기타 지식

(기획리뷰) PS/2 vs USB 입력방식 누가더 빠를까?

USB vs PS/2

 

PC 하드웨어 기기를 좋아하는 모든 유저라면 한 번쯤은 궁금했을 상황일 것이다. 그러나 이러한 궁금증은 그간 누구 하나 정확한 데이터를 포함해 언급하거나 정확한 답을 낼 수 없었다. 결국 추측성에 가까우며, 궁금증은 있지만 확인할 방법에 대해 어려웠기 때문이다.

 

이러한 주제에 대해 쿨엔조이 역시 많은 테스트를 구성 해보고 싶었지만, 테스트 방법 및 테스트 오차 범위 등에 대한 어려움을 가지고 있었고 오랜 시간 수소문 끝에 기술적인 면에서 가장 많이 알고 있는 (주)이온크루 이강훈 대표님의 도움을 받아 USB와 PS/2 속도에 대해 풀이 해보고자 한다.

 

 

 

테스트 방식, 그리고 기준

 

하드웨어의 속도를 표기하는 단위는 많은 기준 표기를 하지만, 현재 우리가 궁금한 것은 USB와 PS/2 인터페이스의 속도 차이에 대해서다. 즉, 이는 초당 얼마나 빠르고 정확한 데이터를 보내고 사용자가 데이터를 전송 했을 때 반응하는 in/output에 대한 데이터를 보기 위함이다. 그러므로 정확한 데이터의 input과 output을 측정해야 했기 때문에 데이터의 입력 데이터와 끝을 알리는 신호 데이터를 정확히 파형으로 표기할 수 있는 오실로스코프를 기반으로 데이터를 구축했다. 

 

 

1.jpg

 

 

즉, 느낌이 아닌 직접적인 Puls 신호를 기반으로 m/s, u/s를 측정해야 했다. 또한, PS/2와 USB의 편향적인 성능 차이를 제외하기 위해 동일한 성능의 하드웨어 칩이 사용된 키보드를 기반으로 테스트를 먼저 테스트 해야만 했다. 

 

테스트 환경의 입력 신호는 키보드 MCU의 입력 신호 부분을 기준으로 input을 측정하고 윈도우를 거쳐 프로그램이 실행되는 기점을 기준으로 해야했기 때문에 스피커의 기능을 사용해 재생,일시정지 부분(전기적 신호)의 값을 설정해 스피커에서 실행되는 명령을 output 값으로 잡았다.

 

위와 같이 설정 후 1개의 키보드에도 여러 번의 테스트를 거쳐 평균 값을 잡게된 것이다. 

 

 

 

인터페이스의 차이점

 

PS/2(Personal System/2)는 IBM에서 정의한 접속 단자 규격으로 현재는 PC 키보드, 마우스 제품만을 찾아볼 수 있다. 이후 시대가 점차 변하면서 1994년 컴팩, DEC, IBM, 인텔, 마이크로소프트, NEC, 노텔 등 7개사로 이루어진 그룹에서 USB의 개발한 USB(Universal Serial Bus)로 점차 대처 되었다. 물론 당시 제품이 아닌 최근 인터페이스의 전송 속도 부분이 개선 되면서 USB 2.0부터 점차 선택을 받아 왔다고 보여진다.

PS/2는 1bit당 40usec를 갖으며, 25Kbps의 속도로 볼 수 있으며, USB의 경우(USB1.0기준)는 0.66usec, 1.5Mbps의 속도를 가진다. 두 인터페이스는 이미 최근 범용적으로 사용되는 USB 2.0, 3.0 제품이 아닌데도 약 60배의 차이를 보인다. 두 개의 하드웨어적인 성능만을 본다면 이미 답은 정해저 있다고 보여지지만 두 인터페이스의 사용자들이 궁금증을 갖는 것 역시 변수들이 존재하기 때문이다. 

 

 

2.png

 

 

여기서 PS/2는 별도의 데이터 입력 후 별도의 처리 과정을 거치지 않고 설정한 매트릭스나 회로 구성에 따라 데이터가 PC로 바이패스(bypass)를 하기 때문에 내부 리소스를 차지하지 않고 즉각적인 데이터를 보여준다는 특징이 있다.

 

그에 비해 빠른 전송 속도를 가진 USB는 8Byte의 패킷 구조를 가지고 있어 PS/2와 다르게 데이터 입력 후 GFSK라는 변조 방식을 통한 후 다시 OS로 전송되어 변환을 해야한다. 변환 과정에서는 내부 리소스를 차지하게 되는 특징을 가진다.

 

또한, 데이터를 검출하는 방식에 있어서도 PS/2는 Interrupt 방식을 통해 데이터를 검출하지만 USB는 Polling 방식을 통해 PC에서 주기적으로 자신과 연결된 주변기기(각종 인터페이스)와 데이터를 주고받으며 지속해서 점검하며 제어한다. 이러한 전송제어 방식을 Polling이라고 한다.

