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2017年6月7日

USB 3.0

先日(2017年6月2日の日記参照)の続きです。USB 3.0機器のそばにワイヤレスマウスやワイヤレスキーボードのレシーバーを設置すると、動かなくなってしまう現象についてです。

まず、本当にUSB 3.0のせいなのか気になります。

CQ出版「USB 3.0設計のすべて」を良くわからんながらもパラパラ眺めているのですが、USB 3.0はPCI ExpressのPHYを使い回せるという記述がやたら出てきます。

なるほど、高速SerDes設計は難しいのでUSB 3.0用に新たに起こすより、PCI ExpressのPHYを使い回せる方が半導体ベンダも楽だし、結果的に安くなるしハッピーですよね。

5Gbpsというバカっ速な信号の取り回しは大変ですが、物理層、コネクタ、ボード設計にPCI Expressのノウハウが使い回せることも恩恵だそうです。これも結果的に値段に反映されてハッピーですね。

だからUSB 3.0の物理層とPCI Expressの物理層の間で、2ペア作動信号による全二重通信、8b/10bエンコード、そして信号速度5Gbpsなど共通点が多いのは、偶然では無いのです。

5Gbpsの信号速度と2.4GHz無線の関係

USB 3.0の信号速度は5Gbpsです。ということはクロックは5GHzのはずで、一番強烈なノイズは5GHz付近じゃないかと思ったのですが、何故2.5GHzなのでしょうか?

まず確実に言えるのは、USB 3.0にクロック信号だけを伝える配線は存在しないことです。PCI ExpressやUSB 3.0の8b/10bエンコードは信号とクロックを一緒に送る、埋め込みクロックと呼ばれる信号の送り方をするため、5GHzで単純に振動する信号はありません。

USB 3.0は5Gbpsと名乗るからには、送信側、受信側ともに信号を5G回/sで見ている、つまり1bitの間隔が0.2nsになっているはずです。もし0.2ns間隔で1, 0を交互に繰り返すような信号なら2.5GHzの正弦波に近い信号になるため、2.5GHz付近にノイズが発生するはずです。

しかし8b/10bの信号表を見ていると1, 0が交互に出るパターンも存在しますが、1, 1, 0, 0のように同じ値が2回以上続いてから反転するパターンの方が多いように見えます。

少ないとは言え8b/10bエンコーディングで1, 0のパターンが生成される以上、USB 3.0が2.5GHz帯にノイズを出すことは間違いないと考えられますが、この考え方であってるんでしょうか?何だかスッキリしません……。

規格でのノイズ対策は?

本に依れば、コネクタやレセプタクルに厳しく品質を求めており、スペクトル拡散クロック(SSC)が必須でEMI対策を頑張っているようにも見えます。

SSCで特定の周波数にピークが来るようなノイズは防げるけど、如何なSSCと言えども満遍なくノイズが発生するのは避けられません。また、ワイヤレスマウスやキーボードの出力がそれほど強いとは考えにくいので、無線がノイズに負けやすいのかもしれません。

編集者:すずき(2017/06/08 22:06)

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2017年6月6日

DTIの実力

目次: プロバイダ

先日(2017年5月29日の日記参照)の続きです。

DTIからPPP接続のIDやパスワードが送られてきましたので、早速、接続先を切り替えて通信速度を測ってみました。

比較しやすいように、先週に計測したWAKWAKの通信速度と重ねてグラフを作成しました。計測した日が異なるので厳密な比較ではありません。あと横軸の時間は大体同じに揃えましたが、計測の都合上10分くらいズレてます。


日曜の速度推移、WAKWAK v.s. DTI

DTIは速いです。けっこう速度が揺れていて、今後、人が増えたらWAKWAKと同じ結末になるのでは……という不穏な気配もありますが、今のところ、日中〜夕方の速度は圧倒的です。10倍以上速いです。

これならAmazonの漫画も数分でダウンロードできます。DTIにして良かったです。

編集者:すずき(2023/09/24 13:53)

