Чому низька швидкість USB 3.0. Прискорюємо роботу повільної флешки. Способи вирішення проблеми з повільною роботою USB-портів

Ми вимірювали швидкість читання та запису флешок USB 2.0 та 3.0 за допомогою CrystalDiskMark. Тепер настав час подивитися, який виграш за часом виливається використання USB 3.0 при повсякденних діях з флешкою.

Найчастіше я використовую флешки для копіювання фільмів та документів. Тому мене цікавили саме ці два аспекти.

Набір файлів для копіювання

Очевидно, фільми – це великі файли, а документи, порівняно з ними, — маленькі. Я створив два набори файлів:

• Великі– перший рип фільму, що трапився під руку, розміром в 1.5 Гб, а також запис футбольного матчу Росія – Ірландія, з двох таймів по 750 Мб кожен. Цього достатньо, щоб поїздка з Москви до Пітера на Сапсані пройшла непомітно :) Загальний обсяг файлів склав 3 Гб.
• Маленькі– папка із записами блогу, яка містить документи у форматі DOCX, а також їх експортовані у HTML версії з картинками в окремих папках. Усього в папці було 635 файлів загальним обсягом 78 Мб.

Спочатку ці набори копіювалися з диска на флешки Transcend JF620 (USB 2.0) та ADATA S102 (USB 2.0 та USB 3.0), а потім копіювалися назад. Час засікався вручну за допомогою утиліти 1Time.

Швидкість роботи флешок при підключенні до порту USB 2.0

Transcend і ADATA порівнювалися за тривалістю читання та запису обох наборів файлів.

Читання

Нагадаю, що утиліта CrystalDiskMark показала швидкість послідовного читання 29 Мб/с для Transcend та 30 Мб/с для ADATA.

Папка із записами блогу скопіювалася на диск з обох флешок моментально, тому я визначив цей час за 1 секунду. А ось з фільмами спостерігалася інша картина - ADATA впоралася з набором великих файлів майже вдвічі швидше. Як бачите, результати програмних тестів не завжди чітко відображають реальну ситуацію!

Запис

Виходячи з тестів CrystalDiskMark, швидкість послідовного запису ADATA була на третину вищою, ніж у Transcend.

Експеримент з обома наборами файлів показав приблизно те саме. Великі файли скопіювалися рівно на 30% швидше, а маленькі – майже 40%.

Швидкість роботи ADATA S102 при підключенні до портів USB 2.0 та 3.0

Я по черзі підключав флешку до різних портів та виконував операції з обома наборами файлів. Однак цього разу я додав до тесту ще одну змінну швидкість диска!

Швидкість USB 2.0 перевірялася під час обміну даними зі твердотілим накопичувачем Kingston SSDNow V100. Однак у системі також встановлений типовий ноутбучний трудівник. Toshiba MK 7559, 5400 rpm. Цікаво було подивитися, наскільки флешка USB 3.0 може змагатись із таким диском.

Читання

Нагадаю, що CrystalDiskMark оцінила швидкість послідовного читання в 119 Мб/с при підключенні до USB 3.0, що майже вчетверо швидше, ніж при використанні інтерфейсу 2.0.

При копіюванні з флешки на диск набору дрібних файлів відчутної різниці знову не виявилося - важко зробити це швидше, ніж за 1 секунду.

Перенесення великих файлів завершилося в 2.5 рази швидше. На мою думку, 3 Гб за 20 секунд – дуже пристойна швидкість! Однак знову видно розбіжність із тестами CrystalDiskMark — цього разу у бік скромніших результатів у реальних умовах.

USB 3.0 проти HDD 5400 rpm

Також зауважте, що копіювання файлів на HDD зайняло більше часу, ніж на SSD. Це означає, що швидкість читання з флешки USB 3.0 виявилася вищою за швидкість запису диска 5400 rpm. І тест CrystalDiskMark це підтверджує:

Запис

Швидкість послідовного запису ADATA утиліті CrystalDiskMark була оцінена в 35 Мб/с при підключенні до порту USB 3.0 проти 22 Мб/с при використанні порту 2.0.

Набір дрібних файлів записався на флешку практично з однаковою швидкістю, тобто. інтерфейс USB 3.0 не надав відчутної переваги. А запис великих файлів зайняв на 25% менше часу, ніж при використання USB 2.0. Тут теж результати виявилися скромнішими, ніж обіцяли цифри CrystalDiskMark.

USB 3.0 проти HDD 5400 rpm

У цьому випадку різниці між SSD та HDD не спостерігається. Це не дивно, адже швидкість читання з HDD набагато вища за запис на USB 3.0.

Таким чином, SSD дає перевагу лише при копіюванні даних із флешки USB 3.0 на диск.