 

Polling Rate란 간단하게 정리하면 마우스와 PC간에 데이터를 교환하는 속도라고 말할 수 있다. 정확하게는 마우스가 인식한 정보를 PC에 보내는 간격을 말하는데 단위는 Hz 혹은 ms( 1/1000초) 로 표시한다. USB의 경우 기본이 125Hz~1000Hz까지 지원한다.

 

 


1000 / (마우스의 Polling Rate (Hz) 평균값) = (마우스의 반응 지연 시간 (ms) 평균값)

(예: 1000/125 = 8ms)라는 값이 나온다.

 
 

위의 계산 방식을 따르면 125Hz의 값으로 사용하게되면, 사용자가 최초 PC와 통신하면서 데이터를 전송 이후에 8ms 이내의 지연률이 생긴다, 지연 이후에 다음 데이터를 처리하는데 있어 끝을 알리는 신호 때 까지는 지연율과의 관계성은 없어지게 된다.

즉, 사용자가 만일 500Hz의 Polling Rate 값으로 설정하고 게임을 한다면 마우스와 PC간의 데이터 전송 지연률은 1~2ms 이내로 줄어든다. 지연률이라는 것이 확실히 감소한 것을 볼 수 있다.

※ USB 방식으로 구성된 인터페이스는 480mbps 대역을 지원한다. 해당 대역폭과 Polling Rate의 관계를 계산했을 때 나오는 기준으로 설명된 글. 

 

 

결국 위의 내용을 정리하면 하드웨어 자체만으로 보았을 때 PS/2와 USB는 하드웨어 스팩 수치로 보았을 때 60배의 속도 차이를 볼 수 있지만, 데이터를 전송하고 처리하는 과정에 있어 방식이 다르기 때문에 2개의 하드웨어의 속도 차이를 측정하기 위해서는 데이터 처리 방식 및 전송 방식에 있어서는 Interrupt 방식의 PS/2가 In/output 데이터만을 두고 볼 때는 더 유리하단 내용이 된다.

 

3.png

 

 

 

지금까지 1부에서는 USB와 PS/2의 속도 측정에 대해서 간단하게 하드웨어 및 데이터 처리 방식에 대해서 간단하게 알아보았다. 실질적인 측정은 조만간 2부에서 공개 예정이며, 현재 해당 테스트 자료는 세계적으로 아직 측정한 곳이 없는 것으로 이번 프로젝트에 있어 가장 빠른 데이터를 볼 수 있지 않을까 생각한다. 

 

2부에서는 이론적인 부분보다 측정에 있어 하드웨어 기준의 차이와 실질적인 데이터를 구한 값 및 결과들을 만나볼 수 있을 것이다.

 

 

To Be Continued....

 

 

 

한줄요약 = PS/2 방식이 인식속도 제일빠름.

 

 

출처 - http://www.coolenjoy.net/bbs/review/763121

24개의 댓글

읽판으로 옮겨서 추

0
2020.01.25

2부는 언제나와요

0
2020.01.25

왜 데이터가 없는지는 작동 방식과 설계를 조금만 생각해보면 답이 나올거 같은데...

 

컴공  커리큘럼이 바뀌니깐 이런 결과가 나오는건가;;

0
2020.01.25
@잎샘바람

저게 하드웨어 사이트에서 메인 기사로 기획해서 올라오는게 유머네 ㅋㅋㅋ

0
2020.01.25
@잎샘바람

이론적으로 답은 알아도 실측을 해보는 거에 의미가 있다는 생각은 드는데

정작 내용은 맞는 말 틀린말 섞여서 난장판인데;:

1
2020.01.25
@깻잎전

그냥 생각없이 쓴 글인듯

0
2020.01.25
@잎샘바람

어떤게틀린건지알려줄수있을까 궁금하넹

0
2020.01.25

usb를 ps/2 젠더로 변환해서 꽂았을때도 어떤지 알려주면 좋을듯

0
2020.01.25
@효수

병목올거같은데

0
2020.02.01
@효수

2부에서 실험한대 ㅇㅇ

0
2020.01.25

예전에 한참 fps 빠졌을떄 이런거 다 찾아봤었는데 ㅋㅋ 모니터도 일부로 CRT로 하고

1
2020.01.28
@잠원역4번출구

퀘이크?

난 USB마우스로 바꾼 후에 마우스 반응속도 너무 느려서 게임을 접음.

0
2020.01.25

덱 키보드 정식 수입사 엔지니어가 자문했는데

왜 가장 기초적인 개념인 rate와 latency를 혼동하지??

4

컴퓨터구조 책 보면

인터럽트 폴링 버스 데이지 체인 어우...

