concentrateurs USB sont devenus un lieu commun, étant utilisés dans de nombreux domaines pour étendre la connectivité d'un seul port USB. En particulier, les concentrateurs USB sont utilisés avec des ordinateurs portables où souvent un degré limité de connectivité est fourni, et il est nécessaire d'étendre le niveau de connectivité.

En particulier, un concentrateur USB étend un seul port en plusieurs, permettant à plus de ports USB de se connecter à l'hôte. En plus de fournir uniquement une connectivité USB, de nombreux concentrateurs USB fournissent des connexions pour HDMI, Ethernet, VGA, SD et autres cartes mémoire, etc. De cette manière, le concentrateur USB permet à l'ordinateur de se connecter à une multitude d'autres interfaces ainsi qu'à l'USB permettant d’obtenir une grande variété de connectivité.

Aujourd'hui, les concentrateurs USB sont un élément essentiel pour de nombreux utilisateurs d'ordinateurs portables, car certains ordinateurs portables ne fournissent qu'une connectivité USB-C, mais doivent s'interfacer avec des écrans via HDMI, haut débit via Ethernet, écouteurs via une prise jack, disques durs via USB ou Firewire, etc. Les concentrateurs USB modernes sont capables de fournir toute cette connectivité et plus encore.

La plupart des nouveaux hubs USB ont la capacité USB 3, et bientôt il y aura des hubs compatibles USB 4. Heureusement, comme il existe de nombreux équipements USB hérités, les hubs sont rétrocompatibles, permettant ainsi aux derniers équipements et hubs de fonctionner avec des éléments plus anciens.

Hubs USB: les bases

Si vous n'êtes pas familier avec les concentrateurs USB, il est tout à fait légitime de demander: qu'est-ce qu'un concentrateur USB exactement, pour comprendre ce qu'est un concentrateur USB, sa fonction et comment il peut être utilisé.

Définition du concentrateur USB:

Un concentrateur USB est un périphérique qui étend un seul bus série universel, un port USB en plusieurs afin qu'il y ait plus de ports disponibles pour connecter des périphériques à un système hôte. Pour la plupart des derniers concentrateurs USB, il s'étendra à des connexions USB supplémentaires ainsi qu'à d'autres formes de connexion, notamment Ethernet, HDMI, carte SD, etc.

Avec de nombreux ordinateurs portables ayant des connexions limitées pour économiser de l'espace, l'utilisation de concentrateurs USB devient de plus en plus nécessaire.

Les concentrateurs USB peuvent également être utilisés avec d'autres dispositifs, y compris des tablettes et similaires.

En effet, le concentrateur USB a une connexion au périphérique hôte, par ex. l'ordinateur et plusieurs autres connexions pour d'autres périphériques. Le hub détectera la présence de la connexion, informera l'hôte et permettra aux données pertinentes d'être dirigées vers et depuis le périphérique.

Lorsque vous regardez les données de connexion sur l'ordinateur, le concentrateur USB n'apparaîtra pas comme un périphérique, mais les périphériques connectés tels que la clé USB, et d'autres connexions comme celles vers des microphones externes, des haut-parleurs, etc. peuvent être contrôlées et sélectionnées selon le cas.

Pour ce faire, le concentrateur USB contiendra des circuits électroniques sophistiqués pour lui permettre d'exécuter les fonctions requises - dans certains cas, cela peut signifier que le concentrateur consomme une quantité raisonnable d'énergie et devient assez chaud au toucher. C'est tout à fait normal.

Certains concentrateurs USB peuvent prendre en charge les fonctions d'alimentation et de charge s'ils sont auto-alimentés et certifiés. Compte tenu de la complexité et de la sophistication supplémentaires de certains des hubs haut de gamme, ils peuvent commencer à être appelés de simples stations d'accueil.

Fonctionnement du concentrateur USB

Par définition, un concentrateur USB a ce qu'on appelle un `` port en amont '', c'est-à-dire celui vers l'hôte, et plusieurs `` ports en aval '' - ceux-ci sont connectés à d'autres concentrateurs ou périphériques / connexions.

Pendant le fonctionnement de la plupart des systèmes, les concentrateurs sont transparents et n'apparaissent sur aucun mappage visible du système. Les données reçues du port en amont, c'est-à-dire de l'hôte, sont diffusées vers tous les périphériques qui sont connectés aux ports en aval, mais les données d'un port en aval sont acheminées uniquement vers le port en amont et l'hôte.

Avec l'introduction de l'USB 3, une capacité de routage point à point a été introduite par laquelle une chaîne de routage envoyée dans l'en-tête du paquet de données permet à l'hôte de diriger les données vers un port de destination unique. Cela diminue le niveau de données sur le «réseau» USB et cela sert également à réduire la consommation d'énergie.

Un avantage supplémentaire de l'utilisation d'un concentrateur USB est qu'il peut augmenter la longueur du système. Les câbles USB sont limités à 3 mètres pour les périphériques USB 1.1 à faible vitesse, etc. Un concentrateur peut être utilisé comme répéteur USB actif pour étendre la longueur du câble jusqu'à 5 mètres à la fois.

Hubs USB et alimentation

Les concentrateurs USB peuvent être alimentés ou non. La norme USB permet aux appareils de tirer leur alimentation de leur connexion USB. Cela signifie que l'alimentation est requise et doit être fournie de quelque part.

Les appareils à forte consommation d'énergie tels que les imprimantes, les scanners, etc. ont leurs propres alimentations internes et n'ont pas besoin de tirer de l'alimentation de la connexion USNB, mais les appareils à faible consommation comme les souris, les claviers, les clés de mémoire Flash et autres tirent leur alimentation du autobus.

