比原生SATA還快！USB3.0移動(dòng)硬盤實(shí)戰(zhàn)
泡泡網(wǎng)主板頻道11月2日 上周，本站發(fā)布了《6Gb/s強(qiáng)嗎? 首款SATA3.0硬盤性能初探》的文章，引發(fā)了讀者的熱論，畢竟關(guān)于外部接口方面，PC上已經(jīng)多年來沒有升級了。通過測試我們能夠知道，SATA3接口的帶寬對于現(xiàn)有的機(jī)械硬盤來說綽綽有余。而PC中的另一個(gè)外設(shè)接口USB，也更新至了USB3.0，那么它對移動(dòng)設(shè)備來說，是否必要呢？
提起USB設(shè)備，我們第一印象就是琳瑯滿目的U盤，移動(dòng)硬盤了。依托USB總線的廣泛兼容性，電腦上的各種外圍設(shè)備都可以通過USB來連接，但是，大家有沒有注意到，伴隨我們多年風(fēng)雨的USB2.0已經(jīng)不能滿足我們的速度要求了？
USB接口的速度已經(jīng)成為了移動(dòng)設(shè)備的瓶頸
生活在信息時(shí)代的我們，對數(shù)據(jù)的要求是苛求的，相信無論是誰，都有一堆需要儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，但凡工作中需要用到電腦的勞動(dòng)者，相信每天必備的操作就是同步公司和家里電腦的數(shù)據(jù)。如果是文本文檔還好說，要是趕上視頻采集，大型數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)，USB2.0的速度絕對能夠熬死你。USB2.0的理論速度只有480Mbps，折算成我們常用的速度單位理論值是60MB/s，但受限于信號衰減等原因，實(shí)際速度一般只有30MB/s左右。這樣的速度對現(xiàn)今的應(yīng)用來說，無疑是杯水車薪。
全新的USB3.0接口
有鑒于此，IT領(lǐng)導(dǎo)廠商Intel，微軟牽頭，眾多廠商合作參與，升級了USB設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)——USB3.0，那么，USB有何過人之處呢？是否就是簡單的帶寬增大？兼容性方面，又是如何？帶著這些疑問，請看本文的分析。
隨著數(shù)據(jù)越來越大，原本帶寬夠用的USB2.0接口逐漸顯示出頹勢，而一直與USB競爭外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)的IEEE1394（我們常說的火線接口）呢？從技術(shù)角度分析，IEEE1394比USB更優(yōu)秀，但不能普及的原因也很簡單，就是其推廣者是蘋果而非Intel，（蘋果電腦和PC電腦所占的比重就能一窺究竟），IEEE1394的優(yōu)秀性主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的傳輸特性上，支持點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，通俗來講就是串行傳輸。但即便是現(xiàn)在最高速的IEEE1394B接口，理論峰值為800Mbps/s，雖然信號衰減比USB2.0小的多，但速度還是不盡如人意，同時(shí)因IEE1394B控制芯片以及周邊設(shè)備不常見，也不能成我們提速的好選擇。
火線接口速度僅比USB2.0表現(xiàn)好一點(diǎn)
USB總線接口的速度，已經(jīng)成為了現(xiàn)在人們交換數(shù)據(jù)過程中的最大瓶頸，有鑒于此，貴為USB聯(lián)盟掌門人的Intel提出了最新的解決方案USB3.0，且計(jì)劃隨新款I(lǐng)ntel芯片組綁定推出，但事與愿違，雖然現(xiàn)在網(wǎng)路上能見到USB3.0產(chǎn)品的身影，但即便是最新的P55主板上也無法見到它的身影。
USB3.0真身——速度可以達(dá)到600MB/s
造成USB3.0難產(chǎn)的原因，可以說是多方面的。上游芯片方面，intel和nv等廠商角力爭奪USB3.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，直到最近才定出多方都認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，而角力過程中所消耗的時(shí)間是超級多的。下游方面，有了標(biāo)準(zhǔn)，自然就要有主控芯片的支持，但遺憾的是，能夠讓人滿意的USB3.0芯片只有NEC一家能生產(chǎn)，這樣的話芯片成本初期不可能控制在理想范圍內(nèi)，而另據(jù)最新消息，南橋原生USB3.0的計(jì)劃，2010年都很難實(shí)現(xiàn)。看來USB3.0的普及任重道遠(yuǎn)。