Висновки

Звичайно, я не можу робити далекосяжних висновків про перевагу стандарту USB 3.0 над своїм попередником за наслідками мого скромного тесту. Тому сформулюю підсумок так: у моїхзавдання на моєїапаратної конфігурації мояфлешка продемонструвала наступні результати при підключенні до порту USB 3.0:

• Швидкість читання, тобто. копіювання даних з флешки на диск, відчутно зросла лише при перенесенні великих файлів, який завершився у 2.5 рази швидше. При цьому вона виявилася вищою за швидкість запису стандартного ноутбучного жорсткого диска(5400 rpm) - саме він був вузьким місцем під час операції.
• Швидкість записи, тобто. копіювання даних з диска на флешку, також зросла тільки при перенесенні великих файлів, який завершився на 25% швидше

Звичайно, ці показники можуть змінюватись в залежності від набору файлів, але загальна картина зрозуміла. Хоча теоретична пропускна здатність USB 3.0 у 10 разів вища, ніж у USB 2.0, на практиці до такого виграшу у швидкості далеко.

Тим не менш, інтерфейс USB 3.0 дозволяє швидше обмінюватися файлами між флешкою ​​та жорстким дискомкомп'ютера, причому ця різниця особливо відчутна під час читання даних з флешки.

Загалом приріст продуктивності відповідав моїм очікуванням, хоча я розраховував на трохи більший виграш при записі.

У будь-якому випадку, я не розчарований, тому що флешка ADATA виявилася швидше за Transcend навіть при підключенні до порту USB 2.0. Незважаючи на те, що ADATA вміщує вдвічі менше даних (16 Гб проти 32 Гб), для мене швидкість має більше значення, ніж об'єм.

А що ви думаєте про ці результати?Чи варто купувати пристрої USB 3.0 зараз заради такого виграшу у продуктивності чи це не має сенсу?

Якщо у вас є можливість протестувати пристрої USB 3.0 під час виконання повсякденних завдань, поділіться результатами в коментарях!

Поки що я не зупинився описувати роботу USB портів. На цей раз я хочу торкнутися теми швидкості роботи USB. Всі сучасні ноутбуки та настільні комп'ютериобладнано інтерфейсами USB. Ви можете збільшувати кількість підключених пристроїв до кількох десятків за допомогою так званих хабів. Також є пристрої, яким все одно на швидкість роботи USB, наприклад, миша та клавіатури, а ось накопичувачі пам'яті (флешки та жорсткі диски) дуже залежить від цих параметрів. Буває, що при передачі файлів на диск, підключений по USB, дуже маленька, а це не добре.

Як бути, якщо повільно працює USB порт? У разі виникнення такої ситуації я підготував низку причин, що описують ці проблеми, а також рішення, які допоможуть прискорити роботу USB. Сподіваюся, дана стаття вам допоможе.

Причина №1 – старі типи USB

Тут на увазі, що на вашому пристрої встановлені порти, що відносяться до старої специфікації. Наразі існує три типи портів: USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, є ще версія USB 3.1.

Між цими версіями, звичайно, є багато відмінностей, але в основному пов'язано не з зовнішнім виглядом, а за швидкістю роботи.

Звичайно, найбільш швидким є USB 3.0, він позначений синім кольором, тому сплутати його з іншими версіями буде складно. Також хочу нагадати, якщо ви маєте пристрій, скажімо, жорсткий диск, який здатний працювати на швидкості USB 3.0, але ви підключили його до порту 2.0, то і працювати він буде не з максимальними можливостями.

А ось парочку параметрів кожного з портів:

USB 1.0

• Максимальна швидкість 12 Мбіт/с;
• Довжина кабелю Max 5 метрів;
• Кількість підключених пристроїв Max – 127;
• Напруга живлення – 5 ст.

USB 2.0

Стандарт зазнав істотних змін, з якими ви можете ознайомитись нижче.

• Максимальна швидкість передачі 480 Мбіт/с;
• Для клавіатур, мишей та джойстиків достатньо 1,5 Мбіт/с;
• Для аудіо та відео пристроїв – до 12 Мбіт/с.

USB 3.0

У даному стандартіможна помітити захоплення швидкості передачі до 5 Гбіт/с, а при виникненні версії 3.1 до 10 Гбіт/с. Також з'явилася можливість одночасної передачі та прийняття даних, що збільшувало швидкість роботи. Має велику силу струму, що допомагає без проблем підключати будь-які жорсткі диски, а також швидше заряджати деякі пристрої, наприклад смартфони. USB 3.0 має сумісність із усіма попередніми стандартами.

Що потрібно зробити? Раджу придбати контролер PCI, але про це нижче.

Які порти стоять на ноутбуці чи комп'ютері?