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2017年6月5日

USB 3.0と2.5GHzの関係

以前(2017年6月2日の日記参照)の続き。

CQ出版「USB 3.0設計のすべて」を良くわからんながらもパラパラ眺めているのですが、USB 3.0はPCI ExpressのPHYを使い回せるという記述がやたら出てきます。言われてみれば、なるほどで、高速SerDes設計は難しいのでUSB 3.0用に新たに起こすより、PCI ExpressのPHYを使い回せる方が半導体ベンダも楽だし、結果的に安くなるしハッピーですよね。

5Gbpsというバカっ速な信号の取り回しは大変ですが、物理層、コネクタ、ボード設計にPCI Expressのノウハウが使い回せることも恩恵だそうです。これも結果的に値段に反映されてハッピーですね。

だからUSB 3.0の物理層とPCI Expressの物理層の間で、2ペア作動信号による全二重通信、8b/10bエンコード、信号速度5Gbps(2.5GHz付近のノイズが出る)など共通点が多いのは、偶然では無いのです。さらに本によれば、コネクタやレセプタクルに厳しく品質を求めており、スペクトル拡散クロックが必須でEMI対策を頑張っているようにも見えます。

それでも2.4GHz帯の無線とのトラブルが多いところを見ると、2.4GHz帯への干渉は抑えきれなかった?考えから抜けていたのか?もしくは使ってるデバイスや配線がショボい?単に無線がノイズに弱いだけ?

メモ: 技術系の話はFacebookから転記しておくことにした。

編集者:すずき(2017/06/06 00:20)

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2017年6月4日

タイヤ

気づけば6年(2011年5月1日の日記参照)経過しており、ヒビ割れていたタイヤを交換しました。以前とほぼ同じヨコハマのDNA ECOS ES31 215/45R17に換えました。イエローハット長尾店(枚方市)にて74,000円でした。

タイヤの交換工賃1本1,000円くらい、古タイヤ処分が1本500円くらいでしょうから、実質は1本17,000円くらいってことですかね。特に値引き交渉はしてないです。

ついでに、窒素充填、劣化で白くなってたバルブの交換、ホイールの土台部分?のサビ落としもやってくれましたから、もう少しお得かも。そういえばホイールの土台どころかボルトの根元まで錆びてました。放っておいたらホイールナット外れなくなりそう。

窒素ガスはやたら圧を高めに入れてました(標準は2.2〜2.3kPaですが2.5kPa入れてた)。何でだろ?理由を聞くのを忘れました。あと何回でも入れますから、来てくださいね〜的なことを言ってました。

感想

若干、静かになったような気が……しないな……。交換前とほぼ同じタイヤだし、正直言って、何が変わったのか全くわかりません。

編集者:すずき(2017/06/06 00:14)

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2017年6月3日

サーバのストレージをSSDに

先日の続き(2017年5月5日の日記参照)です。SanDisk SDCZ88-128G-J57というUSBメモリをサーバの起動ディスクにしていましたが、メチャメチャ熱くなります。季節的にもこれから暑くなりますし、いきなり壊れても困るのでSSDに買い換えました。

購入したのはTranscend TS128GESD400K(Amazonで9,500円くらい)です。SSDは百花繚乱でどれが良いのかわかりません。とりあえず低発熱を謳っていたので選んでみました。容量は64GBもあれば十分なので、一番安い128GBモデルです。さっき見たら1TBモデルは5万円以上するようで……。

64bitの世界へ

SSDに置き換えるついでにDebianを32bit版から64bit版に入れ替えました。せっかく16GBもメモリ積んだわけだし、64bitの広々アドレス空間で頑張って頂こうと思います。

クリーンインストールしたので、今まで使っていた設定が全部吹き飛んでいます。

とりあえず普段使っていた機能は、以前と同様レベルまで復活させましたが、DLNAサーバーだけは復活できていません。ずっとMediaTombを使っていたのですが、今はあまり使わないらしくて、ReadyMedia(MiniDLNA)に置き換えようと思っています。

他にも色々欠けた機能がありそうですけど、気づいたら復活させるってことで…。

編集者:すずき(2017/06/04 02:34)

