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usb3.1比usb3.0快多少?USB 3.1速度測試

時間:2015-05-10 10:51??編輯:組裝電腦網? 圍觀次數: ?

  有關USB 3.1的話題我們已經討論得夠多了,而相關的產品近日也在陸續進入市場,其中尤其以為傳統主機端設備提供擴展接口的主板最為活躍。雖然Intel到下一代100系芯片組中仍不會提供原生的USB 3.1支持,但就像以前USB 3.0一樣,在尚未有原生方案之前,都是以整合第三方的主控芯片提供新接口。新接口下傳輸速度究竟能跑多快?下面就讓我們來一探究竟。
 

USB 3.1有哪些提高?

  現在讓我們首先來回顧下USB 3.1在功能上主要有了哪些方面的改進。USB 3.1標準于2013年7月發布,最大理論帶寬相比3.0時翻了一番,達到10Gb/s(Super Speed+)。USB 3.1編碼方式從此前USB 3.0的8b/10b換成了128b/132b,帶寬損耗率從20%大幅下降到3%左右,換算之后帶寬同樣超過了1.2GB/s,這也意味著在真實使用中USB 3.1的極限傳輸速率有望接近1GB/s。

  雖然像過去的升級一樣,USB 3.1同樣帶來了更高的傳輸速率,并修復了此前存在的各方面問題,但人們談論更多的都是隨USB 3.1引入的全新Type-C接口。與蘋果的Lightning接口相似,Type-C接口取消了曾經的防呆保護設計,因此不分正反均可正常插入使用,免去了辨識插入方向的麻煩。

  而在尺寸上,8.3mm×2.5mm比標準的Type-A也小了很多,僅比目前常用的USB2.0 Micro B稍大,因此也特別適合用在各種輕薄設備上面。但是如上圖所示,USB 3.1的速度竟然也分了Gen1(5Gb/s)和Gen2(10Gb/s)兩個版本,所以并非所有Type-C接口就一定是最大10Gb/s的版本,也可能只有5Gb/s的理論帶寬,蘋果的New MacBook就是一個很好的例子。
 

  而USB 3.1 Type-C的另一個大賣點就是對移動設備充電能力的的增強。USB 3.1接口下的供電最高允許標準大幅提高到了20V/5A(僅限于Type-A/B),能夠提供達100W的供電輸出能力。而Type-C的最高標準為12V/3A,36W的充電能力已經足夠一些輕薄型筆記本的使用,這也是New MacBook敢于放棄MagSafe而采用Type-C作為充電接口的重要原因。
 


  功能上USB 3.1 Type-C還引入了全新的AlternateMode(交替模式),這意味著Type-C接口和數據線能傳送非USB數據信號。目前Alt Mode已經能夠支持DisplayPort 1.3和MHL 3.2規范,而USB-IF同時也在尋求對其他的功能標準的支持,除了視頻接口,像以太網等其他接口同樣也可以被Type-C支持。


usb3.1比usb3.0快多少?評測設備和平臺介紹:


  華擎X99E-ITX/ac為本次測試中使用的主板,它也是目前唯一一款使用ITX板型的X99主板。我們目前常用的USB 3.0接口基本都以藍色為主,而為了讓用戶能夠簡單辨識出兩者的區別,USB 3.1接口雖然依然是藍色色系,但使用了較淺的藍綠色。

  由于目前Intel芯片組尚未原生支持USB 3.1(下一代100系主板也沒有原生支持),因此要加入USB 3.1接口的話,還需要主板內置第三方USB 3.1主控芯片接入到PCIe通道才可實現。而祥碩ASM1142主控芯片則是現階段最為常見的解決方案,該芯片可將PCIe 2.0 x2或PCIe 3.0 x1帶寬轉接為2個USB 3.1接口使用。市面上現有支持USB 3.1的主板幾乎都采用了這個解決方案。
 


  由于在理論帶寬上SATA 6Gbps已經難及USB 3.1的10Gbps,為了不讓外部傳輸設備成為瓶頸,以下我們將使用USB 3.1陣列卡進行演示,該卡支持RAID 0,因此可以通過兩張SSD組建RAID 0的方式大大提升傳輸速度,以滿足USB 3.1接口的需求。