Про це я вже докладніше писав. Але є кілька моментів, які не включені в ту статтю. По-перше, ви можете використовувати документацію до вашої системної плати або ноутбука та в технічні характеристикивсе дізнатися.

Другий момент – використовувати спеціальні програми, які показують усі технічні та програмні характеристикикомп'ютера.

Як приклад наведу утиліту AIDA64, тому що сам їй часто користуюся. Завантажити можна і пробну версіюз офіційного сайту Отже, заходимо до розділу «Пристрої»і там вибираємо пункт «Пристрої USB», праворуч ви побачите всі порти, які вбудовані у ваш комп'ютер.

Причина №2 – максимальна швидкість відключена у BIOS

Буває й таке. Якщо помітили, що швидкість USB 2.0 підозріло низька, то і знайдіть там налаштування, пов'язані з USB. Перебувати вони можуть у вкладці Advanced. Там можна переключити параметр на Hi-Speedабо FullSpeed. Точно сказати вам не можу, тому що на різних версіях BIOS параметри позначені по-різному.

Причина №3 – USB порти відсутні

У сучасних ноутбуках та системних платах це практично неможливо. Хоча б парочка портів USB 2.0 обов'язково буде вбудована. Звичайно, якщо у вас зовсім інша ситуація, ви без проблем можете придбати контролер PCI USBнаприклад, версії 2.0 або 3.0, або всі разом. За ціною вони не дуже дорогі. Наприклад, можна знайти контролер USB 3.0 за ціною 700 рублів.

Установка також досить проста. Головне знати, як виглядає PCI слот. Перед тим, як робити якісь дії, обов'язково вимкніть ПК і витягніть з розетки. Далі можна витягнути кришку системного блокута перевірити вільні слоти PCI, якщо вони є, то вставляємо туди наш контролер. Після включення комп'ютера все вже працюватиме, необхідне ПЗ встановиться автоматично.

Причина №4 – швидкість роботи на рівні USB 1.0

Виникає й така проблема. У цьому випадку ви можете побачити навіть таке повідомлення: «USB-пристрій може працювати швидше…». Цього говорить про те, що у вас на ПК є вільний високошвидкісний порт, до нього потрібно під'єднувати пристрої.

Якщо ж ви помічаєте, що USB 2.0 або 3.0 швидкість на рівні 1.0, то винні в цьому можуть бути . Може їх потрібно оновити до останніх версій, або видалити, а система вже наново їх встановить. Робиться це так:

1. Заходимо в диспетчер пристроїв – клавіші Win+Xта вибір відповідного пункту;
2. Відкриваємо вкладку «Контролери USB»;
3. на потрібному пристроїнатискаємо двічі, а потім йдемо на вкладку «Драйвер», де тиснемо "Вилучити".
4. Натискаємо на вкладку "Дія», а потім обираємо пункт «Оновити конфігурацію обладнання».

Також є один нюанс під час копіювання файлів. Швидкість буде набагато нижчою, якщо ви копіюєте багато файлів меншого розміру. Якщо хочете велику швидкість, зберіть такі файли в один архів.

Як вирішити проблему з повільним копіюванням даних на флешку?

Розглянемо поширені причини цієї проблеми та поговоримо про способи її вирішення.

1. Продуктивність флешки

Якщо з комп'ютером все гаразд, винуватцем повільного процесу передачі файлів на флешку, відповідно, є остання. Бюджетні флешки, як правило, не можуть похвалитися великою швидкістю запису даних. І швидкість 5-7 Мб/с при інтерфейсі підключення USB 2.0 для них може бути нормальним явищем. Протестувати швидкість запису даних флешки можна з допомогою Windows-програм для тестування швидкості жорстких дисків, зокрема за допомогою популярної утиліти CrystalDiskMark. Більше тієї швидкості, що покажуть тести флешки, не варто очікувати від неї насправді.

2. USB-порти комп'ютера

Придбана для більш швидкий запис даних флешка USB 3.0 буде працювати так само, як і флешка USB 2.0, якщо тільки цей інтерфейс підтримується комп'ютером, а USB 3.0 – ні. Флешку обмежуватиме швидкість роботи порту. Щоб при копіюванні даних отримати продуктивність інтерфейсу USB 3.0, їм повинні бути обладнані порти USB комп'ютера. Це ж стосується й ситуації, коли накопичувач USB 3.0 або 2.0 підключається до USB 1.0. Про те, що флешка підключена до низькошвидкісного порту USB 1.0, Windows, як правило, відразу повідомляє системним повідомленням: мовляв, цей пристрій може працювати швидше, якщо він підключиться до порту USB 2.0.

