Как выбрать USB-концентратор (хаб): количество портов, разница между пассивным usb хабом и активным, usb 2.0 или 3.0 концентратор

USB-концентратор (хаб) или разветвитель - это один из самых доступных способов увеличить количество USB-разъемов для настольного ПК, ноутбука, игровой консоли, телевизора и других категорий устройств, имеющих хотя бы один USB-порт. Все, что требуется от пользователя, — это подключить его к доступному USB-порту устройства, и все готово к использованию.

Казалось бы, выбор такого простого устройства, как USB-концентратор, не должен вызывать особых трудностей или вопросов, однако, помимо очевидных отличий, заметных невооруженным глазом - дизайна, количества портов или длины кабеля, есть и более существенные, на которые следует обратить внимание.

Поэтому мы настоятельно рекомендуем отказаться от такого подхода к выбору — да, отличий нет, подойдет любой, главное, чтобы было много разъемов и все работало. Это не самая лучшая идея, так как везде свои особенности. О самых важных из них, на наш взгляд, и пойдет речь далее.

Действительно ли мне нужен USB-хаб в моем случае?

Если количества USB-разъемов, предлагаемых устройством, вам недостаточно, и вы хотите увеличить их количество, то да, USB-концентратор - это одно из решений проблемы.

Однако бывают и другие ситуации, когда USB-порт расположен в неудобном месте и вам требуется доступ к нему, или у устройства недостаточно длинный кабель. Возможно, лучшим выбором будет USB-удлинитель. Они бывают разной длины и стандартов, например: USB 2.0; 3.0.

Представьте себе такую ситуацию: вам нужно решить несложную задачу по подключению компьютерной мыши или клавиатуры. Сам компьютер находится в 2-3 метрах от рабочего места и, как правило, стандартного кабеля длиной 1,5-1,8 метра будет недостаточно.

Поскольку необходимо подключить только одно устройство, в данном случае вполне подойдет USB-удлинитель, если, конечно, не требуются дополнительные порты.
К преимуществам этого решения относятся: компактность, вариабельность длины USB-удлинителя от 0,2 до 3-5 метров и зачастую более низкая стоимость по сравнению с хорошим концентратором с несколькими портами.

Устройство к которому будет подключаться usb концентратор

Тип USB-порта, доступного на вашем устройстве - это одним из главных критериев при выборе USB-концентратора, поскольку он определяет, какой тип разъема подключения должен иметь USB-концентратор.

Большинство устройств, будь то настольный ПК, ноутбук, игровая приставка или smart TV, оснащены разъемами USB A или C. В случае планшетов, смартфонов может понадобиться концентратор с разъемом micro USB или адаптер.

Стоит отметить, что переходник с одного типа разъема на другой может выручить, например, когда уже есть USB-концентратор с разъемом USB A и устройство с портом USB C. Такое решение вполне приемлемо, но могут быть некоторые ограничения и особенности, поэтому мы не можем рекомендовать данный вариант как полноценное решение и гарантировать, что оно не приведет к поломке.

Количество портов usb-концентратора и мощность устройств

Количество портов USB-концентратора, пожалуй, самый изменчивый параметр. Казалось бы, при выборе следует ориентироваться на свои задачи и потребности, но существует ряд технических тонкостей и ограничений, о которых вам следует знать.

Прежде всего, мы рекомендуем вам определиться с типами устройств, которые вы планируете подключать: сколько их будет - 2-3 или больше, какие у них разъемы и мощность?

Если на первые два вопроса ответить легко, поскольку они предельно просты и понятны, то с третьим, касающимся мощности устройств, все сложнее, и зачем ее учитывать, так ли это важно?

Последним параметром, то есть мощностью устройства, можно пренебречь, но хотя бы на самом базовом уровне полезно иметь представление о нем, поскольку в будущем могут возникнуть ситуации, которые окажутся "неожиданными" и возникнет вопрос. Самый распространенный вопрос обычно звучит так: почему несколько устройств не работают одновременно через USB-концентратор?

