【转帖】技嘉P55A-UD3R USB3.0性能探究
本帖最后由 mjsong 于 2011-2-27 22:27 编辑[测试] 务实才是王道，技嘉P55A-UD3R USB3.0性能探究
早在2009年第四季度，技嘉就推出了支持USB3.0的主板，目前，全线主板都已支持，包括了AMD与Intel的所有主流型号。相关信息可以参考技嘉官方网站：
http://www.gigabyte.com.cn/FileList/WebPage/mb_usb3mb/default.htm
可以看到，技嘉在支持USB3.0的同时，还提供了SATA3.0规格的支持与USB3.0三倍供电的技术，简称为“333”。
在“333”推出之后，出现了一些争论，主要是以下几点：
1、USB3.0与SATA3.0还未普及，现在主板就支持显得功能过于超前，为了这个功能导致主板售价大幅增加得不偿失，用户很难愿意为之买单。
2、技嘉目前支持333的主板，P55/H55/H57居多，但相关芯片组提供的PCI-E通道数量太少，使用PCI-E X1 GEN1仅能提供2.5Gbps的传输带宽，比起USB3.0的5Gbps、SATA3.0的6Gbps肯定存在瓶颈。
这两个问题的出现，使得333备受质疑。但技嘉又强推333的主板，大有用333取代老版本之势。这令我非常想一探究竟333到底有什么优势。机会终于来了，感谢西部数据提供的支持USB3.0接口的MyBook3.0
。测试表明，技嘉对USB3.0的支持是很务实的，在没有大幅增加主板售价的前提下能令用户得到极速体验。
测试平台：
处理器：i5 750
主板：技嘉P55A-UD3R
内存：威刚DDR3-2000
显卡：技嘉GV-N250ZL-1GI
硬盘：西部数据MyBook3.0 1TB
电源：Enermax Evolution 85+ 1050W
散热器：Megahalems
测试软件：HDTune基准测试
P55A-UD3R主板介绍
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P55A-UD3R主板以超耐久3代规格打造，采用双倍铜PCB。主板为CPU供电提供了12+2相的供电设计，每相供电均搭配低阻抗的超耐久3剑客元件，即日系高品质固态电容、铁素体电感以及低阻抗MOSFET。产品规格在此主板测试中再详细介绍。本文重点看USB3.0接口部分。
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主板提供了多达8个USB接口，其中蓝色的两个即为USB3.0接口。
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在主板上还可以看到USB的保护元件，左侧为ESD防静电芯片，右侧为自恢复贴片保险丝。
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目前的主板芯片组I/O部分都仅有USB2.0，需要板载NEC此颗芯片来达到USB3.0的支持。此颗芯片已经通过USB3.0认证，技嘉的相关主板也均通过。
在主板BIOS中，相关的USB3.0选项如下：
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进入Integrated Perihperals，可以看到Turbo SATA3/USB3.0与Onboard USB3.0 Controller两个选项。
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Turbo SATA3/USB3.0进入后可以看到如上4个选项，测试中就针对这四项进行。Onboard USB3.0 Controller不用多说，即为开启或/关闭板载的NEC芯片。
说明书对此4个选项的解释如下：
Auto：BIOS会依所安装的装置的规格自动设定此功能。（默认值）
Turbo SATA3：将Marvell 9128控制器的PCIe速度设为PCIe Gen2
Turbo USB3.0：将NEC USB3.0控制器的PCIe速度设为PCIe Gen2
Disabled：设为Disabled时，Marvell 9128控制器及NEC USB3.0控制器的PCIe速度将被设为PCIe Gen1
从说明书这几句话中可以了解到，为了解决P55的PCI-E数量不足问题，技嘉在BIOS中设置了速度切换，可以分别将SATA3与USB3.0设置到PCI-E Gen2速率。P55的PCI-E通道为何不足呢？请看这个框图。
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P55本身引出的8条PCIE X1是Gen1，也就是第一代的PCI-E，每lane的速率单向为250MB/s。而USB3.0单向就是500MB/s。为了解决带宽不足的问题，技嘉在主板巧妙的利用了处理器内部的PCI-E X16中的X8通道。Lynnfield处理器中集成了X16条PCI-E，可以分拆两个X8，所以只要利用上其中的X8，USB3.0就不存在传输瓶颈。技嘉在P55A上设置了电子开关，只要将USB3.0或SATA3.0设置为Turbo模式，则CPU中所含的16条PCI-E Gen2中会有8条分配给USB3.0或SATA3.0，当然，USB3.0或SATA3.0只利用到其中的一条PCI-E，显卡则工作在PCI-E X8状态下。也许很多朋友会觉得这样不爽，不是显卡接口速度降低就是USB3.0或SATA3.0接口降低，真是鱼与熊掌不可兼得啊。所以我们也看到有网友感慨：这是Intel的错！P55提供的PCI-E接口确实少了点。