Якщо дані повільно копіюються на флешку, яка приєднана до USB-порту на передній панелі корпусу ПК, можна протестувати швидкість роботи в умовах підключення до USB-портів материнської плати ззаду корпусу. Можливо, що на передню панель корпусу виведені порти USB 2.0 або 1.0, тоді як порти материнської плати передбачають інтерфейси USB 3.0 або 2.0.

Подібно до USB-портів, що обмежують своїми можливостями швидкість запису даних, урізати швидкість копіювання файлів можуть USB-подовжувачі. Якщо USB-подовжувач передбачає інтерфейс USB 2.0, він своєю граничною пропускною здатністю обмежить швидкість роботи інтерфейсу USB 3.0 флешки та USB-порту комп'ютера.

3. Слабка апаратна начинка комп'ютера

На старих чи бюджетних моделяхкомп'ютерів повільний запис даних на флешку може бути обумовлений слабкою апаратною начинкою, зокрема, малим об'ємом оперативної пам'ятіабо повільним жорстким диском. У такому разі допоможе лише апгрейд комп'ютера.

4. Драйвери

Повільне копіювання даних на флешку може бути наслідком некоректним встановлених драйверів USB. У цьому випадку можна або оновити драйвери материнської плати, або переінсталювати драйвери USB-контролерів. Оновлення драйверів материнської плати можна провести вручну, завантаживши потрібні інсталяториз офіційного сайту плати чи ноутбука, а можна цю справу доручити спеціальним програмам – менеджерам встановлення драйверів. Серед таких: DriverMax, Auslogics Driver Updater, SlimDrivers, Advanced Driver Updater тощо.

Для перевстановлення драйверів USB-контролерів відкриваємо диспетчер пристроїв Windows, розкриваємо гілку «Контролери USB» та за допомогою опції «Видалити» в контекстному менюкожного з пристроїв списку видаляємо драйвер.

Драйвери USB-контролерів встановлюються автоматично.

5. Налаштування BIOS

В деяких випадках повільна швидкістьзапис даних на флешку може бути наслідком обмеження швидкості роботи USB-портів у налаштуваннях BIOS. Таке обмеження потрібно шукати, як правило, у розділі просунутих налаштувань BIOS"Advanced". Якщо навпроти параметра USB 2.0 Controller Mode стоїть значення Low-speed, його потрібно змінити на Hi-speed.

6. Як прискорити запис даних на флешку програмними засобами

Якщо причина проблеми криється в низькій швидкості запису даних самої флешки, на жаль, суттєво прискорити процес копіювання на неї файлів не вдасться. Навіть якщо маємо продуктивний комп'ютер. Програмними засобамишвидкість запису файлів можна збільшити лише незначно.

Якщо на флешку потрібно скопіювати кілька дрібних файлів, краще об'єднати їх в один архівний файл. І поміщати на флешку цей архівний файл. Один важкий файл скопіюється швидше, ніж маса дрібних. До речі, при копіюванні маленьких файлів навіть продуктивні USB-накопичувачі можуть "просідати".

Трохи прискорити перенесення файлів на флешку можна за допомогою спеціальних програм, що виграють у штатних коштів копіювання Windowsякусь частку продуктивності з допомогою власних алгоритмів копіювання даних. Одна з таких – WinMend File Copy, її можна безкоштовно завантажити із сайту творців www.winmend.com/file-copy.

WinMend File Copy має російськомовний інтерфейс, підтримує пакетне копіювання файлів, налаштування буфера, а також відновлення передачі з місця розриву.

USB 3.0 Куди подіється швидкість?

День у день ми радіємо зручності використання та миттєвому підключенню USB-пристроїв. Але буває, ми просто проклинаємо інтерфейс. USB з технологією plug and play неймовірно зручна річ. Але іноді, він ніби на зло відмовляється визначати пристрій або забезпечувати ту швидкість роботи з ним, на яку ми очікували.

USB 2.0: схоже, це триватиме весь день.

З появою чіпсетів Intel сьомої серії та AMD Fusion Controller Hub, що підтримують USB 3.0, важко уявити, як ми могли користуватися першим поколінням USB інтерфейсу більше десяти років тому. Максимальна пропускна здатність становила 1,5 Мбайт/с, і файли через USB 1.1 передавалися дуже повільно, проте ситуація частково пом'якшувалась невеликою ємністю USB-накопичувачів.

Через кілька років нашій увазі був представлений оновлений інтерфейс USB 2.0, який мав максимальну заявлену швидкість передачі в 60 Мбайт/с - величезний стрибок в порівнянні з USB 1.1. Проте, новий інтерфейсобмежувала навантаження протоколу і кодування 8/10 біт, в результаті реальна швидкість передачі у USB 2.0 знаходилася в межах 30-40 Мбайт/с. На той час цього було достатньо. Але зі зростанням популярності доступних зовнішніх RAID-сховищ і SSD на базі SATA, ми стали більш чутливими до продуктивності, і поступово виявилося, що швидкості USB 2.0 починає бракувати.

