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USB 3.0主控武林大会:七家方案华山论剑
2011-08-24 15:07:16  出处:快科技 作者:上方文Q 编辑:上方文Q     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

2011年可以说是USB 3.0的普及之年,无论上游主控制器方案还是下游产品设备都遍地开花,价格方面也是日益亲民。相关的测试我们也见识过不少,但都比较零碎,无法全面展示各家主控方案的高低。VR-Zone近日就组织了一次规模宏大的横评,拉来了市面上常见的七家USB 3.0主控方案。如此高难度、费时间(一周左右),且极具实用价值的评测着实不多见,因此这里强烈推荐给大家。 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

USB 3.0依然不够成熟 困扰多多

因为种种原因,USB 3.0主控的兼容性现在就让人很头疼,完全没能做到“即插即用”的应有便利性。测试中不少环节都碰到了严重的性能问题,其中有些通过与厂商联络得到了解决,有些则没有。

先说USB Attached SCSI Protocol协议(UASP),这个目前的USB 3.0主控制器基本都支持,但并不意味着USB 3.0外设也支持,因为现在有两家公司在开发UASP驱动,外设厂商想支持的话就必须付费购买授权。这种情况只有等到原生支持USB 3.0、UASP的Windows 8系统出来才能解决,现在没招,事实上很多用户可能根本就没注意到这个问题。

USB 3.0数据线的问题也出乎意料之外,市面上各家产品的质量就参差不齐,比如某条micro USB 3.0数据线无论何时何地都会导致连接断开,很多时候都只能运行在USB 2.0速度上,Windows也提示在高速接口上使用了低速设备。事实证明,想找一条高质量micro USB 3.0数据线并不容易。

Windows 8到来之前,想在同一系统内混合使用不同厂商的USB 3.0主控也是不可行的,根源自然是不同实现方式的驱动功能,彼此搭配很容易导致冲突、影响性能。

总之,使用USB 3.0之前一定要确保安装最新驱动和固件,这不仅和性能息息相关,也是兼容性、稳定性的保障。

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

PHY物理层和xHCI规范

不同厂商的USB 3.0主控在架构设计上往往差异很大,比如PHY物理层,有的每个PHY要负责USB 3.0/2.0两种接口,而有的是每个USB 3.0或者USB 2.0都有自己的PHY。

然后就是xHCI(扩展主控制器接口)规范的支持,有些早期的仅支持到xHCI 0.96,有些新的则做到了xHCI 1.0。因为Intel不肯全面公开技术文档,两种版本之间的具体差异谁也无法完全了解诶,但是至少,xHCI 1.0增加了对UX状态的支持,可以让不同外设进入多种休眠模式,只是可惜能够实现的外设非常少。xHCI 1.0还应该在性能上有所改进,但具体多少无从得知。

总的来说,xCHI 0.96/1.0之间差别不会太明显,最多的还是体现在兼容性上

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

七款USB 3.0主控集合

此次参赛的USB 3.0主控方案分别是:AMD A75、祥硕ASM1042、钰创EJ168A、睿思科技(Fresco Logic) FL1009、NEC μD720200、瑞萨/NEC μD720201、VLI VL800。德州仪器的主控方案因为要求必须有现场应用工程师(FAE)全程看护而无法到场。

就来源区域而言,台湾三家、美国两家、日本两家(其实已经是一家了)。除了睿思FL1009比较少见,瑞萨μD720201要到十月份才会投入量产之外,其它方案都可以在大量主板上找到。

AMD A75是全球第一款、也是迄今为止唯一一款原生支持USB 3.0的芯片组,还是唯一通过USB-IF官方认证的两款四口方案之一(另一个是VLI VL800),是由AMD、瑞萨合作开发的,基本上可以看作是μD720200、μD720201的混合体。

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

祥硕ASM1042是第一个赢得USB-IF认证的台湾方案,已用于大量主板,尤其是母公司华硕的更是全面拥抱,此外还可见于华擎、映泰、微星、捷波、蓝宝等等,以及部分笔记本,只是开发较早,仅支持xHCI 0.96。

