PS / 2 vs. USB-Tastaturen: Leistung und Energieverbrauch

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PS / 2 vs. USB-Tastaturen: Leistung und Energieverbrauch

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Mister Smith 2012-09-10 в 08:07

Soweit ich weiß, werden PS / 2-Tastaturen interruptgesteuert, während USB abgefragt wird. Normalerweise wurde einer PS / 2-Tastatur unter Windows IRQ_1 zugewiesen.

Ich bin kein Hardware-Experte, aber auf den ersten Blick scheinen die PS / 2-Tastaturen effizienter zu sein. Hier sind meine Fragen:

Ist die PS / 2-Tastatur auf modernen Computern besser (oder schneller), und wenn ja, ist sie überhaupt auffällig? (zB: in Spielen)
Spart PS / 2-Tastaturen im Vergleich zu USB Energie, weil sie keine Abfrage benötigen? (Beachten Sie, ich spreche hier nicht nur von den Peripheriegeräten, sondern vom gesamten Energieverbrauch des Computers).
Falls PS / 2 einen Vorteil gegenüber USB hätte, würde das Hinzufügen eines PS / 2-Adapters zu meiner USB-Tastatur das Gerät so gut machen wie eine tatsächliche PS / 2-Tastatur? Umgekehrt, würde das Hinzufügen eines USB-Adapters zu einem PS / 2-System so schlecht wie eine USB-KB sein?

Danke im Voraus.

Edit : Ich erkläre # 2:

USB benötigt eine aktive Abfrage. Die CPU muss also einige Zyklen für das Scannen nach Tastendrücken verwenden, was bedeutet, dass die Anzahl der für andere Aufgaben verfügbaren Zyklen niedriger ist. Dies kann dazu führen, dass die CPU-Frequenz ansteigt, wodurch der Stromverbrauch höher ist. Ein interessanter Fall: Nehmen wir an, wir stellen zwei identische Computer nebeneinander, einen mit einer PS / 2-Tastatur und den anderen mit einer USB-Tastatur desselben Modells, und halten sie einen ganzen Tag lang eingeschaltet. Wenn wir tagsüber nur eine einzige Taste drücken, ist die CPU-Zeit, die die PS / 2-Tastatur benötigt, viel niedriger als die des USB-Gegenstücks. Bei einer CPU mit einer extrem dynamischen Frequenzskalierung hätte die USB-KB also insgesamt mehr Leistung benötigt. Das USB-Protokoll muss auch mehrere Geräte verwalten, Ich denke, diese Verwaltung macht die Verarbeitung eines USB-Tastendrucks rechnerisch teurer als der dedizierte IRQ bei PS / 2-Tastaturen. Dies sind die Art von Überlegungen, die ich in # 2 gefragt habe, wobei der PC als Ganzes berücksichtigt wurde und nicht nur, wie viel die KB von der 5-V-Eingabe lutscht.

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Es scheint, dass die Abfrage Sache ist nur bis zu USB 2.0 und nach Wikipedia, USB 3.0 wird der Wahl los:

verbesserte Busauslastung - eine neue Funktion wurde hinzugefügt (mit den Paketen NRDY und ERDY), damit ein Gerät den Host asynchron über seine Bereitschaft informieren kann (keine Abfrage erforderlich)

(USB 3.0-Tastaturen sind heutzutage selten. Ich kenne nur eine Gigabyte-KB, die dieses Jahr auf der Computex vorgestellt wurde, und ich bezweifle, dass USB 3.0 zum Abrufen von Abfragen verwendet wird, stattdessen einen USB 3.0-Hub direkt auf der Tastatur bereitzustellen).

Ich versuche auch, harte Daten zu finden, wie hoch die Abrufrate für eine USB-KB ist. Einige Leute sagen 125 Hz, und es gibt einige Änderungen bis zu 1 kHz. Zum Vergleich: Konsolen wie PS3 rufen bei 100 Hz und XBox bei 125 Hz ab. Selbst wenn 1 kHz der Fall wäre, scheint dies auf einer GHz-CPU vernachlässigbar zu sein (0,000001% der CPU-Zyklen / Sekunde). Diese Zahlen führen zu einer anderen Frage: Wie wäre es (wenn überhaupt) für Spiele, wenn ein PS / 2-KB 1k-Interrupts pro Sekunde erzeugt?

