Ada chip repeater terisolasi siap pakai untuk transfer rate USB 12Mbps:
ADuM4160 oleh Analog Devices atau LTM2884 oleh Linear Technology . Anehnya bagi saya, keduanya mengandung kopling induktif = miniatur transformator sinyal on-chip sebagai elemen kopling, dihubungkan ke dunia luar oleh transceiver buffered silikon (CMOS?). Membuat saya bertanya-tanya mengapa isolasi tidak optik hari ini ...
Perhatikan bahwa 100Base-TX Ethernet, SATA, PCI-e atau RS422, semua menggunakan pasangan seimbang di kedua arah, bersama-sama terdiri dari tautan dupleks penuh 4-kawat. Gigabit dan 10Gb Ethernet berfungsi seperti itu hanya pada serat optik.
Sebaliknya, USB rendah / penuh / kecepatan tinggi menggunakan pasangan seimbang tunggal, dalam mode setengah dupleks, di mana host dan perangkat bergiliran berbicara di bus, dan harus melakukan tri-state driver garis ketika mereka selesai berbicara, untuk memberikan kesempatan kepada pihak lain (agak mirip dengan RS485, meskipun banyak detail listrik dan framing berbeda).
Isolator galvanik apa pun, termasuk chip yang disebutkan di atas, harus menghormati gaya komunikasi pengalihan arah setengah dupleks. Satu trafo sinyal secara teoritis seharusnya bekerja pada 12 Mbps, kecuali untuk resistor biasing DC, dan pembingkaian mungkin juga tidak "bebas dari offset DC", sehingga sulit untuk hanya menggunakan trafo pasif. Di samping pelemahan.
Mungkin justru inilah kebutuhan isolator aktif untuk "membalikkan meja" dengan cukup cepat, untuk mendeteksi akhir transmisi, yang membuat implementasi "pengulang USB bodoh" pada 480 Mbps tidak praktis, bahkan pada silikon saat ini. Seharusnya ada beberapa perubahan lain pada antarmuka listrik untuk USB 2.0 berkecepatan tinggi (pensinyalan arus konstan) yang mungkin menjadi faktor lain mengapa USB berkecepatan tinggi tidak mudah menyesuaikan diri dengan jenis RX / TX switching 485 gaya dalam repeater bodoh.
Perhatikan bahwa ada pendekatan alternatif untuk masalah "pengalihan arah": daripada mendeteksi Z-tinggi pada saluran dengan cara analog, yang membawa beberapa latensi yang melekat (lag), isolator harus memahami protokol USB, hanya seperti hub USB tidak - sehingga ia akan tahu kapan mengharapkan akhir dari frame yang sedang diterima. Dan mungkin, itu akan buffer seluruh frame, sebelum menyampaikannya ke sisi lain - seperti hub USB. (Atau apakah itu?) Efektif isolator harus menjadi hub USB, dengan celah isolasi di suatu tempat di sana.
Agak mengejutkan bagi saya, bahwa tidak ada repeater terisolasi hub-style. Mungkin karena ATMEL dan teman-temannya membuat hub, dan Analog atau Linear (atau Avago?) Membuat isolator, tetapi dua geng tidak bercampur ...
Masalah mengangkut bitrate tinggi pada celah isolasi seharusnya tidak terlalu sulit - namun bahkan area ini secara mengejutkan tampak "kurang berkembang", atau sepertinya mengalami semacam celah. 10Gb Ethernet over fiber telah ada selama bertahun - tahun, dengan SERDES base-band bitwise (bitstream), ditransmisikan oleh "laser" (setidaknya VCSEL) dan diterima oleh fotodioda. Namun opto-coupler DIL-dikemas hampir tidak mencapai 50 Mbps. Dari mana jeda itu? Yah menurut saya orang-orang yang membuat DIL opto-coupler mengandalkan sumber LED yang relatif lambat dan penerima foto-transistor. Sementara orang-orang yang membuat barang serat membuat VCSELS dan fotodioda mereka cocok untuk digabungkan ke serat - dengan arus bias yang dapat disesuaikan, dengan dioda umpan balik lokal yang diikat ke VCSEL dll. Rupanya tidak ada yang mendapat ide untuk membuat mesin fotokopi dari listrik ke listrik dari bagian bermutu tinggi. Perhatikan bahwa hal-hal gigabit serat-digabungkan biasanya menggunakan kopling AC pada antarmuka listrik, tetapi itu seharusnya tidak menjadi masalah besar,
Mungkin itu hanya pandangan sekolah-tua konservatif tentang industri, di pihak saya. Mungkin teknologi bandwidth tinggi gigabit telah pindah ke era baru, di mana Anda hanya dapat bermain dalam hal bus dan antarmuka standar, dan tidak ada gunanya membuat komponen diskrit yang mampu mentransfer logika sederhana bodoh 1/0 pada satu sinyal . Mungkin ini hanya gaya dinosaurus saya yang berpikir bahwa Anda masih dapat meretas hal-hal bersama seperti itu. Era GHz modern tampaknya "meningkatkan standar" terhadap peretas kasual dengan besi solder. Peretasan elektronik telah menjadi masalah laboratorium tertutup dengan peralatan mahal, hanya tersedia untuk vendor industri terkemuka. Itu klub tertutup. Mulai sekarang, yang bisa Anda peretas hanyalah perangkat lunak, atau mungkin beberapa hal antena sepele.
Transformer sinyal tampaknya hanya bagus hingga ratusan MHz yang rendah. 1000Base-TX dan khususnya 10GBase-TX berusaha keras modulasi licik untuk memeras data menjadi banyak "bit per simbol", pada jalur seimbang dupleks-per-pasangan penuh, dengan biaya pemrosesan DSP yang haus daya untuk semua modulasi / pembatalan gema lokal / pra-penyamaan ... hanya untuk menyesuaikan di dalam mungkin 200 MHz bandwidth yang tersedia melalui "magnetics" (transformer sinyal). Jika Anda menggunakan teknologi antena TV, Anda mungkin telah memperhatikan bahwa pada kisaran atas, katakanlah 500-800 MHz ke atas, isolator galvanik benar-benar kapasitif. Tidak peduli apa bahan inti yang Anda pilih, transformator induktif tidak bagus pada frekuensi tersebut.
Pada akhirnya ... Anda tahu? USB3 tampaknya menggunakan saluran transmisi pasangan seimbang yang terpisah: satu pasang untuk TX, satu pasang untuk RX. Rasanya seperti pulang ke rumah.