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

钰创EJ168A的个头是最大的,封装尺寸14×14毫米,但依然很流行,技嘉和华擎主板采用较多。它支持xCHI 1.0,也通过了USB-IF认证。

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睿思科技的FL1000是在NEC之后第二个获得USB-IF认证的,但仅能提供一个USB 3.0接口,系统总线也是PCI-E 1.1,因此很快被淘汰。FL1009升级为双口和PCI-E 2.0,演示中速度超过400MB/s,并且是第一个通过USB-IF认证的xHCI 1.0方案,但应用还很有限,只有技嘉的少数型号用到了它。据说Intel 7系列主板会全面使用这种方案,果真如此的话那就大发了。 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

NEC μD720200是世界上第一款通过USB-IF官方认证而应用非常广的USB 3.0主控,时至今日依然极具竞争力,兼容性非常好,性能也不输给后来者,尽管只支持xHCI 0.96。该控制器最为难能可贵之处是原生支持UASP协议,相比标准的Bulk Only Transfer协议(BOT)性能更好。

μD720200正在让路给低功耗版本的μD720200A,不过新一代的µD720201、µD720202也正在到来,而且得益于激烈的竞争,价格上将会十分便宜,和台系方案基本差不多。 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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本次参加测试的µD720201可以说是全球唯一一款,其它地方根本看不到,因为它还没有最终完成,也未开始量产。该控制器支持四个USB 3.0接口(µD720202支持两个),封装改成更低价的QFN方式,尺寸都比前辈更小,而且均支持xHCI 1.0,此外性能也有所进步,特别是写入速度。 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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VLI VL800来自VIA威盛电子旗下的VIA Labs(威锋电子),四口方案,同时还有个双口版本VL801,已通过USB-IF认证,不过均仅支持xCHI 0.96,兼容性口碑不太好。索泰和EVGA部分主板上可以看到VL800的身影。

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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作为对比,还特意加入了华擎的XFast USB加速技术。它可以看作是超频版的USB 3.0总线,不会导致数据丢失,但会让设备工作在USB 3.0规范之外。

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测试平台配置和测试方法

AMD A75因为是芯片组原生支持,所以测试平台需要单独的一套,所用处理器和主板分别是AMD A8-3850 APU(图形核心Radeon HD 6550D)、技嘉GA-A75-UD4H,驱动位8.871版芯片组驱动、1.2.1269版AHCI驱动。

其它六款第三方主控统一在一套平台上,其中处理器是Intel Core i5-2500K(图形核心HD Graphics 3000),主板是技嘉GA-Z68X-UD3H,芯片组驱动9.2.0.1030,存储驱动RST 10.5.0.1027。

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

USB-SATA转接控制器和固态硬盘使用了三套:其一是祥硕ASM1051E,全球第一款USB 3.0-SATA 6Gbps转接控制器,搭配一块Patriot Wildfire 120GB;其二是Akitio NT2 U3,内部有两块海盗船Force GT 60GB,JMicron SATA RAID控制器加祥硕SATA 3Gbps-USB 3.0转接控制器;其三是VLI VL701 USB 3.0-SATA 3Gbps转接控制器,搭配一块两块海盗船Force GT 60GB。

内存统一为海盗船Dominator GT DDR3-1600 2GB×4,操作系统则是Windows 7 SP1 64位旗舰版。

测试的USB 3.0主控中,AMD A75直接就是原生芯片组,钰创EJ168A控制器也直接集成在Z68主板上,测试中分别考察了与处理器直连的Turbo加速模式、绕过芯片组的non-Turbo普通模式

其它都是PCI-E x1接口扩展卡,尽可能安装在主板PCI-E x16插槽中,但是睿思FL1009在PCI-E x16插槽中无法正常工作,在PCI-E x8插槽中又不兼容VL701,此时只能放在PCI-E x1插槽里;NEC扩展卡在PCI-E x16插槽中也有问题,但在PCI-E x8插槽中正常,另外顺便加入了它在PCI-E x1插槽中的数据。