客觀來講，USB稱得上是目前最成功，最有優(yōu)勢的外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)，隨著時(shí)代的發(fā)展，外設(shè)產(chǎn)品的升級，USB接口規(guī)范也需要有相應(yīng)的升級，于是USB3.0 “SuperSpeed USB”（超高速USB）來了。相對于之前的USB2.0，USB3.0最大的優(yōu)勢就是高帶寬和良好的兼容性了。
USB高速的秘訣——全雙工
線纜實(shí)物
首先在帶寬上，USB 3.0支持全雙工，而不再是USB 2.0時(shí)代的半雙工模式。信號傳輸模式上仍然采用主機(jī)控制的方式，不過改為了異步傳輸。新增了5個(gè)觸點(diǎn)，兩條為數(shù)據(jù)輸出，兩條數(shù)據(jù)輸入，采用發(fā)送列表區(qū)段來進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)包，新的觸點(diǎn)將會(huì)并排在目前4個(gè)觸點(diǎn)的后方。USB 3.0暫定的供電標(biāo)準(zhǔn)為900mA，將支持光纖傳輸，一旦采用光纖其速度更有可能達(dá)到25Gbps。
得益于高帶寬的優(yōu)勢，未來顯示器接口都有可能Wireless USB化
其次在兼容性上，USB 3.0的設(shè)計(jì)兼容USB 2.0與USB 1.1版本，并采用了三級多層電源管理技術(shù)，可以為不同設(shè)備提供不同的電源管理方案。Intel的xHCI已經(jīng)可以支持USB3.0的接口，向下兼容USB2.0的接口。USB 3.0采用新的封包路由傳輸技術(shù)，線纜設(shè)計(jì)了8條內(nèi)部線路，除VBus和GND作為電源提供線外，剩余3對均為數(shù)據(jù)傳輸線路其中保留了D+與D-兩條兼容USB 2.0的線路，新增了SSRX與SSTX專為新版所設(shè)的線路。
據(jù)最新消息，英特爾已經(jīng)決定推遲到2011年再讓旗下芯片組支持USB 3.0接口。
目前的USB 2.0技術(shù)的最高數(shù)據(jù)傳輸率為480Mbps，IEEE 1394B的最高傳輸速率為800Mbps，USB 3.0的速度傳輸率將在5Gbps左右，高于eSATA的3Gbps，而且eSATA不具備供電能力。英特爾此舉將導(dǎo)致USB 3.0的需求推后一年。
Intel的usb3.0只能在IDF上看到
即便英特爾預(yù)計(jì)要到2011年再推出支持USB 3.0的芯片組，但這并不妨礙其他芯片廠商自己研發(fā)。不過，主板廠商們?nèi)绻蛩阒С諹SB 3.0接口的話將不得不轉(zhuǎn)向?qū)で笈c其他昂貴的第三方控制器廠商合作。
USB 3.0的技術(shù)規(guī)范早在2008年11月就已經(jīng)確定。幾個(gè)月前，英特爾發(fā)布了“擴(kuò)展主控制器界面”(XHCI)規(guī)范，這一規(guī)范將使得芯片制造商按照標(biāo)準(zhǔn)化的方式研發(fā)支持USB 3.0的硬件。此后英特爾根據(jù)超高速USB(SuperSpeed USB)的最終規(guī)范，對XHCI規(guī)范進(jìn)行了修訂。
AMD和NVIDIA等芯片制造商一直在呼吁XHCI規(guī)范，他們需要這一規(guī)范在自己芯片組支持USB 3.0。目前NEC和富士通正在發(fā)售超高速控制器芯片以及相關(guān)設(shè)備。
AMD會(huì)首家推出原生支持USB3.0的芯片組嗎？
不過，英特爾并不是唯一這么做的。雖然AMD一直沒有過多透露其芯片組的發(fā)展路線圖，但今年早些時(shí)候有消息稱，AMD下一代南橋芯片SB800能夠支持6Gbps的速度傳輸率，卻只能支持USB 2.0接口。SB800將在本季度隨著獨(dú)立芯片組RD890上市。據(jù)稱AMD也會(huì)到2011年才會(huì)在下一代的SB900上支持USB 3.0接口。
▲ 短期之內(nèi)USB3.0將以何種形式出現(xiàn)？
既然短期內(nèi)主板芯片組不會(huì)原生支持USB3.0，那么如果現(xiàn)在要使用USB3.0，它將以什么形式出現(xiàn)呢？