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2017年6月2日

USB 3.0とワイヤレスキーボード

サーバのワイヤレスキーボードが妙に調子悪くて不思議だったのですが、どうもレシーバーがUSB 3.0デバイスの近くに刺さっていると調子が悪くなります。

ワイヤレスキーボードの故障かと思ったのですが、USB 3.0デバイスを取り去ったり、レシーバーを別のポートに移動させると一気に調子が良くなるので、故障でもなさそうです。

USB 3.0の信号ってWi-Fi、ワイヤレスマウス、ワイヤレスキーボードなどで良く使われる2.4GHz帯にノイズをまき散らすんでしたっけ?まさかこんな形で体験するとは……。

もう少し検証

筐体の前面にUSB 2.0のポート、筐体の背面にUSB 3.0/USB 2.0のポートがあるマシンを使ってこんな実験をしました。

条件 レシーバーUSBメモリ結果
3.0同士 背面3.0背面3.0不調、10文字に1文字くらいしか入力できない
3.0/2.0隣接背面3.0背面2.0不調、10文字に1文字くらいしか入力できない
3.0/2.0離す背面3.0前面2.0好調
2.0同士 前面2.0前面2.0好調

ちなみにUSBメモリの電磁波対策がショボいのか?と疑って、USB 3.0ケーブル+SSDでも試してみましたが、結果は同じでした。実はUSB 3.0ケーブルもショボいか、マザーボードのコネクタ側からノイズが回り込んでいるのか、可能性を挙げるときりが無いですけど、もはや私には確かめようが無いです。

編集者:すずき(2017/06/04 01:15)

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2017年5月31日

やっと見つけたリモートデスクトップの代わり

少し前(2017年3月21日の日記2017年3月24日の日記参照)にOSをDebian Testingに入れ替えました。

DebianマシンのデスクトップにWindowsからアクセスする際にはTightVNCを使っていますが、一つだけ大きな不満があります。それはデスクトップの大きさが固定であることです。

VNCの画面はできるだけ大きく取りたいですが、あまり大きくするとノートPCのような狭い画面のマシンからアクセスするときVNCの画面全体が見えなくなります。TightVNCの場合、画面をスクロールするか、画面を縮小するしかありませんでした。

かといって、スクロールは面倒だし、画面縮小は字が見づらいので、諦めて狭い画面にして使うしかありませんでした。特に広いディスプレイで見たときに画面が余りまくって勿体ないです。

今日、そんな悩みを解決してくれるナイスなソフトを見つけました。TigerVNC です。Debian Testingのパッケージに含まれているため、面倒なインストール作業は不要です。

TigerVNCのVNCサーバはXRandRに対応しており、ビューア側の大きさ変更に合わせて、サーバ側の画面解像度を変えてくれるのです。これだ、この機能が欲しかったんですよ。早速サーバ側(Debian側)もビューア側(Windows側)も入れ替えました。

Java版のクライアントを使っていますが、半角/全角キーが効かず、フルスクリーンにしたときに縦の解像度がやや短いなど、変なところもありますが、こんなの解像度固定の辛さに比べればカワイイものです。

しばらくこれで常用してみます。

編集者:すずき(2017/06/01 02:27)

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2017年5月29日

プロバイダをDTIへ変更

目次: プロバイダ

何度か書いてきましたが、ドコモ光(NTT西日本 フレッツ光ネクスト)+WAKWAKの組み合わせが、遅すぎて耐えられないので、プロバイダを変えることにしました。

変更先はどこでも良かったんですけど、ドコモショップの人がなぜかDTIを推してくるので、DTIに切り替えました。なぜDTI?速度の比較値でも持っているの?と聞いてみましたが、持ってないと言っていました。昔、何かあったんですかね…?

ちなみにプロバイダ切り替えだけで、手数料が3,000円もかかります。完全にドブに捨てる系の出費です。もしDTIでも遅かったらドコモ光ごと解約します。違約金がさらに8,000円掛かって最悪ですけど。

ドコモ光にしたら、高くなって、遅くなって、オンラインで出来てた手続きがドコモショップじゃないと出来なくなって、事務手数料だの違約金だの金ばかり取られて、二度とフレッツ光に戻せなくなって、何一つ良いことがないです。ドコモ光に変えたのは完全に間違いです。高い勉強代でした……。

編集者:すずき(2022/05/17 18:26)

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