Дело в том, что технические характеристики разных версий USB-портов отличаются по пропускной способности, мощности и некоторым другим параметрам. 
Различные типы и модели устройств, использующих USB-соединение, также предъявляют определенные требования, необходимые для их правильной работы, и при несоблюдении которых стабильная работа или даже работоспособность не гарантируется.

Некоторая техническая информация о различных версиях USB-портов для ознакомления:
1. Порт USB 2.0 может выдавать ток до 500 мА или 0,5 А (~2,5 Вт);
2. Порт USB 3.0 — до 900 мА или 0,9 А (~4,5 Вт);
3. Порт USB C (при напряжении 5 В) может выдавать ток 1,5–3 А (~7,5–15 Вт).

Подробнее о различиях между версиями usb мы рассказывали в этой статье.

Общее энергопотребление (мощность) подключенных устройств будет определять, сколько из них смогут стабильно работать одновременно, имея представление об этом, мы сможем понять, какой тип usb-концентратора лучше выбрать - пассивный или активный.

Производители обычно указывают рабочие параметры устройств. Вы можете найти их в инструкции или на наклейке, которая может быть расположена на обратной стороне устройства, но каждый раз искать эту информацию для разных устройств крайне неудобно.

Потребление большого количества USB-устройств: клавиатур, мышей, флэш-накопителей, принтеров, USB-микрофонов и т.д. не превышает предельного значения порта USB 2.0 - 500 мА (2,5 Вт) и часто ограничивается 100 (0,5 Вт), 150 (0,75 Вт) или 250 мА (1,25 Вт).

Среди мощных устройств, пожалуй, наиболее распространенными являются внешние портативные жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD). Для них потребуются два порта USB 2.0 (500 мА x 2 ~5 Вт) или один порт USB 3.0 (900 мА ~ 4,5 Вт), тип C (1,5—3 А ~ 7,5- 15 Вт), поскольку их среднее энергопотребление достигает 700-900 мА (3,5 — 4,5 Вт).

Стоит учесть, что мы привели лишь приблизительные данные об энергопотреблении устройств, но даже их в данном контексте будет более чем достаточно в качестве примера, чтобы понять суть.

Пассивный и активный usb хаб — различия

Пассивный тип usb-концентраторов, пожалуй, самый распространенный, он не требует дополнительного питания, имеет более привлекательную стоимость. Большинство моделей предлагают от 2 до 7 дополнительных USB-разъемов для подключения различных устройств.

Основным недостатком пассивных usb-концентраторов является то, что они не способны обеспечить корректную работу большого количества одновременно подключенных устройств, особенно устройств с высоким энергопотреблением, поскольку разъемы USB имеют ограничения по мощности. 

Рассмотрим такой пример: есть USB-концентратор с 4 портами и к нему подключены 2 флешки одновременно, зная, что их потребление составляет около 150 мА (0,75 Вт), то есть 150 х 2 = 300 мА, все должно работать без проблем, за редким исключением, так как ограничение для порта USB 2.0 type A составляет 500 мА (~2,5 Вт).

В то же время, если подключить внешний портативный жесткий диск (HDD) и USB-флешку, мощности порта, к которому подключен концентратор, скорее всего, будет недостаточно для их одновременной работы, и устройства будут периодически отключаться или просто откажутся работать.

Если они содержат важную для вас информацию, такие внезапные и непредсказуемые отключения могут привести к повреждению и потере файлов, поэтому стоит подумать, стоит ли использовать концентратор совместно с HDD и SSD-накопителями.

Причина в том, что флешке для работы потребуется условные 150 мА, внешнему жесткому диску - 900 мА, что в сумме составит 1050 мА (~5,3 Вт), а это превышает лимит как для порта USB 2.0 (~2,5 Вт), так и для USB 3.0 type A (~4,5 Вт).

Теоретически, концентратор с портом Type-C справился бы с этой задачей, поскольку порт такого типа может выдавать мощность 1,5 А (7,5 Вт). Несмотря на то, что порты типа A устарели, они по-прежнему являются наиболее распространенным вариантом и используются на многих устройствах, поэтому мы решили уделить им приоритетное внимание в наших примерах.

