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这才是真正的USB 3.0——Sandy Bridge平台USB3.0性能研究

2018-10-28 20:00:48
USB3.0作为消费者非常关注的新一代高速数据接口,早在P55时代已经被主板厂商列为高端产品必备的规格,到目前,已经有普及到主流产品上的趋势。不过,在P55之类主板上采用的第三方USB3.0控制芯片始终不能发挥出全部的性能,在测试中也可以看到P55上通过USB3.0接口连接的硬盘速度与通过SATA接口连接的硬盘速度有明显差距。这到底是什么问题?Intel新推出的P67/H67主板是否已经解决了这个问题?现在就让本博士通过实际的测试告诉你答案。 USB3.0受限,PCI-E带宽是主因 Q:USB3.0关PCI-E什么事? 在这之前,我们先来了解几个相关的知识,这样可以更好地理解整个USB3.0传输速度问题的前因后果。 疯狂博士:问得好,USB3.0是个数据接口,PCI-E是系统的总线,它们之间有什么联系?其实很好理解,USB3.0与外部设备连接,然后USB3.0控制器就通过PCI-E总线与系统进行数据传递。打个比方,USB3.0接口好比水龙头,而PCI-E总线就好比是水管。水龙头再大,接在细水管上,那出水量也高不了,所以,USB3.0再牛,如果与系统连接的总线带宽不够,那它的速度也是会受到限制的。而且,不管你是用USB3.0的PCI-E扩展卡还是直接板载USB3.0芯片,皆是如此。 Q:PCI-E通道不是可以同时使用多个吗?例如显卡可以使用X16,怎么会影响USB3.0带宽? 疯狂博士:说得没错,像显卡这类需要高带宽的设备,的确可以使用16个PCI-E通道来提供足够的带宽。不过,我们知道,目前还没有主板芯片组能原生支持USB3.0,所以必须使用第三方控制芯片来提供USB3.0功能。 问题就在这里,第三方芯片不支持多通道的PCI-E,而P55上PCI-E X1通道的带宽是 2.5GT/s(PCI-E 1.1,速度上限大约为250MB/s),明显限制了USB3.0(理论带宽500MB/s)的带宽。本博士在与一线主板厂商的工程师交谈时,问及为何不给第三方USB3.0控制芯片使用多通道的PCI-E,回答是:芯片不支持,且第三方控制芯片厂商由于市场策略原因不愿意开发支持多通道PCI-E的USB3.0芯片,因此暂时别指望从控制芯片上来解决这一问题。 Q:什么样的主板搞定了用单个PCI-E连接USB3.0控制器的带宽问题? 疯狂博士:难道P55之类的主板就真的只能让USB3.0带宽减半了吗?我们知道,从LGA1156开始,Intel的CPU当中就集成了PCI-E X16通道以供独立显卡使用,最关键的是,CPU中集成的PCI-E是2.0的,每个通道带宽可达单行500MB/s,这完全够USB3.0使用,因此用它就能解决USB3.0的带宽问题,事实上不少一线厂商提供USB3.0接口的P55主板就是这么做的。 但是,这么做有很大一个缺点,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个通道被USB3.0控制器占用,独立显卡就只能使用X8模式,这对于高端显卡来说,性能损失还是很明显的,另外,也不能再使用X8+X8的双显卡模式了。所以说,这其实还是一个拆东墙补西墙的办法。 不过,Sandy Bridge平台搭配的P67/H67号称已经解决了问题,因为它们的主板芯片已经提供了PCI-E 2.0总线,相对P55/H55提升了一倍的带宽,再也不用去占用CPU里的PCI-E通道了。 P67 USB3.0性能揭秘 接下来就让我们看看P67到底是不是真的搞定了USB3.0的带宽问题。本博士选用了USB3.0外置硬盘盒+SSD硬盘来测试,主板则选用了Intel原装的DP67GB,为什么要用SSD硬盘?因为我们测试的是USB3.0的带宽,只要能够考查接口速度的上限即可。 至于读写大小文件的性能,那是硬盘结构决定的,与我们本次测试无关,我们需要的仅是能提供最大外部传输速度的存储设备,具备高速读取能力的SSD是个很好的选择(硬盘的写速度低于读速度,所以对考查接口带宽没有意义,因此也不是测试重点)。 测试平台 处理器:Core i7 2600K;Core i5 661 内存:宇瞻DDR3 1600 2GB×2 主板:Intel DP67GB Intel P55 显卡:Radeon HD5670 硬盘:希捷酷鱼7200.12 1TB(主盘);Intel X25-V 40GB SSD(测试盘); USB3.0方案:瑞萨-PD720200(板载、扩展卡);NexStar USB3.0外置硬盘盒 软件环境:Windows7 旗舰版

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