USB 3.0: Новая эра скорости

12-11-2010, 17:04
Просмотров: 6198
Вы когда-нибудь теряли слишком много времени, дожидаясь пока крупные файлы переползут с компьютера на внешний жесткий диск? Не волнуйтесь – USB 3.0 уже с нами. Этот новый интерфейс не только может быстрее передавать данные и обеспечивать большую мощность, но и является обратно совместимым с устройствами USB 2.0.

Спецификации USB 3.0, разработанные форумом USB Implementers Forum (USB-IF), обещают теоретическую пропускную способность в 5Гбит/сек, тогда как старый интерфейс USB 2.0 предлагает нам лишь 480Мбит/сек.

Ключом к совместимости старого и нового интерфейсов является чип-контроллер NEC PD720200. Последний внутри себя имеет схемы приема/передачи данных как для USB 2.0, так и для USB 3.0, и может использовать любые из них, в зависимости от того, какое устройство подключено. В настоящее время данный чип является лучшим в своем роде, впрочем в ближайшие месяцы такие компании, как Symwave, Fujitsu и Via также должны представить свои чипы USB 3.0.

Первые карты и устройства USB 3.0 работают с Windows Vista и с Windows 7. А как же другие операционные системы? Apple еще не решила поддерживать ли новый стандарт. Тогда как в ядре Linux программная основа для USB 3.0 находится еще с прошлой осени, и необходимые драйвера потихонечку подтягиваются.

На рынке в настоящее время уже можно найти несколько устройств с USB 3.0. Для их анализирования мы использовали ноутбук Lenovo ThinkPad W510 со встроенным USB 3.0. В ходе своих анализов мы попробовали несколько новых устройств, включая внешний жесткий диск Buffalo DriveStation USB 3.0 HD-HXU3, док SATDOCKU3S USB 3.0 Hard Drive Docking Station в комбинации с нашим текущим жестким диском Western Digital WD Caviar Blue и Seagate BlackArmor PS 110 USB 3.0 Performance Kit – портативный жесткий диск с адаптером USB 3.0 ExpressCard.

Что нового в USB 3.0?

В отличие от изменения USB 1.0 на USB 2.0, USB 3.0 приносит действительно физически другие разъемы. Внешне плоский разъем USB Type A (подключаемый к компьютеру) кажется таким же, как и раньше, впрочем внутри него находится больший набор коннекторов (соединителей). Кроме того, внешняя грань разъема окрашена в голубовато-синий цвет, чтобы показать его отношение к USB 3.0.

USB 3.0: Новая эра скоростиUSB 3.0: Новая эра скорости

На другом конце кабеля находится разъем Type B (этой стороной кабель подключается к устройству USB 3.0), который в действительности кажется другим – не походит, на тот, что мы видели раньше.

USB 3.0: Новая эра скоростиUSB 3.0: Новая эра скорости

Этот разъем имеет больший набор коннекторов, и кажется слегка похожим на старый изогнутый и вытянутый разъем USB. Есть также и новый разъем Micro Type B у которого все коннекторы расположены горизонтально.

USB 3.0: Новая эра скорости
USB 3.0 Micro Type B


Как результат, вы не сможете подключить кабель USB 3.0 в устройство USB 2.0. Однако вы сможете подключить устройства и кабеля USB 3.0 к своему компьютеру, хотя и не получите при этом выигрыша в скорости (Замечание: чтобы добиться максимума от USB 3.0, кабель должен быть короче 274см. USB 2.0 позволял использовать кабеля до 488см).

Причина использования новых разъемов заключается в том, что кабель USB 3.0 содержит в себе девять проводов, что в четыре раза больше, чем в кабеле USB 2.0. При этом восемь проводов используются для передачи данных, а девятый является земляным. Тем не менее, несмотря на увеличенное количество проводов, кабеля для USB 3.0 не должны быть толще, чем те, что использовались в USB 2.0.

Однако, между ними должна быть значительная разница в производительности. USB 2.0 - это как однополосная проселочная дорога, которая должна справиться с обычным утренним трафиком. При передаче массы данных по такой “дороге” можно наткнуться на большие пробки. Однако, располагая девятью проводами, USB 3.0 имеет две дополнительные полосы передачи трафика в обоих направлениях, что должно обеспечить ровность потока данных между компьютером и устройством.