USB 3.0задовольнив нашу потребу в інтерфейсі з більш високою пропускною здатністю, максимальний показник якого сягає 625 Мбайт/с. Якщо врахувати фактор передачі сигналів, ми отримуємо стелю 500 Мбайт/с. Але навіть з огляду на це реальна продуктивність, схоже, ніколи не доходить такого високого рівня, як вказується в оптимістичних графіках пропускну здатністьпостачальники материнських плат люблять розміщувати на коробці зі своєю продукцією.

USB 3.0: Краще. Але ми чекаємо на більше!

Грунтуючись на швидкості роботи флешок та зовнішніх жорстких дисків, які є у нашій лабораторії, ми боялися, що так і не досягнемо заявлених швидкостей. Тим не менш, ми приступаємо до вивчення роботи USB 3.0і намагатимемося з'ясувати, чи є якась можливість збільшити швидкість передачі даних за цим інтерфейсом.

USB 3.0 Що уповільнює швидкість інтерфейсу?

Чому наші пристрої на базі USB 3.0чи працюють приблизно на швидкості 150 Мбайт/с, коли заявлений максимум інтерфейсу становить 500 Мбайт/с або близько того? Для того, щоб зрозуміти внутрішній пристрій USB потрібно розібратися в базовій швидкості та живленні.

Оскільки USB не дуже підходить для передачі немодульованих даних, інформацію необхідно закодувати, використовуючи лінійний код, а потім декодувати на іншому кінці. Це важливий момент, що дозволяє стороні, що приймає, відновлювати синхронізацію. Без цього помилок передачі буде набагато більше. Як і багато інших інтерфейсів (наприклад, оптичний Gigabit Ethernet), USB використовує лінійне надлишкове кодування 8/10 біт, що перетворює восьмибітні дані на десятибітні, тим самим досягаючи відповідності по фронтах передачі сигналу. Хоча кодування 8/10 біт забезпечує необхідну синхронізацію потоку, це зменшує швидкість передачі корисної інформаціїна 20%.

Тому швидкість передачі даних USB 3.0, що становить 5 Гбіт/с, перетворюється на 500 Мбайт/с пікової пропускної спроможності. Але це не єдиний фактор, який з'їдає реальну швидкістьпередачі.

У характеристиці USB 3.0на форумі USB Implementers Forum (USB-IF), під пунктом 4.4.11 повідомляється таке:

Ефективність SuperSpeed ​​USB залежить від кількох факторів, що включають кодування символів 8/10 біт, структуру пакета та фреймінг, управління потоками та перевантаження протоколу. На частоті передачі 5 Гбіт/с з кодуванням 8/10 біт, чиста пропускна здатність становить 500 Мбайт/с. Коли враховуються контроль потоку, структура пакета та перевантаження протоколу, пропускна здатність корисної інформації становить 400 Мбайт/с або більше.

Раптом швидкість USB 3.0втратила ще 100 Мбайт/с. Але навіть 400 Мбайт/с виглядає досить непогано в порівнянні з 40 Мбайт/с в інтерфейсу USB 2.0.

Незважаючи на те, що ці цифри допомагають стримати очікування від USB 3.0, вони не відповідають на питання, чому реальні показники настільки нижчі. Ми, як і раніше, запитуємо, чому пристрої з інтерфейсом USB 3.0такі повільні, коли в характеристиках зазначено набагато більше пропускної спроможності?

По-перше, контролер самого пристрою дуже впливає на продуктивність. На графіці вище Thermaltake BlacX 5G виразно швидше, ніж адаптер Apricorn SATA-to-USB 3.0 Adapter, проте такі дані ви побачите лише з використанням високопродуктивного SSD. Більше вражає те, що BlacX 5G може випередити зовнішнє RAID-сховище від Buffalo, результат якого показаний на першому графіку. З трьох зазначених пристроїв лише BlacX 5G використовує контролер ASM1051. Виходячи з нашого досвіду, пристрої, що підтримують USB 3.0та використовують контролери ASMedia, забезпечують більш високий рівень продуктивності. Але однієї цієї переваги мало для того, щоб пройти бар'єр 300 Мбайт/с і просунутися до пікової продуктивності інтерфейсу.

По-друге, великий вплив на пропускну здатність надає сам контролер інтерфейсу. Вищезгадані тести ми проводили на "рідних" портах USB 3.0материнської плати ASRock Z77 Extreme6. З урахуванням сказаного ми бачили суперечливі показники продуктивності і результат, схоже, залежав від особливостей реалізації. Контролер Etron на одній платі забезпечив 250 Мбайт/с, і той же контролер, але на іншій платформі, не зміг переступити за 200 Мбайт/с. Однак, в цілому, втрата найбільше пов'язана з USB у Platform Controller Hub або Fusion Controller Hub.

