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 ![]() ![]() 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。 ![]() 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。 ![]() 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。 ![]() 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: ![]() 进入Integrated Perihperals,可以看到Turbo SATA3/USB3.0与Onboard USB3.0 Controller两个选项。 ![]() 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。 ![]() 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。 ![]() 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: ![]() Turbo模式: ![]() Disabled模式 ![]() 再看显卡的性能对比,X8与X16之间差别是多少呢? PCI-E X16 ![]() PCI-E X8 ![]() 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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