  外接設備端的控制芯片為祥碩ASM1352R,雙SATA轉USB 3.1橋接器。ASM1352R支持RAID 0/1、JBOD等硬盤功能。談到USB 3.1我們總會想到那個正反都能插的Type-C接口,而事實上USB 3.1和USB 3.0在引腳部分沒有改變,因此此前USB 3.0的幾種接口和線材仍然可以繼續適用于USB 3.1之中。這張陣列卡使用的就是目前在USB 3.0移動硬盤盒中常見的Micro-B接口。

  用來組建RAID 0的兩塊SSD均為浦科特M6Pro256G,擁有較強的讀寫性能,為市售較高端的SATA接口SSD。

評測軟硬件平臺一覽:
 

USB 3.1與USB 3.0傳輸速度對比實測:

為了測試現有USB 3.1接口方案的實際速度,我們使用了CrystalDiskMark、AS SSD Benchmark、Atto Disk Benchmark三款常用的存儲設備測速軟件進行測試,并通過對比使用相同外接設備接入到原生USB 3.0接口時的傳輸速度,看看現有第三方的USB 3.1方案,比起原生USB 3.0能夠有多大的提高。


項目一:CrystalDiskMark軟件性能測試
  CrystalDiskMark軟件是一個測試硬盤或者存儲設備的小巧工具,簡單易于操作的界面讓您隨時可以測試存儲設備,測試存儲設備大小和測試數字都可以選擇。這里測試1000MB數據量,循序模式下的存取成績。

CrystalDiskMark:左USB 3.1,右USB 3.0


在CrystalDiskMark測試中,設備通過USB 3.1接口獲得了667MB/s和620MB/s的持續讀寫速度,超過原生USB 3.0接口的速度達一半以上。


項目二:AS SSD Benchmark數據傳輸測試
  AS SSD Benchmark是一款專門的固態硬盤基準性能測試,它的測試內容很全面,包括了4個方面的測試(順序讀寫、4K隨機讀寫、64線程4K讀寫、尋道時間)。
 


AS SSD Benchmark:左USB 3.1,右USB 3.0


在AS SSD Benchmark測試中,USB 3.1接口下的持續讀寫速度分別為700MB/s和666MB/s,與CrystalDiskMark結果相似,同樣是大幅度領先原生USB 3.0接口。


項目三:ATTO Disk Benchmark性能測試
  ATTO DiskBenchmark是一款簡單易用的磁盤傳輸速率檢測軟件,使用了不同大小的數據測試包,數據包按0.5K、1.0K、 2.0K直到到8192KB進行分別讀寫測試,測試完成后數據用柱狀圖的形式表達出來,很好的說明了文件大小比例不同對磁盤速度的影響。本次測試選取了從4KB到8192KB的數據包進行讀寫測試。
 

ATTO Disk Benchmark :左USB 3.1,右USB 3.0


  USB 3.1接口在ATTO DiskBenchmark測試中的表現仍然非常彪悍,在8192KB數據包的讀寫測試中甚至達到了760MB/s和710MB/s。原生USB 3.0接口也達到了非常高的帶寬利用率,寫入接近460MB/s,但讀取上卻要遜色一些,速度僅為355MB/s。

  從以上幾項測試可以看出,即使目前仍然沒有原生的USB 3.1支持,但是比起原生的USB 3.0,第三方的USB 3.1解決方案最高的存取速度還是能高出原生USB 3.0達到60%以上,整體性能并沒有令我們失望。

  當然不可否認的是,祥碩ASM1142并不能完整發揮出USB 3.1的真正威力,因為只能選擇接入PCIe 2.0 X2或PCIe 3.0 X1帶寬,根據各自編碼方式換算之后兩者最大的可用帶寬分別為1000MB/s和984MB/s,跟USB 3.1標準的1.25GB/s仍然有一定的距離。這一點也與當初USB 3.0剛登陸市場的時候非常相似。

華海電腦網結語:
  由于USB 3.1正式進入市場僅有很短的一段時間,第三方解決方案在軟硬件上尚未達到非常完善的階段,Intel芯片組何時提供原生USB 3.1支持也沒有確切的消息,所以這次的測試也并不能評估出USB 3.1真正的實力。但USB 3.1和Type-C接口畢竟是一個大趨勢,主板廠商從現在就開始布局USB 3.1,有望通過主機端的產品帶動其他USB 3.1外接設備進入市場,對于推動USB 3.1的普及具有相當重要的意義。

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