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USB3.0技術詳解

2019-10-30 20:56:56
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供稿:網友

   USB3.0對傳輸速度進行了大幅提升,它基于全雙工數據傳輸協議,理論傳輸速率高達5Gb/秒(即625MB/秒),實際數據傳輸速率也將高達3.2Gb/秒(即400MB/秒),相比USB2.0時代有了將近10倍的提升。

  針對移動設備功耗越來越高的趨勢,USB3.0還對供電功能進行了增強。其硬盤啟動電流的要求而造成的無法正確識別的現象將不復存在。供電的增強意味著功耗的提升,因此USB3.0加入了更多的電源管理機制。能夠支持待機、休眠以及暫停等狀態,保證設備在空閑時能夠最大限度地降低電力消耗。

  USB3.0對USB2.0保持了向下兼容特性,但僅限于3種接口中的A型接口。另外的B型接口以及MicroB型接口,均采用了新的外形方案,因此無法再兼容USB2.0時代的“方口”和“Mini”口。目前我們在主板或筆記本電腦上比較常見的USB3.0多采用A型接口,廠商多采用藍色標注以與USB2.0等接口進行區別。

  作為新生事物,目前的應用環境尚不成熟,如何選擇適合自己的USB3.0設備,成為困擾不少用戶的難題。首先來看主板,由于英特爾的eHCI1.0版本規范公開不久,因此目前市場上的主流芯片組產品尚無法提供對USB3.0的原生支持,只能通過在主板上附加獨立的USB3.0控制芯片來提供USB3.0接口。以技嘉為代表的主板廠商在P55芯片組的產品中就已經開始通過此方法提供了USB3.0接口,但更早期的主板則只能通過使用第三方擴展卡的方式來獲得USB3.0接口。

  標準USB3.0優盤接口

  目前常見USB3.0控制芯片主要由NEC、威盛、ASmedia(祥碩科技)以及FrescoLogic幾家廠商生產。其中NEC的“PD720200”控制芯片是全球第一款通過USB-IF官方認證的主控芯片,也是迄今為止應用最為廣泛,兼容性最好的產品。在技嘉、華碩等多款高端主板上均能見到該主控的身影。而威盛、ASmedia的主控因為成本相對較為低廉而在二三線品牌的主板中較為常見。FrescoLogic的FL1000G以及隨后推出的FL1009則應用范圍較小,主要集中在三線品牌的主板上。

  NECUSB3.0主控芯片

  除去主控芯片之外,我們還應該關注主板的南橋。因為全速USB3.0接口基于PCI-E2.0數據通道,而英特爾P55芯片組以及AMDSB750南橋則僅能提供PCI-E1.0通道,無法完全發揮USB3.0接口的速度優勢。以NEC的PD720200主控為例,在PCI-E1.0界面下,其速度損失接近30%。因此選擇合適的主板芯片是保證USB3.0能夠完全發揮其性能的重要環節。如果選用英特爾平臺則建議選擇最新發布的6系列芯片組產品,而AMD平臺的選擇范圍稍寬,基于SB800及以后型號的南橋芯片都能夠提供PCI-E2.0通道。

  Windows7SP1。而目前的Windows7操作系統,仍需要用戶手動安裝驅動才能夠正常使用USB3.0接口。

  眾多出色的特性令無數用戶對USB3.0翹首以待,但尚不成熟的應用環境還是使不少用戶選擇了持幣觀望的做法。隨著基于USB3.0接口的外界設備如雨后春筍般出現,究竟USB3.0設備是否值得普通用戶購買?規范中標明的近10倍的性能提升是否能夠實現?對傳統的USB2.0設備又是否能夠很好地兼容?一系列疑問困擾著不少消費者。

  測試系統硬件平臺

  在硬件設備上,我們選擇了技嘉的P67A-UD3R硬盤盒產品,我們將使用相同的硬盤來測試這兩者的速度差異。

  在HDTuneProv4.60軟件測試中,USB3.0接口的讀寫操作成績均極為出色,與SSD直接接駁SATA接口時的成績基本相同。實測讀取速率高達196.8MB/s,寫入速率也高達143.9MB/s。相比之下,USB2.0接口的讀寫速度分別僅為33.3MB/s以及30.8MB/s,差距明顯。使用hdtachRWv3.0.1.0軟件進行測試,成績基本相仿。

  兼容性測試中,我們使用支持USB2.0的MB668US-1SB接入主板的USB3.0接口中,測試成績與接入USB2.0接口時基本無差異。而將支持USB3.0的MB668U3-1SB插入USB2.0接口時,其測試成績大幅下滑,但稍高于USB2.0設備的測試結果。

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