Возникает вопрос: что делать, если доступен только один порт, но нужно подключить как USB-накопитель, так и жесткий диск или другие устройства, суммарная мощность которых превышает лимит USB-порта? Одно из решений - обратить внимание на активный тип USB-концентраторов.


Активный USB-хаб отличается от пассивного возможностью подачи дополнительного питания от специального внешнего источника, обычно подключаемого к электросети, что позволяет большому количеству подключенных к нему устройств работать одновременно, но не без ограничений.

Мощность дополнительного источника питания не безгранична, например, она может составлять 2 А, но это существенная разница по сравнению с ограничением USB 3.0 - 0.9А и 2.0 — 0.5А.

Есть еще один важный момент, общий для любой версии USB-порта: его пропускная способность будет "разделена" между всеми устройствами, и с каждым последующим она будет становиться все ниже. Можно сказать, что это один из компромиссов: вы увеличиваете количество USB-портов с помощью концентратора, но в то же время жертвуете максимальной скоростью некоторых устройств.
Наиболее распространены активные USB-концентраторы с разъемом USB A, реже встречаются модели с USB C, некоторые из них предназначены для ноутбуков и предлагают  целый набор часто используемых портов.

Несмотря на недостатки, в ситуациях, когда нет других вариантов, активный USB-концентратор может стать тем устройством, которое удовлетворит ваши потребности. При необходимости активный хаб можно использовать в качестве пассивного без подключения внешнего источника питания.

Среди недостатков и особенностей активных usb-концентраторов можно выделить несколько:
1. Более высокая стоимость по сравнению с пассивными версиями иногда очень заметная.
2. Для подачи дополнительного питания требуется розетка, а адаптер не всегда входит в комплект поставки.
3. Скорость передачи данных такая же, как у пассивного концентратора, и ограничена возможностями порта, к которому он подключен.
4. Меньший выбор моделей.
 
Давайте подведем промежуточный итог:
Пассивный USB-концентратор подойдет для ситуаций, когда есть несколько маломощных устройств, например клавиатура и мышь или принтер и флешка, и всего один свободный USB-порт, так как суммарное потребление этих устройств обычно не превышает 150-200 мА, а максимальный ток портов USB 2.0 и 3.0 составляет 500 и 900 мА, то возможностей пассивного USB-концентратора должно быть более чем достаточно, но всегда есть исключения.

Активный USB-концентратор отличается от пассивного возможностью "расширения" лимита мощности, что позволяет подключать большее количество маломощных устройств (3-4 штуки) или комбинацию устройств, мощность которых превышает лимит USB-порта и не позволяет использовать их одновременно, например, внешний жесткий диск и флэш-накопитель.

Необходимо помнить, что внешний источник питания активного концентратора имеет свой собственный порог мощности, который является одним из его ограничений, а также тот факт, что чем больше устройств подключено к концентратору, тем ниже максимальная пропускная способность передачи данных для каждого из них.

USB-хаб: скорость передачи данных USB 2.0, USB 3.0 и какой из них лучше? 

USB 2.0 имеет максимальную скорость передачи данных до 480 Мбит/с или 60 Мбит/с и может обеспечивать ток не более 500 мА, что соответствует мощности ~ 2,5 Вт.

USB 3.0 имеет максимальную скорость передачи данных до 5 Гбит/с или 625 МБ/с и может обеспечивать ток не более 900 мА, что соответствует ~ 4,5 Вт мощности.

На практике фактические показатели обычно ниже из-за влияния различных факторов.

Полезно знать следующие тонкости:
1. Не все устройства USB 3.0 будут работать при подключении через концентратор или порт USB 2.0. В некоторых случаях это также относится к устройствам USB 2.0, подключенным к порту через концентратор USB 2.0.