오랜만에 저런 단어를 보니 만갑네 ㅋㅋ

0
2020.01.25
@행보관이전파한다

ㅋㅋㅋㅋㅋ 나도 반갑네 저번학기 수강했는데 ㅋㅋㅋ

0
2020.01.25

근데 차이를 떠나서 이게 유의미한 차이여?

0
2020.01.25
@레콩키스타

없다보면됨 일반인들한테

0
2020.01.26
@레콩키스타

있다면 초인 오브 초인일듯

0
2020.01.25

모르겠고, ps/2 쓸때 키 여러개 누르면 일부 키 안 먹혔다는 것만 기억남 시부렐

0
@콜로라도사자

그건 키보드 문제임. Usb도 싼건 똑같어

0
2020.01.25

게이밍기어에서 ps2가 사멸한거보면 게이머들도 신경 안써도 될듯

0
2020.01.25

이제 ps2 키보드도 사라지고 지원할 메인보드도 별루없음

0
2020.01.26

인텔 시스템에서 쓰는 PIC에서는 는 PS2 키보드 쪽이 인터럽트 순위가 시스템 타이머 다음으로 높을껄? 기타 PCI는 꽤나 순위가 밀림

 

근데 요즘 운영체제는 인터럽트 싹다 한곳에 몰아놓고 알아서 순위 조절하니 또 모르겠음

0
2020.01.28

USB = Universal Serial Bus

Serial = 직렬.

 

USB에 꼽혀있는 장치들은 다 직렬로 연결돼있고, 데이터 속도를 공유함.

그래서 몇몇 장치들이 어마어마한 데이터를 사용하면 병목현상이 발생해서 마우스 입력이 느려질 수 있음.

 

예를들어서 USB외장하드에 들어있는 영화를 USB모니터로 본다던가...

0
무분별한 사용은 차단될 수 있습니다.
번호 제목 글쓴이 추천 수 날짜
12374 [기타 지식] 카우치 사건은 정말 인디 음악을 끝장냈는가? 21 프라이먼 12 17 시간 전
12373 [호러 괴담] [살인자 이야기] 1년마다 1명씩 잠을 자다 사망한 가족. 홀로... 2 그그그그 3 21 시간 전
12372 [역사] 송파장과 가락시장 3 Alcaraz 5 22 시간 전
12371 [호러 괴담] [살인자 이야기] "괴물을 쓰러뜨렸다." 어머니에... 2 그그그그 3 1 일 전
12370 [기타 지식] 알코올 중독에 빠질 수 있는 칵테일, 브랜디 알렉산더편 - 바... 1 지나가는김개붕 4 1 일 전
12369 [기타 지식] 세계에서 제일 잘 팔리는 칵테일 중 하나, 위스키 사워편 - ... 2 지나가는김개붕 3 2 일 전
12368 [기타 지식] 왜 나는 독일을 포기하고 캐나다로 왔는가 26 상온초전도체 10 2 일 전
12367 [역사] 미국인의 시적인 중지 2 K1A1 12 2 일 전
12366 [기타 지식] 독한 칵테일의 대표, 파우스트편 - 바텐더 개붕이의 술 이야기 5 지나가는김개붕 2 2 일 전
12365 [호러 괴담] [살인자 이야기] 아무도 듣지 못한 죽음의 비명이 들린 357호실 1 그그그그 6 4 일 전
12364 [기타 지식] 칵테일에도 아메리카노가 있다. 편 - 바텐더 개붕이의 술 이야기 6 지나가는김개붕 6 5 일 전
12363 [역사] 역사학자: 드래곤볼은 일본 제국주의사관 만화 16 세기노비추적꾼 13 6 일 전
12362 [과학] 번역)새들은 왜 알을 많이 낳는가? - 후투티의 형제살해 습성... 5 리보솜 3 6 일 전
12361 [호러 괴담] [살인자 이야기] 20년만에 해결된 미제사건 4 그그그그 9 9 일 전
12360 [호러 괴담] [미스테리] 고립된 남극 기지에서 사망한 남성. 근데 무언가 ... 14 그그그그 12 11 일 전
12359 [호러 괴담] [살인자 이야기] 문자를 차단했다고 살인까지? 3 그그그그 5 13 일 전
12358 [기타 지식] 미국은 왜 틱톡을 분쇄하려 하는가? 14 K1A1 29 13 일 전
12357 [기타 지식] 아마도, 미국에서 가장 사랑 받는 칵테일 마르가리타편 - 바... 7 지나가는김개붕 9 14 일 전
12356 [역사] 애니메이션 지도로 보는 고려거란전쟁 6 FishAndMaps 6 16 일 전
12355 [기묘한 이야기] 일본 멘헤라 아이템에 대해서 알아보자 25 Overwatch 17 16 일 전