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Fresco USB 3.0轉接卡實測

上網查一查資料,相信不難發現今年的電腦巿場新話題,相信已經不再是什麼處理器架構、更小的筆電……etc,反而新一代的USB傳輸介面,目前已經有部分主機板廠商陸續在最高階的主機板上加裝第三方的晶片,來展示更高速的即插即用資料傳輸。小弟最近輾轉拿到一張USB 3.0的PCI Express轉接卡,試用了一下,到此和大家分享我的心得。


這是我這次取得的卡,從設計來看,這應該還只是初期的測試版,板面很大,很多地方還沒有被利用,不過猜想應該在正式版上會把PCB板作得更小。沒錯,Cost down是一定要的,這樣才會比較容易入手。


這個晶片的廠牌並不常見,官方網址如下:http://www.frescologic.com/
不過看到了這個晶片,在下心中便有下列提問:
1. 對於USB 2.0用品的相容性如何?又可以比以前的USB 2.0快多少?
2. 速度真的可以到達400MB/s的理論值嗎?和以前用USB 2.0比起來又差了多少?

不知道你是否也有一樣的提問,但若有問題我們可以在後續的討論中思考,先給大家看看這張卡的表現。



在USB3.0的轉接頭中,我們可以看到接點的設計和以往有明顯的不同。我們拿一組USB2.0的接頭來作比對,可以看到在傳統接頭的後面,USB3.0還多了五個接頭,根據USB org的Spec說明接頭的點位來看,從左到右分別是:
兩組SuperSpeed differential pair、接地信號回復以及兩組SuperSpeed transmitter differential pair。所以改裝的方式,和以往的USB 2.0沒有太大的差異。


在USB 2.0時代,我們常常碰到要使用到的Y型線問題,也就是一個裝置因為電力供應不足,常常要使用到兩組USB接頭。在USB 3.0中可以提供900mA的電流量,比USB 2.0的500mA提高了許多,但電壓值卻調降為4~4.4V,嚴格來說並沒有省電,但是在帶出去即插即用時,這可以提供更大的便利性。從圖中也可以看到,新一代的小接頭(B型)還有加入SuperSpeed的訊號點。


開始測試前,我們來簡述一下我們的測試平台:
處理器:Intel Core 2 Duo E8400
主機板:Asus P5Q Deluxe
記憶體:Transcend DDR2-800 2GB x 2
顯示卡:MSI GTS250
OS:Windows 7
配件:
USB 2.0 2.5吋外接盒
USB 3.0 2.5吋外接盒
Fresco USB 3.0轉PCI Express卡
讀:220MB/s,寫:140MB/s的SSD


這是這顆SSD以SATA 3.0Gb/s介面下跑出來的效能值,這次的測試都是以這顆SSD來進行,作為評估效能的基礎,來看看現在的USB 3.0究竟可以跑多快。規格網址:http://www.kingston.com/taiwan/ssd/vplus-series.asp


這是以往,我們用USB 2.0的時候常會出現的現象,很顯然的,瓶頸是發生在USB,有一大堆的速度是沒辦法衝起來的。在試傳6.5GB的資料夾時,用USB 2.0大約需要8分08秒的時間〈本次複製的是Program files的資料夾,約79841個檔案,檔案比較零散,且大小不一,若平均檔案大小更大的檔案將會更快〉。


附帶一提,這個USB 2.0的外接盒,我也是直接連結到這張USB 3.0的卡來使用的,相容性的問題相信已經回答了大家,當場也使用了自己的隨身碟來作了一次小測,不過因為古董隨身碟效能平平,在下就不秀了,不過相容性可以證明沒有問題。


這個圖片我們可以說明第二個問題的解答,是的,USB 3.0確實會快很多,不論是讀還是寫,都可以提供4倍以上的頻寬。檔案傳輸的時間也有明顯縮短,同樣的資料夾在資料傳輸上,只需要4分15秒,換句話說,日後用USB 3.0的外接傳輸儲存,可以同時支援的應用也可以更多。


我們用更大的資料區塊去進行測試,會發現頻寬的成長有限,看來初代USB 3.0產品的實力日後勢必還有再提升的空間,不過儘管如此,這應該已經是目前最快的隨身傳輸介面了。


另一個在速度上的問題點是在於,早期的USB 2.0常被FireWire愛用者質疑傳輸頻寬的穩定性,以致於理論值60MB/s傳輸速度常常不如預期。但是在這張USB 3.0的線性圖線中,我們可以發現雖然仍會有些許的波動,但是整體來說,即使是速度的最低點,還是比現有的其他介面來得快,而且波動並不大。


接下來,我們使用4Kb的資料區塊〈Block〉來隨機資料搜尋的時間。和平時測試SSD時發現的狀況一樣,IOPS的效能值表現並沒有太大的差異,簡單來說,日後就算直接拿USB3.0介面來作系統碟介面,也是很OK的,因為這樣的搜尋延遲值和使用SATA連結的表現,並沒有太大的差異。