其實(shí)主板廠商也不是就干等Intel想出解決方案，通過板載等手段，推出了USB3.0的解決方案。下面簡單介紹一下這幾種解決方案。
■ 方案一：主板集成USB3.0芯片
NEC公司推出的全球首款USB3.0控制芯片D720200F1
筆者拿到的首款真正實(shí)現(xiàn)SATA 6Gbps和USB 3.0高速傳輸速度的主板。
藍(lán)色的接口，就是通過NEC控制芯片D720200F1橋接出來的USB 3.0接口?？陀^來講，這樣的設(shè)計(jì)是最完美的。節(jié)省了不必要的pcie接口
■ 方案二：提供轉(zhuǎn)接卡
這種方案其實(shí)就是一塊USB3.0的轉(zhuǎn)接卡，本質(zhì)上跟集成在主板上無甚區(qū)別，但可以滿足沒有USB3.0功能的用戶需求。
USB3.0芯片
華碩的U3S6擴(kuò)展卡設(shè)計(jì)并不復(fù)雜，通過PLX PEX8613橋接芯片擴(kuò)展帶寬，以支持PCI-E X4接入，在背部I/O處提供2組USB 3.0輸出接口，此外，在卡的右上角還提供2組SATA 6Gbps接口供用戶使用?？陀^來講，此卡做工非常扎實(shí)，對得起200塊人民幣左右的價(jià)格。
通過前文的介紹大家可以了解到，此次我們使用目前目前首款USB3.0芯片-NEC，以及目前可行可見的SATA3磁盤主控芯片——Marvell 9123進(jìn)行測試。
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PCPOP.COM評測室 | |
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硬件系統(tǒng)配置 | |
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Core i7 870 | |
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主 板 |
ASUS P7P55D premium chipset:P55 |
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顯 卡 |
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內(nèi) 存 |
CORSAIR CMD4GX3M2A1600C8 DDR3-1600(8-8-8-18 1T) 2x2G |
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硬 盤 |
西部數(shù)據(jù) velociraptor 300G 10000RPM 16MB |
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電 源 |
海盜船 HX 1000W |
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軟件系統(tǒng)配置 | |
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操作系統(tǒng) |
Windows 7 RTM 64bit |
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DirectX |
10.1 |
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顯示驅(qū)動(dòng) |
NVIDIA Forceware 191.07 |
硬件方面，為了不讓系統(tǒng)中其它配件成為影響硬盤發(fā)揮性能的瓶頸，所有配件均使用最強(qiáng)的產(chǎn)品，以檢測USB3.0的真實(shí)性能區(qū)別。
USB3.0接口移動(dòng)硬盤
最新版everest不能正確識別USB3.0
測試方法：
測試方面，我們使用NEC芯片進(jìn)行連接USB3.0移動(dòng)硬盤，以檢測USB3.0接口的真實(shí)性能。
HD TACH是一款專門針對硬盤底層性能的測試軟件。它主要通過分段拷貝不同容量的數(shù)據(jù)到硬盤進(jìn)行測試，可以測試硬盤的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率、隨機(jī)存取時(shí)間、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率及CPU占用率。