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Ich würde beachten, dass viele moderne Systeme kein PS / 2 haben. Journeyman Geek vor 12 Jahren 1

Richtig, aber einige Desktop-Motherboards sind immer noch dabei. Mister Smith vor 12 Jahren 0

Folgefrage: https://hardwarerecs.stackexchange.com/q/9328/9394 Ablaze vor 6 Jahren 0

2 Antworten auf die Frage

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Mario 2012-09-10 в 08:48

This is personal opinion, but I wouldn't expect any noticeable difference. It would be a lot more dependant on the keyboard's hardware construction/quality (e.g. how quick it processes keypresses, how fast it reacts to you pushing a key, etc.). The interrupt would halt other things being processed, but programs or games would still have to react to it first. It's not like the whole game logic sits in the interrupt handler.
I don't have the PS/2 spec in mind, but considering USB is usually something like 5 V 500 mA, which would result in 2.5 W. Now look at CPUs and GPUs that might (esp. on a gaming PC) take more than 250 W alone, this feels VERY neglectable.
Definitely not! Even if there's an advantage, you're adding another step/stage, which would kill the whole advantage by linking both technologies one after the other. Let's assume USB's reaction time would be 0.1 seconds and PS/2's reaction time would be 0.05 seconds. With an adapter you'd be most likely somewhere around 0.15 seconds or maybe even higher.

Edit after your edit:

I'm assuming you'd like to improve your reaction times or whatever. If your question is really just theoretically, ignore this. If you'd like to "optimize" your gaming experience, just grab a USB keyboard made for gaming. These usually offer a more consistent key press behaviour and might have other features (e.g. detecting how deep or long you press rather than just pressed/not pressed). I wouldn't even try to worry about PS/2 at all, especially due to the fact how limited PS/2 ports are on today's hardware. You probably don't want to win a few milliseconds in input handling while losing more time due to lower memory bandwidth or other things.

Also something completely different to consider for gaming: Typical refresh rate on today's desktop PCs is 60 Hz. That means 60 frames per second or approx. 16.67 ms per frame. This leads to the fact that, even if you're polling 1000 times per second, you won't notice any reaction faster (compared to let's say 100 times per second). Sure, calculations might be faster (e.g. simulating the game world at 100, 500 or even 1000 frames per second), but I'd still say you won't notice any real difference at all.

Ich bin mir bei # 3 nicht so sicher. USB zu PS / 2 ist ein einfacher Verdrahtungsadapter, der in vielen Gaming-KBs enthalten ist. Die KB könnte somit das beim Einschalten verwendete Protokoll erkennen. Bei Nummer 2 dachte ich hauptsächlich an die CPU-Zyklen, die für das USB-Polling erforderlich wären, nicht für die Tastatur selbst. Mister Smith vor 12 Jahren 0

@MisterSmith - USB zu PS / 2 ist im Allgemeinen NICHT ein einfacher Verdrahtungsadapter. Es gibt einige Geräte (einschließlich einer Vielzahl von Gaming-Tastaturen), die beide Schnittstellen an demselben Anschluss unterstützen (über einen einfachen Verdrahtungsadapter). Im Allgemeinen ist dies jedoch NICHT der Fall. In Bezug auf # 2 ist die Menge an Strom / Zyklen, die zum Abfragen der USB-Tastatur gegen Antwort auf PS / 2-Interrupts verwendet wird, so gering, dass sie irrelevant ist. Michael Kohne vor 12 Jahren 1

@Michael Kohne Yup, du hast recht. Ich las gerade über Benutzer, deren KB nur USB unterstützte und der Adapter nicht funktionierte. Das scheint also die Antwort für # 3 zu sein. Mister Smith vor 12 Jahren 0