І останнє, незважаючи на те, що інтерфейс USB 3.0здатний забезпечити 400 Мбайт/с, його потенціалу заважає розвинутись неефективний протокол. всі види USBвключають чотири типи передачі: контроль, переривання, ізохронна передача та лінійна передача. Перші два види Контроль та Переривання визначають, яким чином хост з'єднується з пристроями. Третій тип - ізохронна передача, необхідна для періодичної та постійної передачі даних, вона визначає, як пристрій може зарезервувати певну кількість пропускної спроможності з гарантованою затримкою. Ізохронна передача зазвичай використовується в аудіо/відео пристроях типу карт захоплення, оскільки вона вирішує проблему втрати даних (втрату кадрів у відео), коли використовується кілька пристроїв підключених через USB. І нарешті, режим об'ємної (лінійної) передачі (bulk-only transport) нас сьогодні цікавить найбільше, тому що він використовується для передачі даних на USB-сховища тощо.

Технологія Bulk-only transport, в інженерних колах відома під абревіатурою "BOT", була розроблена в 1998 для USB 1.1 як протокол, який приймав і обробляв одну команду за раз. Технологія BOT була спеціально задумана для потреб USB флеш-накопичувачів, які на той час мали невеликий об'єм та швидкість. У зв'язку з цим BOT схожа на IDE в тому, що черговість команд обробляється на хості (що пояснює, чому продуктивність USB падає зі збільшенням глибини черги).

Технологія "BOT" залишилася незмінною з часів інтерфейсу USB 2.0, що дебютував у 2000 році, ймовірно через те, що сама швидкість шини USB є "вузьким місцем", і сенсу в оновленні BOT немає. Але в ретроспективі це може бути не так, тому що USB 3.0вже не повільніше, ніж пристрої, що до нього приєднуються.

USB 3.0 Turbo Mode: швидший USB, із застереженнями

Максимальний розмір транзакції для BOT-передач на рівні операційної системискладає 64 кбайт. Однак послідовні дані зазвичай передаються блоками розміром 128 кбайт, для чого потрібні дві транзакції BOT. Технологія під назвою Turbo mode намагається подолати це обмеження через збільшення максимального розміру транзакції до 1 Мбайт або більше, дозволяючи драйверу USBупаковувати кілька послідовних запитів по 128 кбайт на одну велику транзакцію. Найменша кількість маленьких транзакцій означає менше USB-команд очікування, підготовки та підтвердження, що у свою чергу збільшує пропускну спроможність.

З функцією Turbo mode швидкість USB 2.0 зазвичай збільшується на 8-10 Мбайт/с і продуктивність зростає на ~25-33%. Приріст буде незалежно від того, чи ви використовуєте звичайний жорсткий дискабо SSD, тому що швидкість роботи накопичувачів вища за пропускну здатність інтерфейсу.

Якщо у вас одна з таких материнських плат Asus, то в утиліті Asus USB 3.0 Boost поряд з кнопкою Normal з'явиться або кнопка Turbo, або UASP в момент, коли до порту USB 3.0приєднано відповідний пристрій. І не важливо, чи цей порт є чіпсетним чи обслуговується окремим контролером. Turbo mode характерний для будь-яких пристроїв USB 2.0 або USB 3.0без UAS, і якщо ваш пристрій, підключений через USB 3.0, підтримує UAS, то Turbo mode буде йому недоступним. За промовчанням для всіх пристроїв встановлюється режим Normal (BOT).

ASRock XFast USB виглядає більш відшліфованою і включає Turbo mode на будь-якому порті USB, навіть якщо до нього приєднаний накопичувач, ще не відформатований в NTFS або FAT. Тим не менш, тільки Asus дозволяє увімкнути протокол UAS у Windows 7 за допомогою ліцензійного драйвера MCCI ExpressDisk UASP Driver .

Драйвер Asus UASP працює краще, ніж BOT та "рідний" драйвер UAS у Windows 8, особливо з операціями випадкового читання.

При послідовній передачі даних драйвер UAS у Windows 8 виявляється швидше і забезпечує майже 360 Мбайт/с, обганяючи драйвер Asus UASP на 25 Мбайт/с в операціях читання. Для порівняння, максимальним для BOT є показник ~300 Мбайт/с. Драйвер UASP від ​​Asus лідирує у послідовному записі досягаючи швидкості ~340 Мбайт/с. Драйвер UAS системи Windows 8 дає лише ~325 Мбайт/с. Але обидва режими UASP забезпечує помітне покращення порівняно з BOT, максимум якого становить ~315 Мбайт/с.