從成績看，USB3.0下的磁盤性能表現(xiàn)，還是不錯(cuò)的，5Gb的理論值，即使有信號衰減，也是能夠滿足機(jī)械硬盤的需求的。
HD TUNE是一款小巧易用的硬盤工具軟件，其主要功能有硬盤傳輸速率檢測、健康狀態(tài)檢測、溫度檢測及磁盤表面掃描等。另外，還能檢測出硬盤的固件版本、序列號、容量、緩存大小以及當(dāng)前的Ultra DMA模式等。
另一款底層測試軟件HDTUNE中，USB3.0的表現(xiàn)同樣地出色，讓人很難想象這是USB設(shè)備跑出來的分，畢竟看了USB2.0近年來30MB/s的成績看的太多了。
Lavalys EVEREST，是一個(gè)測試軟硬件系統(tǒng)信息的工具，它可以詳細(xì)的顯示出PC每一個(gè)方面的信息。支持上千種(3400+)主板和上百種(360+)顯卡，支持對并口/串口/USB這些PNP設(shè)備的檢測，支持對各式各樣的處理器和內(nèi)存的偵測。
EVEREST測試中，USB3.0完全發(fā)揮了此款機(jī)械硬盤的性能，不過在隨機(jī)讀取中，曲線并不是很穩(wěn)定，看來現(xiàn)在的USB3.0芯片還有提升的必要。
Futuremark最新一代基準(zhǔn)測試軟件PCMark Vantage，結(jié)合時(shí)代應(yīng)用專為Windows Vista打造，可以模擬目前多數(shù)電腦的實(shí)際應(yīng)用測試。PCMark Vantage可以衡量各種類型PC的綜合性能。從多媒體家庭娛樂系統(tǒng)到筆記本，從專業(yè)工作站到高端游戲平臺(tái)，無論是在專業(yè)人士手中，還是屬于普通用戶，都能在PCMark Vantage里通過得分了解自己電腦的各組件性能強(qiáng)弱。筆者的測試基于硬盤測試部分。
PCMark Vantage的磁盤性能測試不同于前面幾款理論測試軟件，它是盡可能的模擬用戶在日常使用中的實(shí)際硬盤讀寫情況，包括vista啟動(dòng)、各種程序啟動(dòng)、文件搜索、大文件打開等等，這些應(yīng)用沒有一樣是需要持續(xù)讀寫某一區(qū)塊的，基本上可以算作是隨機(jī)讀取各種小文件，因此對于硬盤的尋道時(shí)間特別敏感。
這樣的得分，對機(jī)械硬盤來說完全沒有瓶頸了，如果有可能，未來通過USB3.0作為系統(tǒng)盤使用也不無可能！
至此，USB3.0的測試就此結(jié)束了，所有的測試成績進(jìn)行分析對比后，可以得出以下結(jié)論：
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機(jī)械硬盤在傳輸率方面，受限于物理因素，USB3.0接口的帶寬完全能在很長一段時(shí)間內(nèi)滿足其要求；
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從現(xiàn)在NEC生產(chǎn)的USB3.0芯片的性能看，表現(xiàn)還是不錯(cuò)地，相信未來原生支持USB3.0的芯片組出現(xiàn)，還會(huì)有更好的表現(xiàn)；
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USB3.0提高的遠(yuǎn)不止是傳輸率，兼容性方面也有很大提高，不僅供電提高至900ma，而且向下兼容USB2.0甚至USB。
主板板載USB3.0芯片是現(xiàn)階段最為有效的實(shí)現(xiàn)方式
隨著時(shí)代的發(fā)展，用戶對移動(dòng)存儲(chǔ)的需求是越來越大，現(xiàn)今的數(shù)據(jù)呈幾何狀增長態(tài)勢，存儲(chǔ)產(chǎn)品的速度也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于USB2.0的速度了，但移動(dòng)存儲(chǔ)的接口方面，近幾年中卻沒有升級，不免令人有些失望。對存儲(chǔ)產(chǎn)品來說，無論自身產(chǎn)品的性能如何，唯一的要求就是外部接口（帶寬）能夠滿足自身性能需求，而USB2.0的確已經(jīng)不堪重負(fù)了。現(xiàn)代社會(huì)最講究的是效率，而拷貝粘貼中節(jié)省下的時(shí)間，就是效率。所以USB3.0到來，是十分有必要和迫切的！■<
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