Ja, diesen Punkt vergessen. Das hängt wirklich von der Implementierung ab, aber wenn Sie einen einfachen Kabeladapter haben, verwenden Sie eigentlich keinen Adapter (Sie verwenden nur einen anderen Steckverbinder). Erinnert mich auch daran, dass Microsoft-Controller in den frühen Jahren von USB freigegeben wurden und kurze Adapterkabel hatten, die mit älterer Hardware leider nicht funktionierten. Mario vor 12 Jahren 0

Accepted Answer · 2012-09-10 11:12:31

Antwortzeiten PS / 2 im Vergleich zu USB-Tastaturen:
Es gibt eine Reihe interessanter Ergebnisse, der für diese Frage relevante Punkt ist jedoch, dass zwischen den Tastaturen ziemlich große Unterschiede bestehen und dass alle getesteten USB-Tastaturen ein längeres effektives Scan-Intervall aufwiesen (18,77) ms - 32,75 ms) als die PS / 2-Tastaturen (2,83 ms - 10,88 ms).

Weitere Informationen aus diesem Superuser-Thread selbst: Reagieren Sie schneller auf USB- oder PS / 2-Tastaturen

Stromverbrauch zwischen den beiden Geräten und Gesamtstromverbrauch: ( Referenzieren von HP Doc )

USB
Betriebsspannung: + 5VDC ± 5%
Stromverbrauch: maximal 50 mA (mit drei LEDs)
PS / 2
Betriebsspannung: + 5VDC ± 5%
Stromverbrauch: maximal 50 mA (mit drei LEDs)

Meine Meinung dazu:
Der maximal mögliche Stromverbrauch beträgt also + 5V und das Motherboard muss diese Leistung für den PS / 2-Port unabhängig von seinem tatsächlichen Verbrauch berücksichtigt haben. Und wir wissen, dass der USB + 5V Ausgangsleistung liefert. Der tatsächliche Stromverbrauch variiert von Marke zu Marke. Einige sagen, dass sie 50 mA verbrauchen, andere sagen, dass sie 70 mA mit einem Dach von 100 mA sind. Nichts, was ich bisher gelesen habe, sagt oder zeigt mehr als 100 mA tatsächlichen Verbrauch. Tatsächlich meldet Windows auch 70 mA der tatsächlich benötigten Leistung. Mein Macbook zeigt jedoch eine Anforderung von 100 mA an USB. Der tatsächliche Stromverbrauch der USB-Tastatur könnte daher etwas höher sein als bei der PS / 2-Tastatur. Unten ein paar Bilder anhängen.

Unter Windows
Gewinnen Sie USB

Auf dem MacBook
Mac USB

Erklären der aktualisierten Frage in # 2:

Nun, es gibt nur einen USB-Controller, aber jeder USB-Port ist einzeln angeschlossen. Das Protokoll macht das Gerät also für jeden Port exklusiv.
Somit ist jedes an einen Port angeschlossene USB-Gerät einzeln angeschlossen. Wenn also ein Gerät an den Port angeschlossen ist, sagt uns der Port, welches Gerät angeschlossen ist. Dies ist wie ein dedizierter Port pro Gerät, und der Controller verfügt über die Busfähigkeiten, mehrere Anforderungen gleichzeitig an den Prozessor zu senden.
Meiner Ansicht nach wäre also die Leistung / CPU-Zeit, die die PS / 2- oder USB-Tastatur benötigt, gleich. Und wenn die USB-Tastatur mit der Verarbeitung und der Leistung belastet wäre, hätten sie sie nicht wechselseitig benutzt. Und wir hätten auch viel mehr technische Artikel darüber gelesen!
Mein persönliches Argument wäre, dass Apple Ihnen nur USB-Anschlüsse für Mac Minis und iMacs gibt. Würde Apple dies auch tun, wenn es so viel Leistung und Prozess kosten würde? Selbst die meisten neuen Dell-Computer verfügen nicht über PS / 2-Anschlüsse. (Lassen Sie die zusammengebaute und benutzerdefinierte Hardware beiseite.)

PS / 2 vs. USB-Tastaturen: Leistung und Energieverbrauch

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