USB 3.0 Включаємо UAS на старих материнських платах із підтримкою USB 3.0

Як ми вже зазначали, навіть якщо у вас є пристрій, що підтримує UAS, система, в яку ви встановлюєте його, також повинна його підтримувати, інакше толку від цього не буде. Для цього треба враховувати апаратні та програмні фактори.

Набір драйверів Windows 7 не включає підтримку UAS, ось чому утиліта Asus USB 3.0 Boost має конфігураційні inf-файли в настановній підпапці. Ці файли є недостатньою ланкою.

Як виявилося, технічно ви можете використовувати ці ж драйвери, щоб увімкнути UAS вручну. Однак на цьому шляху є одна перешкода. Коли компанія Asus ліцензувала драйвер MCCI UAS, вона додала підпрограму, яка перевіряє виробника та модель вашої материнської плати. Якщо ви використовуєте плату іншої компанії, все одразу ускладнюється (хоча в нашій лабораторії ми змусили утиліту працювати).

Але якщо CPU-Z визначає розробника вашої материнської плати як "ASUSTek Computer INC", ручна заміна "USB Mass Storage Driver" на "ASUS USB 3.0 Boost Storage Driver" у властивостях системи додає другий "UAS Storage Driver."

Спроба зробити цей фокус на платі не від Asus призведе до повідомлення про помилку. Єдиний спосіб обійти її - модифікувати рядок SMBIOS за допомогою спеціальної утиліти. Знову ж таки, не кожному захочеться стільки возитися, особливо якщо врахувати, що це ще не вся процедура.

Щоб переконатися остаточно, ми взяли стару плату Asusяка має USB 3.0, але не підтримує UAS.

Апаратна частина

Те, що драйвер встановлений ще не означає, що UAS працює. Також потрібна відповідна апаратна підтримка. Візьмемо як приклад Asus P8P67 Deluxe. Зрозуміло, вона містить необхідний рядок SMBIOS, але в ній вживається контролер Renesas USB 3.0, тому ця модель не вказана у списку плат, які підтримують USB 3.0 Boost. Усі плати у цьому списку мають одну загальну складову – контролер ASMedia ASM1042.

Справа в тому, що контролер ASMedia підтримує UAS, а Renesas – ні. Нам удалося змусити працювати UAS через "рідний" порт USB 3.0чіпсета Z77 за допомогою Windows 8 на материнської плати ASRock Z77 Extreme6 (поряд з драйвером Asus UAS на платі P8Z77-V Deluxe з чіпсетом Z77), це говорить про те, що вбудований контролер Intelпідтримує протокол UAS.

Для порівняння у старого контролера Renesas або немає необхідної апаратної підтримки, або він вимагає оновлення драйвера.

Ймовірно, простіше буде купити картку Syba USB 3.0 PCIe (SD-PEX20112). Це дешеве рішення працює через те, що воно засноване на контролері ASM1042, який підтримує протокол UAS. Просто встановіть драйвер ASM1042 від Asus і все готове до роботи.

Тестові прогони Iometer на Thermaltake BlacX 5G, підключеного через картку Syba USB 3.0, підтверджують роботу UAS Швидкість послідовного читання досягає 325 Мбайт/с, такий показник ми й хотіли побачити на платі із "рідною" підтримкою UAS.

USB 3.0 На шляху до більш високої продуктивності

Продуктивність USB 3.0сильно коливається в залежності від контролерів, пристроїв та хоста, про це свідчать дані наших тестів. І щоб з'ясувати, яка комбінація компонентів дасть найкращий результат, справді варто провести дослідження.

Turbo mode та UAS – дві привабливі технології, які покращують початкову поведінку USB 3.0. Але для обох рішень потрібні пристрої, які не з'їдатимуть продуктивність і дадуть інтерфейсу розкритися на повну. Підключіть зовнішній жорсткий диск через USB 3.0, і він працюватиме на однаковій швидкості практично в будь-якій ситуації. Щоб дійсно відчути різницю, необхідно використовувати твердісний швидкісний накопичувач.

Але не сподівайтесь на збільшену швидкість роботи випадкових операцій вводу/виводу. Ми уявляємо, скільки людей розраховують на накопичувач, підключений через USB і працює із завданнями, які передбачають велику кількість операцій із випадковим розташуванням даних, і хочемо звернути увагу, що Turbo mode та UAS вам у цьому не допоможуть. Насправді лише операції лінійного читання/запису зможуть отримати приріст швидкості в цих режимах.

Можливо, це дивно, але найбільший приріст швидкості завдяки Turbo mode ми бачили на пристроях USB 3.0, які продемонстрували самий низький рівеньпродуктивність. Адаптер Apricorn SATA-USB 3.0 Adapter – наш улюблений лабораторний інструмент – використовує погано оптимізований контролер. Багато дешевих USB 3.0-сховища та флеш-накопичувачі потрапляють у цю категорію, і саме такі пристрої найбільше виграють від Turbo, і це добре, оскільки Turbo mode за визначенням безкоштовна.

