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Technical Q&A HW82
SDRAM Problems With Self-Powered USB Devices


Q: 特定の状況下で USB デバイスを G4 に接続すると、一部の SDRAM がフリーズやクラッシュを起こすと聞きました。この状況を識別または回避する方法を教えていただけますか?

A: ご質問の問題は、下記のアップル URL の記事 75016 に記載されています。

http://til.info.apple.com/jp/cgi-bin/artnum?id=75016

* この問題はごくまれに起こることで、調合法のように、いくつかの要素が都合よく混ざり合う必要があります。障害は、さまざまな起動問題として現れることがあります。フリーズ、クラッシュ、音は、起こり得る障害の一部ですが、これらの現象に限られるものではありません。G4 がこのような障害を引き起こす要素は 3 つあります。

  1. この問題は、G4 で電源オフの状態から起動した場合に限り発生します。再起動(ウォームブート)の場合には発生しません。

  2. G4 の 1 つまたは複数の SDRAM DIMM が、電圧がゼロではない状態からの起動に敏感な SDRAM IC を備えている必要があります。一部のタイプの SDRAM IC だけがこの感度を持ち合わせています。G4 の SDRAM IC が、起動直前の約 +0.3V の電圧に敏感なときは、障害を引き起こす要因になることがあります。

  3. 必要な最後の条件は、障害の本当の原因であり、触媒でもあります。セルフパワー(自己給電)型の USB デバイス(AC アダプタを使用するもの)の中には、セルフパワー型デバイスの USB 1.1 電力仕様に何らかの事情で違反しているものがあります。

Universal Serial Bus Specification Revision 1.1(1998 年 9 月 23 日』のセクション 7.2.1 には、「Self-Powered Functions」セクションの 135 ページにおいて、「いかなるデバイスも上流ポートの VBUS に電流を供給(ソース)しないものとし、デバイスは電流を流し込まれること(シンク)しかできない。VBUS が存在する場合を除き、D+/D- のプルアップレジスタに電源を供給してはならない…」と記載されています。

残念ながら、人気の高い USB デバイスのいくつかのベンダは、デバイス自体の内部電源からその USB の D+ ラインに電源を供給するためにプルアップレジスタを使用しています。このことが原因で、USB デバイスに電源を供給した直後に 3 ボルト以上の電圧が D+ に生じます。セルフパワー型デバイスから USB ケーブルを G4 に接続すると、事前に注意していても、約 +0.3 ボルトのソースを DIMM ソケットに供給するのに十分な量の USB D+ 電圧が漏れ出します。

USB デバイスの内部電源と結ばれているプルアップレジスタは、USB の D+ または D- 信号のいずれかに電流を供給して問題を発生させます。

上述のように、+0.3 ボルトは、ほぼすべての SDRAM DIMM において、電源供給には不十分な電圧です。しかし、SDRAM が極めて低い電圧に敏感で、G4 が電源オフになっていると、+0.3 ボルトでも SDRAM の駆動に十分なことがあり、G4 のパワーアップ前に「部分的にオン」になって、G4 の起動中または起動時の自己診断(POST)中に問題が発生します。

SDRAM に起因する問題発生の可能性を知るには、個々の SDRAM のダイおよび IC の電力仕様を調べる必要があります。繰り返しますが、この問題は、一部の SDRAM でのみ発生し、個々の事例ごとに判断する必要があります。

セルフパワー型 USB デバイスに潜む問題を特定するには、AC 電源アダプタと USB ケーブルの両方を USB デバイスに接続し、AC 電源アダプタの他方の終端を電源に接続します。

アース端子(第 4 ピンまたは黒線)または USB コネクタのシールドと、USB コネクタの D+ ライン(USB ケーブルの第 3 ピンまたは緑線)との間の電圧を計測します。読み取った電圧が +3.0 ボルト以上のときは、ベンダがプルアップレジスタを内部電源装置に結び付けているため USB の仕様に違反しています。

D- 信号もまた問題になり得るので、アース端子(第 4 ピンまたは黒線)または USB コネクタのシールドと、USB コネクタの D- ライン(USB ケーブルの第 2 ピンまたは白線)との間で、上の場合と同様の計測を実施する必要があります。

この問題をテストするには、G4 の電源を切り、疑わしい SDRAM DIMM をいずれかの SDRAM スロットに挿し込み、セルフパワー型 USB デバイスを G4 に接続してから G4 の電源を入れます。SDRAM がこの問題に敏感であれば、G4 はエラー音を発して直ちに障害を起こす可能性があります。また、起動の直後またはその最中にクラッシュやフリーズといったほかの現象が発生する場合があります。システムが Mac OS を起動し、通常どおり動作しているようであれば、おそらく条件の少なくとも 1 つが存在しません。

[2003 年 8 月 21 日]