В отличие от USB 2.0, требующего синхронных приемо-передатчиков, хост-контроллер USB 3.0 не должен опрашивать USB-устройство при каждом своем желании отправить данные. Это ускоряет передачу данных.

Впрочем, несмотря на то, что пиковая скорость SuperSpeed USB 3.0 составляет 5Гбит/сек, в некоторых случаях она будет снижаться. Например, это будет происходить при передаче данных между компьютером и устаревшим устройством или при использовании слишком длинных кабелей.

Помимо более высокой скорости новый USB 3.0 обеспечивает и больший выходной ток. В частности при подключении неопознанного устройства, когда компьютер еще только ищет и подгружает все необходимые драйвера, USB 3.0 обеспечивает это устройство током величиной до 150 миллиампер. После же того, как устройство было опознано и принято операционной системой компьютера, USB 3.0 может обеспечить его током в 900 миллиампер, тогда как USB 2.0 предоставлял лишь 500мА. Увеличенного выходного тока должно быть более чем достаточно, чтобы запитать внешний жесткий диск или камеру или даже какое-либо USB-устройство (вроде монитора или проектора), которому требуется больший ток, чем может обеспечить порт USB 2.0.

Впрочем, также USB 3.0 предлагает и экономить электроэнергию. Если USB 2.0 позволяет лишь включить или выключить внешнее USB-устройство и растрачивает на него энергию, когда оно не используется, то новые спецификации предлагают три уровня электропитания, что позволяет значительно экономить потребление.

Но помните, что первые реализации USB 3.0 в плане энергопотребления являются весьма прожорливыми. В частности использовавшийся нами для анализирования ноутбук Lenovo ThinkPad W510 при проигрывании музыки с внешнего накопителя USB 3.0 смог продержаться 2 часа и 19 минут. Для сравнения, этот же ноутбук продержался на 34 минуты больше при использовании порта USB 2.0.

Как мы проводили анализирование USB 3.0?

Для определения возможностей USB 3.0 мы подключали каждое устройство к ноутбуку Lenovo ThinkPad W510, который поставляется с процессором Intel Core i7, с 8GB памяти и с жестким диском на 500GB. Также ноутбук имеет четыре порта USB, пару портов USB 3.0, один порт USB 2.0 и один комбо-порт USB 2.0/eSATA.

Конечно, первые устройства с USB 3.0 по большей части будут работать на компьютерах, которые пока предлагают лишь USB 2.0. Однако, будем надеяться, что в дальнейшем специальные адаптеры USB 3.0 снабдят эти относительно “устаревшие” компьютеры поддержкой нового последовательного интерфейса.

На совместимость со старым интерфейсом устройства USB 3.0 мы анализировали с помощью ноутбука Fujitsu LifeBook A6220, который имеет процессор Core 2 Duo 2GHz, 3GB памяти, 15,4" экран и четыре порта USB 2.0. Каждое устройство USB 3.0 мы подключали сначала к порту ноутбука USB 2.0 и затем к любому из двух адаптеров USB 3.0 ExpressCard, в качестве которых мы использовали StarTech 2 Port ExpressCard SuperSpeed USB 3.0 Card Adapter (за $50) и адаптер USB 3.0 ExpressCard, который пришел к нам вместе с накопителем Seagate BlackArmor.

Для оценки скоростей всех трех проанализированных нами устройств USB 3.0 мы использовали программу PassMark DiskMark, являющуюся частью пакета PerformanceTest.

Тесты включали:
  • Последовательное чтение: Программа создает на внешнем накопителе большой анализовый файл и последовательно считывает его от начала до конца с помощью системы.

  • Дисковая последовательная запись: Программа создает большой анализовый файл и затем данные последовательно записываются на внешний накопитель.

  • Дисковое случайное чтение/запись: Программа создает на внешнем накопителе большой анализовый файл и затем считывает данные случайным образом.
  • Смещая указатель файла в случайную позицию в файле, программа выполняет чтение или запись 16КБ блока. Затем анализ повторяется. Его повторение происходит до тех пор, пока не переданы все данные.

  • DiskMark – эти взвешенные средние очки другие анализов дают неплохую оценку общей производительности накопителя в реальной ситуации.