Однак увімкнути режим Turbo марно, коли ви використовуєте більше дорогі пристроїна базі USB 3.0, як, наприклад Thermaltake BlacX 5G, тому що їхня продуктивність у стандартному режимі (BOT) і так досить хороша. У цій ситуації багато що вирішує UAS, залежно від вашої системи, швидкість послідовної передачі може бути на 20% вище.

UAS – це відносно нова технологіятому на Наразіми утримаємось від будь-яких висновків. Деякі з постачальників, з якими ми зв'язалися, заявили, що у своїх лабораторіях вони отримали більш високі результати, і ми маємо підстави цьому вірити. За словами деяких інженерів, з новими пристроями, що розробляються, швидкість послідовних операцій досягає 430 Мбайт/с, а випадкових - 100 Мбайт/с. Для порівняння, на нашому устаткуванні нам вдалося отримати 350 та 70 Мбайт/с відповідно.

Зрештою, інтерфейс UAS надає величезний потенціал, і ентузіасти можуть бути не єдиними, хто отримає від нього виграш. Як зазначив один з інженерів Western Digital, ця технологія більш актуальна для мобільних системта десктопних оточень початкового рівня. При роботі в режимі BOT USB сильно навантажує центральний процесор, і це пояснює, чому USB 2.0 та USB 3.0дуже часто працюють повільно на старих системах. Протокол UAS ефективніший і дає значно меншу навантаження ЦП. Додавання підтримки черговості команд відчинило двері для збільшеної продуктивності, оскільки операції обробляються паралельно. Все це в результаті допомагає покращити продуктивність на старих та дешевих комп'ютерах, розвантажуючи процесор для інших завдань.

Останнім часом все частіше чути про USB 3.0версії, що це дуже добре, швидше передача даних і ще багато переваг перед звичайним старим USB 2.0інтерфейс. Такі давайте розберемося в чому їх відмінності, в яких випадках USB 3.0 дійсно буде корисним і коли не буде різниці між старим і новим USBінтерфейс.

USB 2.0 з'явився у 2000 році. Він міг працювати в одному з трьох режимів (Low-speed, Full-speed та High-speed). Режим High-speedта було основним нововведенням у USB версії 2.0. Швидкість передачі в режимі High-speed могла досягати 480 Мегабіт за секунду. Але в середньому більшість пристроїв швидкість передачі даних через USB 2.0 порт 5-10 Мегабіт в секунду.

Зважаючи на те, що обсяги файлів і носіїв з часом стали набагато більшими, виникла потреба в більш високої швидкостіпередачі даних. Таким чином, у 2008 році з'явився новий інтерфейс USB 3.0, розробкою якого займалося кілька великих компаній Intel, Microsoft, HP та інші.

Для того, щоб людям було відразу зрозуміло, що в пристрої використовується порт USB 3.0, його внутрішню частину роблять із синього пластику, тоді як USB 2.0 частіше білого кольору.

І нарешті, найголовніше, це швидкість передачі даних, яка досягає в USB 3.0 до 5 Гігабіт за секунду, а це 600 мегабайт в секунду. Так само на відміну від USB 2.0 версії, USB 3.0 сила струму 900 мА, а це дозволяє usb хабу підключати кілька енергоспоживаючих пристроїв.

Отже відзначимо основні відмінності USB 3.0 від USB 2.0:

• Швидкість передачі даних USB 2.0 - 480 Мегабіт за секунду (60 Мегабайт за секунду)
  Швидкість передачі даних USB 3.0 - 5 Гігабіт за секунду (600 Мегабайт за секунду)
• Сила струму USB 2.0 - 500 міліАмпер
  Сила струму USB 3.0 - 900 міліАмпер
• За USB 3.0 версії відбувається одночасне відправлення та прийняття даних, у той час як через USB 2.0 передача відбувається лише в один бік.
• USB 3.0 порти сумісні з пристроями старіших версій USB.

Але слід зазначити, що USB 3.0 версії буде радувати і вражати своєю швидкістю тільки в тому випадку, якщо пристрій або носій, які підключені до USB 3.0 порту, мають підтримку цієї версії інтерфейсу. Наприклад, якщо звичайну usb флешку 2.0 версії підключити до USB 3.0 порту, то швидкість буде така ж як і при підключенні до USB 2.0 порту.

Влітку 2013 року було презентовано інтерфейс USB 3.1версії, що має швидкість передачі даних до 10 гігабіт. Сьогодні вже можна зустріти у продажу комп'ютери із USB 3.1 портами.