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多设备同插 USB 3.0速度打折扣?
  • 2012-9-24 15:19:18
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:薛昱
  • 作者:Rainbow
【电脑报在线】电脑上的USB接口非常丰富,对于需要经常转存数据的用户而言,就会插上多个设备,让它们同时进行读写操作。虽说现在USB3.0的高速数据传输为转存带来了便捷,但我们难免也会担心,多接口同时传输数据会不会彼此干扰,降低了原来的速度,那么这次我们就通过实际测试来一探究竟。

  电脑上的USB接口非常丰富,对于需要经常转存数据的用户而言,就会插上多个设备,让它们同时进行读写操作。虽说现在USB3.0的高速数据传输为转存带来了便捷,但我们难免也会担心,多接口同时传输数据会不会彼此干扰,降低了原来的速度,那么这次我们就通过实际测试来一探究竟。

Root Hub分配带宽

  打开我们电脑操作系统的“设备管理器”,在“通用串行总控制器”,即USB项目中,可以看到很多USB控制器(Host Controller)和集线器(Root Hub)设备。一个USB控制器核心原则上只能连接一个设备,但是为了提供更多的接口,所以无论是早先的USB1.1/2.0以及最新的USB 3.0,它们内部架构都采用了集线器的设计。Root Hub就是USB控制器的逻辑集线器,多个USB接口可以公用一个USB控制器。

多个USB接口可以共用一个控制器

  让每个接口拥有独立的控制核心可以提高传输速度,但这样也会增加电路设计复杂度,成本也会增加。而且控制器最终都是连接到系统总线接口上,众多的控制器就会占用许多宝贵的总线通道。其实并非所有的USB接口都会接上需要传输大量数据的设备,例如USB键盘、鼠标等,所以独立的电路设计没有太多实际意义,不如直接在控制器内部加入集线器,让多个设备共享一个控制器资源,算是成本与实用性的权益之策。当然这就带来了弊端,连接在同一个集线器上的所有设备是共享数据传输带宽的。

USB 3.0内建Hub

  在使用USB 1.1/2.0产品时,人们就已经发现了设备接得越多,同时传输数据的速度会降低越多的问题,这就是由共享数据传输带宽的Hub架构造成的。USB 3.0的架构同样采用了内建Hub设计,因此也会出现此类问题。

  不过在USB-IF制定的规范上,数据传输架构经过优化升级,改为并行双向传输,拥有4条传输线,让传送与接收拥有独立通道,这就可以改善以往多个设备同时传输数据时大幅降速的问题。同时也将USB 3.0USB 2.0这两个控制器整合封装在一起,确保向下兼容性。在这里我们就针对USB 3.0设备,进行了以下实际测试。

测试设备介绍

  我们找来了三款采用主流USB 3.0控制器的主板,主控型号分别为NEC µPD720200、ASMedia ASM1042和Etron EJ168。它们都配置了两个USB 3.0接口,正好可以满足两个设备同时使用的需要

 

测试使用的主板和USB3.0控制芯片

  为了避免机械硬盘传输瓶颈的问题,在电脑中和外接储存设备方面都使用了金士顿SSDNowV 120GB固态硬盘,同时还准备了两个USB 3.0接口的硬盘盒,用以装入固态硬盘插接在主板的USB 3.0接口上。

ATTO DISK Benchmark 512KB项目测试

NEC µPD720200

ASMedia ASM1042

Etron EJ168

读取速度

写入速度

读取速度

写入速度

读取速度

写入速度

单个SSD测试成绩

214.5MB/s

173.7MB/s

233.9MB/s

276.6MB/s

207.5MB/s

161.8MB/s

两个SSD同时测试

A SSD测试成绩

159.4MB/s

93.2MB/s

194.5MB/s

188.9MB/s

157.2MB/s

95.6MB/s

B SSD测试成绩

149.2MB/s

93.6MB/s

128.8MB/s

109.5MB/s

150.7MB/s

98.6MB/s

CrystalDiskMark Seq项目测试

NEC µPD720200

ASMedia ASM1042

Etron EJ168

读取速度

写入速度

读取速度

写入速度

读取速度

写入速度

单个SSD测试成绩

215.5MB/s

183 .1MB/s

234.1MB/s

272.4MB/s

209.6MB/s

186.4MB/s

两个SSD同时测试

A SSD测试成绩

163.1MB/s

112.3MB/s

195.8MB/s

247.7MB/s

163.2MB/s

162.5MB/s

B SSD测试成绩

160.9MB/s

115.5MB/s

126.1MB/s

101.3MB/s

168.5MB/s

157.2MB/s

测试数据分析

  从测试数据来看,使用NEC µPD720200和Etron EJ168主控时,固态硬盘的各项传输速度比较接近。当AB两个固态硬盘同时传输数据,都是有相近的降低幅度。相对而言,使用µPD720200时,固态硬盘速度降低幅度高于EJ168,低于ASM1042。两个固态硬盘的读写速度总和略低于EJ168,但是降幅比较平均。

  在单个固态硬盘传输测试时,Etron EJ168主控速度和NEC一样未达到220MB/s,比ASMedia ASM1042慢了些。当两个固态硬盘同时传输时,EJ168主控传输速度降幅最少,AB两个设备获得的带宽也比较平均,所以速度降幅相近,读写速度降低范围在9%23%之间。ASMedia ASM1042主控拥有最快的传输速度,最高可达276.6MB/s,AB两个固态硬盘同时传输速度总和为323.3MB/s。但是这两个设备同时传输的性能变化较大,有带明显的带宽分配不均的现象。主控将多数带宽给予了其中一个设备A,而另外一个设备B获得带宽较小,所以速度一高一低,读写速度降幅在于9%45%之间。 

编辑总结

  总的来说,USB 3.0确实还是存在带宽共享的问题,不过相比以前的USB 1.1/2.0,这种现象得到了一些改善。而且如果使用性能较好的主控时,带宽分配会比较平均,性能降幅也会更小一些。由于现在使用同时传输数据的设备一般都是移动硬盘,其自身的传输瓶颈并不会影响到USB 3.0接口上,因此除非你的电脑全都插上了高速固态硬盘,否则并不需要担心这样的带宽共享问题。

 

本文出自2012-09-24出版的《电脑报》第38期 E.硬件发烧友
(网站编辑:黄旭)


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