En outre, les concentrateurs USB ont eux-mêmes besoin d'alimentation, mais ils transmettent également l'alimentation de l'hôte aux ports en aval supplémentaires du concentrateur lui-même. Cependant, il existe des limitations de puissance car l'hôte ne peut pas fournir une puissance illimitée et par conséquent, chaque port en aval individuel doit avoir des limitations de puissance. Il faut s'en souvenir lors de la connexion d'un grand nombre de périphériques à un concentrateur USB.

L'alimentation pouvant être fournie par un port USB 1 ou USB 2 est de 500 mA maximum par port et de 900 mA pour un port USB 3 sur un connecteur de type A (les ports USB C peuvent en fournir plus). Cela signifie qu'un concentrateur alimenté par bus conforme, c'est-à-dire un concentrateur qui tire son alimentation du port hôte, ne peut pas avoir plus de quatre ports en aval et ne peut pas offrir plus de quatre unités de courant de 100 mA au total aux périphériques en aval. Il faut se rappeler que le concentrateur a besoin de puissance pour lui-même et en conséquence, il lui est attribué une unité, c'est-à-dire 100 mA.

Si une alimentation supplémentaire est requise, le concentrateur peut disposer de sa propre alimentation externe. Ces concentrateurs auto-alimentés ou actifs peuvent fournir la totalité de 500 mA à chaque port, et ils peuvent avoir plus de quatre ports.

Sachez qu'il existe sur le marché de nombreux concentrateurs USB non conformes qui peuvent ne pas être conformes aux limitations de puissance. Les utiliser et consommer trop de courant peut entraîner des problèmes d'alimentation difficiles à résoudre, les utilisateurs doivent donc en être conscients.

Points à noter lors de l'utilisation d'un concentrateur USB

Les concentrateurs USB sont normalement plug and play et fonctionnent très facilement dès la sortie de la boîte. Ils ont été développés à un stade où il n'y a normalement pas grand-chose à faire pour les installer et les utiliser.

Cependant, lors de leur utilisation, il y a quelques conseils utiles à noter pour garantir que les meilleures performances sont atteintes.

  • Utilisez le hub de version USB le plus élevé où la vitesse est importante: Des connexions à haut débit peuvent souvent être nécessaires via le concentrateur USB. Par exemple, dans certains cas, une connexion Ethernet à Internet peut être établie via le concentrateur ou un lecteur de disque de grande capacité - ces connexions doivent être effectuées via le concentrateur USB le plus rapide disponible. Utilisez USB 3 au lieu de USB 2 pour cela. Il peut y avoir un cas où un concentrateur USB 2 et un concentrateur USB 3 sont disponibles, ou il peut y avoir un choix de ports USB 2 et USB 3 sur un concentrateur. Utilisez toujours les ports les plus rapides là où une vitesse élevée est nécessaire et utilisez les ports plus lents pour les connexions souris ou clavier, etc.

  • Les périphériques plus puissants peuvent nécessiter un emplacement USB dédié: Dans certains cas, les périphériques ont besoin d'un niveau de puissance raisonnable. Il peut y avoir des cas où le périphérique ne fonctionne pas via le concentrateur USB, mais nécessite une connexion directe ou l'utilisation d'un concentrateur USB alimenté. Lorsque les périphériques USB tels que les lecteurs CD / DVD de lecteurs de disque ne fonctionnent pas via le concentrateur, vérifiez s'ils fonctionnent à l'aide d'une connexion directe.

  • Certains moyeux peuvent devenir chauds: Avec le niveau de fonctionnalité contenu dans certains des concentrateurs USB les plus complexes, de grandes quantités de traitement sont nécessaires. Cela signifie que les moyeux consommeront de l'énergie et deviendront assez chauds. Sachez que certains concentrateurs USB peuvent fonctionner assez chaud et en tant que tels, ils doivent être suffisamment ventilés pour éviter qu'ils ne deviennent trop chauds.

  • Connectez-vous au port USB haute vitesse de l'ordinateur: Certains ordinateurs ont des ports de type A - ceux-ci peuvent être USB 2 ou USB 3. Il est préférable de s'assurer que le concentrateur USB est connecté à un port haute vitesse afin d'obtenir les meilleures performances. Si le concentrateur est connecté à un port USB 2, cela limitera les performances à celles de l'USB 2. Connectez-le à un port USB 3, ce qui permettra des performances USB 3.

  • Les ports USB peuvent être chaînés: Comme il y a souvent des ports limités sur de nombreux appareils et que certains concentrateurs USB ont des ports limités, ils peuvent être chaînés, c'est-à-dire en branchant un concentrateur dans un autre. Attention cependant aux limitations de puissance car il est très rapidement possible de surcharger toute disponibilité de puissance.

En étant conscient de quelques-uns de ces points, il est possible de s'assurer que les performances sont maximisées et que toutes les caractéristiques sont rendues évidentes avant d'être utilisées.

Les concentrateurs USB sont de plus en plus utilisés car des éléments tels que les ordinateurs portables et autres appareils informatiques mobiles nécessitent une connectivité accrue tandis que le nombre de connecteurs sur les appareils diminue pour les garder minces et épurés. Les capacités de ces concentrateurs augmentent, ce qui leur permet de s'interfacer avec de nombreuses normes en plus de celle de l'USB, ce qui en fait de petits périphériques informatiques complémentaires. Certains deviennent même de petits dispositifs d'accueil. L'adoption de l'USB C et de l'USB 3 ou de l'USB 4 a permis d'atteindre les vitesses de données nécessaires à l'informatique moderne.

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Voir la vidéo: Le fonctionnement du concentrateur HUB - (Mai 2022).