USB3.0作為消費者非常關注的新一代高速數據接口,早在P55時代已經被主板廠商列為高端產品必備的規格,到目前,已經有普及到主流產品上的趨勢。不過,在P55之類主板上采用的第三方USB3.0控制芯片始終不能發揮出全部的性能,在測試中也可以看到P55上通過USB3.0接口連接的硬盤速度與通過SATA接口連接的硬盤速度有明顯差距。這到底是什么問題?Intel新推出的P67/H67主板是否已經解決了這個問題?現在就讓本博士通過實際的測試告訴你答案。
USB3.0受限,PCI-E帶寬是“主因”
Q:USB3.0關PCI-E什么事?
在這之前,我們先來了解幾個相關的知識,這樣可以更好地理解整個USB3.0傳輸速度問題的前因后果。
瘋狂博士:問得好,USB3.0是個數據接口,PCI-E是系統的總線,它們之間有什么聯系?其實很好理解,USB3.0與外部設備連接,然后USB3.0控制器就通過PCI-E總線與系統進行數據傳遞。打個比方,USB3.0接口好比水龍頭,而PCI-E總線就好比是水管。水龍頭再大,接在細水管上,那出水量也高不了,所以,USB3.0再牛,如果與系統連接的總線帶寬不夠,那它的速度也是會受到限制的。而且,不管你是用USB3.0的PCI-E擴展卡還是直接板載USB3.0芯片,皆是如此。
Q:PCI-E通道不是可以同時使用多個嗎?例如顯卡可以使用X16,怎么會影響USB3.0帶寬?
瘋狂博士:說得沒錯,像顯卡這類需要高帶寬的設備,的確可以使用16個PCI-E通道來提供足夠的帶寬。不過,我們知道,目前還沒有主板芯片組能原生支持USB3.0,所以必須使用第三方控制芯片來提供USB3.0功能。
問題就在這里,第三方芯片不支持多通道的PCI-E,而P55上PCI-E X1通道的帶寬是
2.5GT/s(PCI-E 1.1,速度上限大約為250MB/s),明顯限制了USB3.0(理論帶寬500MB/s)的帶寬。本博士在與一線主板廠商的工程師交談時,問及為何不給第三方USB3.0控制芯片使用多通道的PCI-E,回答是:芯片不支持,且第三方控制芯片廠商由于市場策略原因不愿意開發支持多通道PCI-E的USB3.0芯片,因此……暫時別指望從控制芯片上來解決這一問題。
Q:什么樣的主板搞定了用單個PCI-E連接USB3.0控制器的帶寬問題?
瘋狂博士:難道P55之類的主板就真的只能讓USB3.0帶寬減半了嗎?我們知道,從LGA1156開始,Intel的CPU當中就集成了PCI-E X16通道以供獨立顯卡使用,最關鍵的是,CPU中集成的PCI-E是2.0的,每個通道帶寬可達單行500MB/s,這完全夠USB3.0使用,因此用它就能解決USB3.0的帶寬問題,事實上不少一線廠商提供USB3.0接口的P55主板就是這么做的。
但是,這么做有很大一個缺點,CPU里的PCI-E通道可以工作在X16或者X8+X8的模式下,如果有1個通道被USB3.0控制器占用,獨立顯卡就只能使用X8模式,這對于高端顯卡來說,性能損失還是很明顯的,另外,也不能再使用X8+X8的雙顯卡模式了。所以說,這其實還是一個“拆東墻補西墻”的辦法。
不過,Sandy Bridge平臺搭配的P67/H67號稱已經解決了問題,因為它們的主板芯片已經提供了PCI-E 2.0總線,相對P55/H55提升了一倍的帶寬,再也不用去占用CPU里的PCI-E通道了。
P67 USB3.0性能揭秘
接下來就讓我們看看P67到底是不是真的搞定了USB3.0的帶寬問題。本博士選用了USB3.0外置硬盤盒+SSD硬盤來測試,主板則選用了Intel原裝的DP67GB,為什么要用SSD硬盤?因為我們測試的是USB3.0的帶寬,只要能夠考查接口速度的上限即可。
至于讀寫大小文件的性能,那是硬盤結構決定的,與我們本次測試無關,我們需要的僅是能提供最大外部傳輸速度的存儲設備,具備高速讀取能力的SSD是個很好的選擇(硬盤的寫速度低于讀速度,所以對考查接口帶寬沒有意義,因此也不是測試重點)。
測試平臺
處理器:Core i7 2600K;Core i5 661
內存:宇瞻DDR3 1600 2GB×2
主板:Intel DP67GB Intel P55
顯卡:Radeon HD5670
硬盤:希捷酷魚7200.12 1TB(主盤);Intel X25-V 40GB SSD(測試盤);
USB3.0方案:瑞薩-PD720200(板載、擴展卡);NexStar USB3.0外置硬盤盒
軟件環境:Windows7 旗艦版
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