2. Существуют модели концентраторов USB 3.0, которые не поддерживают одновременную работу со стандартами USB 2.0 и 3.0. То есть, если устройства USB 2.0 и 3.0 одновременно подключены к такому концентратору, то пропускная способность для всех устройств будет ограничена лимитом USB 2.0.

3. Чтобы использовать максимальную пропускную способность концентратора USB 3.0, он должен быть подключен к порту USB 3.0 на устройстве, в противном случае при подключении концентратора USB 3.0 к порту 2.0 его возможности будут ограничены данной версией.

4. Если вы подключите устройства USB 2.0 к концентратору USB 3.0, они не будут работать быстрее, чем предусмотрено их техническими характеристиками.

5. USB-концентраторы с интерфейсом USB 3.0 нередко стоят дороже, чем модели с интерфейсом USB 2.0.

Какой вариант лучше, однозначно ответить сложно, все зависит от возможностей и потребностей, однако, по нашему личному мнению, если в устройстве есть свободный порт USB 3.0, концентратор USB 3.0 выглядит более интересным и универсальным вариантом, поскольку обладает высокой пропускной способностью и мощностью.

Хаб или док-станция USB C

Отдельно стоит вкратце рассмотреть концентраторы и док-станции с разъемом подключения USB C. Они особенно актуальны для моделей ноутбуков, ультрабуков, планшетов, у которых нет ни одного разъема USB A или даже портов ethernet и hdmi. Для таких случаев существуют "гибридные" разветвители, док-станции, которые предоставляют различные интерфейсы за счет возможностей стандарта USB C.


Простые модели концентраторов USB C практически идентичны версиям с разъемом USB 3.0/2.0, предоставляя пользователю, например, 3-4 выходных порта USB A или комбинацию портов USB A и C. Однако у них будет одно преимущество в виде более высокой выходной мощности примерно 7.5- 10Вт (5 В – 1,5 А) по сравнению с 2,5 Вт (USB 2.0 type A) и 4,5 Вт (USB 3.0 type A), что расширяет возможности их применения. 



Некоторые модели концентраторов USB-C имеют возможность подачи дополнительного питания от внешнего источника через специальный разъем, что позволяет увеличить предельную выходную мощность примерно до 15 Вт (5 В - 3 А).

Дополнительные возможности USB-хабов

1. Некоторые модели концентраторов, помимо портов USB A или C, предлагают дополнительные опции, в том числе: кард-ридер, порты Ethernet и HDMI, которые могут быть актуальны для ноутбуков и устройств, не оснащенных ими, например, из соображений компактности.

2. Сменный соединительный кабель — в некоторых случаях очень полезная опция, позволяющая заменить комплектный кабель, например, длиной 30-50 см на 1,5-2 метра без необходимости использования USB-удлинителя, достаточно просто приобрести кабель с идентичным разъемом и необходимой длиной, хотя есть некоторые нюансы, и найти их не всегда легко.

3. Светодиодные индикаторы активности концентратора или каждого из его портов для визуального отслеживания используемых устройств.

4. Отдельные кнопки для отключения каждого USB-порта - полезная опция для моделей с большим количеством портов, поскольку обычно невозможно использовать все подключенные устройства одновременно и, чтобы физически не отключать каждое из них от концентратора, можно воспользоваться специальной кнопкой.

5. Есть концентраторы в нестандартном классическом исполнении в виде условного прямоугольника, например, являющиеся частью подставки для ноутбука или держателя наушников.

Краткий итог

USB-хабы могут быть разными, от самых простых, которые предоставляют пользователю несколько портов вместо одного, до порой уникальных решений. Как бы ни выглядел хаб и какие дополнительные функции он ни предлагал, его основная задача по сути одна — расширить возможности подключения периферии и других USB-устройств.

Иногда сложно найти модель, которая может решить все проблемы, а иногда это и вовсе невозможно, в таких случаях приходится покупать несколько разных вариантов. Однако знание некоторых тонкостей, которые следует учитывать при выборе USB-концентратора для компьютера или другого устройства, поможет сузить круг поиска среди огромного выбора моделей.