从规格上看，技嘉的这种切换方式来实现的333技术，确实是一种折中的方案。但不管是哪个Turbo或是显卡的X8、X16状态，实际应用中会有多大影响？以下用测试来探究。
测试结果：
下表中就是各选项情况下的测试数据。这里我仅测试基本的传输速率，并且没有列出SATA3.0 Turbo模式的测试数据，因为此模式也令USB3.0试用PCI-E Gen1 X1通道，与Disabled模式的性能完全一样。
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各模式中的读取性能接近，而写入性能的Turbo模式领先比较多。Auto模式与Disabled模式性能非常接近，可以认为这两个模式其实工作状态一样，数据差别也完全在误差范围之内。从下面三个截图中也可以看到，其中Auto与Disabled的模式中的显卡均工作在PCI-E X16状态下。
测试结果我认为很理想，在采用PCI-E X1 Gen1模式下，写入速度确实受限，但比USB2.0还是快很多。当然，测试硬盘为机械式硬盘，内部传输瓶颈导致最高也就100多M的传输速率，如果换用固态硬盘会快很多，USB3.0带宽的影响更明显，不过我现在没有支持USB3.0的固态盘或U盘，本文只是用此测试来进行原理分析。
AUTO模式：
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Turbo模式：
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Disabled模式
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再看显卡的性能对比，X8与X16之间差别是多少呢？
PCI-E X16
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PCI-E X8
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仅有几十分差距而已，这对于游戏来说根本没有影响。实际上之前就有国外网站证明，PCI-E 2.0的X16与X8对显卡性能影响微乎其微。以目前的单卡性能来说，X16跟X8在实际应用是感觉不到区别的。
总结：
请读者再翻到文章最开始提出的两个问题，我们就不难理解为何技嘉采用这种折中的方式来实现USB3.0与SATA3.0的支持。为了保持合理的价格并解决P55 PCI-E通道数不足的问题，通过电子开关合理利用处理器与芯片组提供的PCI-E通道，这不失为最务实的解决方案。而这两种规格的相关产品，在今年就可以大量上市，届时用户根本不必升级主板或是购买USB3.0转接卡。这里要提一句：USB3.0转接卡也大都是PCI-E X1接口，如果使用USB3.0卡只有插到Gen2的X1上才没有瓶颈。
纵观技嘉的全线产品，支持333技术的型号包括了Intel X58、P55/H5X、P43、P41系列，还有AMD的770、785G、790X，涵盖了所有高中低市场，在当今是业界独一无二的。从产品规格上分析，P55、H5X、P43、P41系列是需要切换PCI-E通道，而其他芯片组，包括X58、770、785G、790X大多能从北桥提供足够数量的PCI-E 2.0规格的x1接口。
最后，也要说一下更高端的USB3.0解决方案：那就是采用桥接芯片PLX8613桥接芯片。这个方案可以将4条PCI-E通道桥接成8条供两个设备使用，及时是PCI-E Gen1.0，四条通道也提供了1GB/s的带宽，足够USB3.0与SATA3.0而不存在瓶颈。但问题是这颗芯片太贵，导致主板要贵好几百元。技嘉P55A-UD3R比起同定位的P55-UD3L仅高出100元，好几百与一百元的价差足以决定产品的热销程度。相信过不久其他品牌也会推出吸取技嘉经验的主板。
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恩，还是LGA1155平台的SATA3性能更好一些。 X58用USB3.0也可以 只要尝试肯从第二根X16槽里拿点宽带就可以做到不影响主卡的带宽了 不过这篇测试还不够测试它的极限速度 应该拿块SSD来测 机械硬盘顶多140M了拿SSD可以测出极限 围观学习一下~:a52: 学习了~ 就实际应用来说就算有损失已经足够了，相信没有谁会花很多钱买个高速SSD却只当移动硬盘用的。除非钱多的没地方用了。而相对于普通机械硬盘的速度，这个带宽足够用了，完全可以提供比USB2.0快上至少三、四倍的速度，能节约很多时间，还是非常实用的。 我个人的DIY原则一向时实用为王，那些基本很难在实际使用中达到的极限速度对于普通用户没有任何意义，我上次做USB3.0测试时也有网友提出要用高速SSD来测，但我觉得真到了高速SSD普及的都能当移动硬盘随便用的时候，现在的主板多半也早已退休了。 同意大家以为现在的系统最短的那根木板在哪里？
slan7777 发表于 2011-2-28 09:55 static/image/common/back.gif
我个人的DIY原则一向时实用为王，那些基本很难在实际使用中达到的极限速度对于普通用户没有任何意义，我上次 ...
现在140M的速度的确够了 我只想看看技嘉打开Tubro模式后 用SSD就可以测出最高带宽是多少 看看相对PCI-E X1的带宽提升了多少 不是为了拿SSD作为移动硬盘
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