  • Также мы брали папку с 1450-ю файлами и общим размером в 8,45GB и измеряли время ее передачи между системной и накопителем. При этом между запусками этого анализа мы очищали системную корзину.

    Чтобы посмотреть, могут ли устройства USB 2.0 работать с оборудованием USB 3.0, мы взяли группу из 10 старых и новых устройств USB 2.0 (в число которых вошли оптический привод, мышь, вебкамера, внешний жесткий диск, видеокамера, клавиатура, спикеры, карта SD, USB-флэшку и медиа-плеер) и затем по очереди подключали их ко всем трем контроллерам (к картам-адаптерам или непосредственно к порту USB 3.0 лэптопа ThinkPad W510) и проверяли их автоматическое обнаружение и работоспособность. При этом, все устройства (как и контроллеры) прошли анализ.

    И, наконец, чтобы увидеть, как новое оборудование влияет на время работы ноутбука от батарей, мы на ноутбуке ThinkPad W510 непрерывно проигрывали музыку с внешнего жесткого диска USB 3.0, параллельно использовав PassMark BatteryMon для отслеживания скорости иссякания системной батареи на 9500mAh. Чтобы сравнить результаты USB 3.0 и USB 2.0, мы проделали этот анализ два раза.

    Buffalo DriveStation USB 3.0 HD-HXU3

    Со своим весьма скругленным корпусом и блистательно черной окраской, внешний накопитель Buffalo DriveStation USB 3.0 HD-HXU3 является не только стильным, но и надежным местом для хранения данных. Полутора-терабайтная версия DriveStation (в розницу стоит $175-$200) состоит из 3,5" жесткого диска SATA и предоставляет для использования 1,36TB места. Также Buffalo продает одно-терабайтный DriveStation за $131-$168 и двух-терабайтный за $244-$280.

    USB 3.0: Новая эра скорости
    Buffalo DriveStation USB 3.0 HD-HXU3


    Данный накопитель поставляется с внешним блоком питания. При подключении накопитель устанавливается автоматически и не требует никакого дополнительного программного обеспечения. Также нам понравился светодиод активности этого накопителя, которые сияет голубым светом при подключении к USB 3.0 и зеленым при работе по USB 2.0.

    Buffalo DriveStation поставляется с рядом утилит, включая программу резервирования Memeo, и приложений для форматирования накопителя и экономии энергии. В ходе наших анализов, DriveStation оставался холодным и тихим. Время от времени он был настолько бесшумным, что нам было трудно определить, работает ли он или нет, хотя в это же время на него и с него передавались данные.

    Результаты анализов

    В отличие от устройств Seagate и StarTech, DriveStation не поставляется с картой-адаптером USB 3.0 (и компания Buffalo не предлагает ее отдельно). Поэтому мы подключали DriveStation к лэптопу от Fujitsu посредством адаптеров USB 3.0 ExpressCard от Seagate и StarTech, как и напрямую к лэптопу Lenovo ThinkPad W510.

    При подключении DriveStation напрямую в порт USB 3.0 лэптопа ThinkPad, накопитель набрал в DiskMark - 319,9 очков. Для сравнения при работе от порта USB 2.0 этот же накопитель набрал лишь 115,2 очков.

    Более того, DriveStation показал лучшую скорость в анализе случайного чтения-записи. Скорость составила 27,4Мбит/сек. Также при работе через карту-адаптер от StarTech, подключенную к ThinkPad W510, накопитель показал высокие скорости последовательной записи и чтения.

    В то же время при перемещениях папки с файлами общим размером в 8,45GB, DriveStation показал посредственные результаты. Средние скорости чтения и записи накопителя составили 350,2Мбит/сек и 339,9Мбит/сек соответственно, что примерно в два раза выше, чем при выполнении тех же самых операций по USB 2.0.

    В итоге

    Нам нравится, как Buffalo DriveStation смотрится на нашем рабочем столе, и что он значительно быстрее устройств USB 2.0. Интересно, но в большинстве анализов с адаптерами USB 3.0 ExpressCard наш DriveStation был медленнее мобильного накопителя от Seagate. В то же время этот накопитель был слегка лучше, чем Seagate при подключении непосредственно в порт USB 3.0 лэптопа ThinkPad.
    Автор: Роман
    Опубликовано пользователем: 3470 (смотреть все)
    Комментарии:
    » » USB 3.0: Новая эра скорости