如果你曾用過只有 1 個或 2 個 USB 連接埠的筆電(現在很常見),你很可能最後都是在 USB-C 擴充器或擴充座連接所有設備。在連接螢幕、滑鼠、鍵盤和電源等各種裝置後,可能會心中多出一個疑慮,那就是將這麼多壓力都放在一個 USB 連接埠上是否保險?它可以同時處理這麼多裝置嗎?
一個 USB 連接埠能處理多少裝置?
事實上,USB 連接埠能承受比你想像中更大的負載,正因為它強大的性能,USB 技術才長期以來一直是連接的黃金標準,你平常的工作流程對一般 USB 埠來說不會有問題。事實上,理論上舊款 USB 連接埠最多可以連接 127 台裝置,較新款則能高達 255 台。然而,僅僅因為 USB 連接埠理論上能處理數百台裝置,並不代表大多數人都會做到這點。整條連接中的其他裝置才是真正的障礙,這就是為什麼 USB 連接埠理論上能處理這麼多裝置,以及為何要達到這個上限如此困難。
現代 USB 連接埠最多可支援到 255 台裝置。當然,你需要串接多個 USB 擴充器才能在基礎連接埠上增加額外的街口,這會帶來其他問題。電腦的數值是 2 的冪次方(例如 1、2、4、8、16、32、64、128),所以 255 看起來可能很奇怪,不過如果包含原始移植版本,實際的上限是 128 個。從 USB 3.0 超高速 USB 協定使用可擴展主機控制器介面(xHCI)為每個裝置分配唯一位址,且每個裝置最多可宣告 31 個端點。截至 2019 年發布的 xHCI 1.2,該計算結果為可辨識的 255 個 USB 裝置,其中埠口本身為第 256 個。
不過,這一切都只是理論值。xHCI 標準允許廠商定義可連接的裝置數量,這表示你的主機板製造商可能會對你的 USB 連接埠設下限制,以防止擬透過串連 USB 擴展器插入數百台裝置,造成電腦無數的衍生問題。即使你擁有一個沒有這些限制的連接埠,也有很多其他原因會讓你在插入 255 台甚至 100 台裝置之前就遇到瓶頸。
如前面所述,USB 3.0 或更高連接埠理論上最多可連接 255 台裝置。然而,現實中阻止這種情況發生的原因是,你需要串接多個 USB 集線器或擴充座,這些橋接裝置不僅會計入 127 個裝置的限制,還會很快遇到另一個問題:根據擴展器拓撲,USB 層數最多只有七層。有時候,擴展器本身在你還沒裝任何東西之前,就已經有好幾層了。但即使在擴展器和連接埠本身算作第一層的系統上,事情也沒那麼簡單。你裝的第一個擴展器算作第二層,你可以串接三個樞紐,達到五個層次,依此類推。因此你會很快達到第七層。不過,由於擴展器晶片通常只有四個向下埠,這些擴展器通常是多個串接的集線器,這些都會計入裝置限制。
此外,許多電腦的主機控制器有自我限制,通常不到 100 台裝置。即使你能找到方法把 127 或 255 台裝置串接到同一個 USB 埠,你也很可能會在你全部插上之前就看到電腦跳出錯誤訊息。如果沒有這個限制,所有這些裝置所需的電力可能會成為第一個瓶頸,因為大多數電腦的電源供應空間不足以承受全部裝置負載。