如此麻烦的原因还是驱动,比如钰创的现在还是Beta测试版,WHQL认证版本还要稍等一段时间。

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀
Akitio NT2 U3

ATTO Disk Benchmark持续读写性能

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华擎XFast技术提速效果非常明显,尤其是传输尺寸不倒32KB的时候,以及512KB起的读取速度。AMD A75虽然有着原生支持的名号,但性能很一般,读取最慢,写入仅比PCI-E x1插槽中但NEC μD720200稍快一些。祥硕方案是最快的,读写也很平衡。瑞萨μD720201也不错。 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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AMD A75依然是最慢的,尤其是较大传输尺寸下。睿思FL1009在PCI-E x8插槽中的读取性能明显失常,PCI-E x1插槽又限制了其写入速度。

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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祥硕ASM1042明显出现了兼容性问题,读取速度失常。奇怪的是师出同门的VL800、VL701也闹起了兼容性问题,读取速度比AMD A75还慢。

AS SSD持续读写与4K 64线程读写性能

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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华擎XFast的持续读取非常惊人,其它就一般般了。瑞萨µD720201在四个项目中表现都非常出色,而钰创使用处理器直连的Turbo模式后有所提升,4K 64线程读写更是高居榜首。AMD A75还是最慢。 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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这次持续性能都差不多,4K 64线程性能还是瑞萨和Turbo模式的钰创比较突出。AMD A75继续不争气。

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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瑞萨和钰创继续领先。祥硕的持续读取反常,还是兼容性不好。AMD A75的持续性能基本合格,4K 64线程写入还是偏慢。

Crystal DiskMark持续读写性能 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

除了华擎XFast之外,瑞萨µD720201在读取上取胜,钰创Turbo模式则在写入上略微突出。 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

这次除了AMD A75的读取速度之外都不分彼此。 

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

祥硕的持续读取又栽了,VL800、VL701也又一次搞起了窝里斗。

HD Tune Pro平均、最大、突发读写性能和CPU占用率

USB 3.0主控大聚会:七家方案集体厮杀

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这一轮测试项目比较多,不过整体情况和之前的几轮有些类似,唯一奇怪的就是AMD A75 CPU占用率奇高,全部都在10%左右徘徊,而其它第三方主控基本都在3%左右。看起来AMD的磁盘驱动还需要继续好好努力。

结论:

对如此复杂的测试进行总结是相当困难的,没办法一句话说清谁好谁坏。总体来看,AMD A75虽然独一无二地做到了原生支持,但配套驱动还比较弱,导致实际性能普遍都是名列榜尾,CPU占用率也偏高。瑞萨的旧款µD720200依然有着很强的竞争力,新款µD720201更是展示了老牌厂商强劲的实力,只可惜还要等几个月才能批量上市。钰创EJ168A给人的印像也很深刻,尤其是打开了Turbo模式后经常能够取得领先。祥硕ASM1042偶尔会碰到兼容性问题,但顺利的情况下还是很快的。VLI VL800果然“名不虚传”,性能一般而且兼容性交差,甚至和自家的VL701控制器都无法和平共处。睿思FL1009也碰到了一些兼容性困扰,性能也比较平淡,而且目前产品偏少,想普及开来很难。

非要推荐的话,祥硕、钰创、瑞萨(NEC)还都是更值得考虑的,性能和兼容性都做得相当到位。

USB 3.0的理论带宽高达5Gbps(也就是625MB/s),但实际速度还差得远。厂商们展示的时候动不动就300MB/s以上,甚至突破400MB/s,但实测显示读取基本也就是200MB/s多一些,写入大部分175MB左右甚至更慢。

如前所述,兼容性问题恐怕是USB 3.0面临的最大麻烦,这都要“感谢”两种版本的xHCI规范、不同方式的UASP协议驱动及其授权费、硬件架构的千差万别、驱动程序的参差不齐等一系列因素。虽然有USB-IF官方认证在把关,但显然还远远不够。

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