再來我們用ATTO來試一下這個晶片速度的極限,在測試中可以發現最高的頻寬可以達到155MB/s左右,寫入的部份則是已經使用到這顆SSD的極限,IOPS的速度自然也要視內部的SSD來決定。綜合來看,如果不用USB 3.0,頻寬也不會有這麼漂亮的成績。


以較小的檔案容量來進行資料傳輸時,資料寫入的速度在高容量的部分仍會有些微的減少,不過這應該不是USB 3.0造成的問題,個人認為應該是卡在SSD。

測後感:
目前巿面上的儲存硬體除了SSD以外,恐怕都沒辦法在單一使用的前提下,達到這麼高的傳輸速度,雖然實際可以使用的頻寬,離理論的最高速度還有點差距,但是以第一代的產品來說,這已經很快了,對於以前苦無對應外接配件的SSD和磁碟陣列來說,USB 3.0確實是很值得一看的新介面。不過比起速度,小編更高興的兩件事,是USB 3.0確實作好了向下相容,以及改善供電電流量這兩件事。本次的USB 2.0測試,我也都是用這張卡來作,表現十分讓人滿意。即插即用的用品,我最討厭的就是還要再想辦法找電源,至少在短期內,eSATA是很難改善這項問題的。在下本次只拿到用品,沒拿到報價,怒無法幫大家算一下C/P值,不過日後若有其他先進拿到類似的東西,也希望抛磚引玉,看看大家不一樣的測試心得與數據。
2009-12-15 7:57 發佈
口水流滿地了

Long Island wrote:
最高的頻寬可以達到155MB/s左右
目前 USB3.0 host 端只有NEC跟Fresco Logic兩家有實體的IC,現在終於看到有實測的報告了
目前好像都是透過PCIe介面轉卡來做USB3.0的host卡
目前實測可以跑到155MB,那如果將PCIe超頻後應該可以更快囉
USB3.0 這個新玩意兒還真是不錯玩,不知什麼時可以入手來玩玩
看起來Fresco Logic這家名不見經傳的公司做出來的產品還滿有看頭的
有其他大大有NEC的實測報告嗎?
真想看看這兩家的比較
謝謝樓主分享
有所思 思念佳人藏心中 有所夢 夢裏無緣來相逢
Long Island大大:

有機會測一下傳統硬碟嗎?一般而言,拿SDD來當外接硬碟的人,必竟是少數,大部份的人還是用傳統硬碟來當外接硬碟,而用SDD只能省下一半的時間,那用傳統硬碟可省下多少呢?
嗯…傳統硬碟(7200轉)的數據應該可以不用特別用USB3.0測,在SATA II上測試就可以測到傳統硬碟的極限了。大約會落在130~140MB 之間吧。
有所思 思念佳人藏心中 有所夢 夢裏無緣來相逢
哇! 剛剛去查了Fresco Logic這家公司,中文是美商睿思科技,與NEC同時配合USB-IF(USB協會)訂定USB3.0的規格,雖是名不見經傳的小公司,但是聽說其研發團隊都是在intel身經百戰的R&D,目前USB3.0在HOST端也只有這兩家公司在研發IC。USB3.0看來真是精采可期啊~之前有看到ASUS和GBT的主機板有支援NEC的USB3.0 IC,不知睿思的IC何時可以量產?跟NEC的performance比較起來不知道如何?
呃.....雖然還沒測,我只能用經驗來回答你的問題

不過如果是用硬碟機的線性傳輸速度來計算,應該只有外圈的傳輸是可以突破USB 2.0的

若以隨機的傳輸來作測試,我個人是希望可以看到陣列卡來進行,才可以看出長時間的頻寬效益

可是現在有這樣的用品了嗎?
前幾天聽Gigabyte和ASUS的朋友反應
他們是說"都有120MB/s"左右
我個人是希望看到實物來試試比較有公信力
樓主拿到的看起來像是Fresco的PDK,只有一個U3的Port

NEC的有2個Port,穩定度也較高

很多測試不是把卡裝在主板上,接個Device測測速度就OK的!

想請問一下樓主用的U3 TO SATA外接盒,chip是哪一家的?

是lucidport還是Fujitsu或是台系IC設計?謝謝!

PS:小弟有點忘記型號了,FL1000"G"好像是最新版的chip,修正了不少Bug
誠然,在這次測試之前,我其實也陸續有看到友商的相關產品放到巿面上來
Port數的部分我相是因為這張卡是還不是正式產品,並沒有製作多連接埠
很期待可以看到NEC晶片的測試數據,USB 2.0時代NEC的穩定性很不錯,聽聞3.0也有穩定表現
希望也能看到相關的數據
外接盒的IC我要回去看看,有更多的數據也希望大家能多交流。
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