Интерфейс USB 2.0, предназначенный для подключения к компьютеру периферийных устройств, служит пользователям верой и правдой уже почти 10 лет, но, как это часто бывает, со временем его возможностей становится недостаточно. Максимальная теоретическая пропускная способность интерфейса USB 2.0 составляет 480 Мбит/с, что соответствует скорости передачи 60 МБ/с. В реальности эта цифра практически недостижима, и нам приходится довольствоваться скоростью около 30 МБ/с, что почти вдвое меньше возможного максимума. Это связано с высокими "накладными расходами" протокола на согласование передачи данных. Помимо этого, у стандарта USB 2.0 есть и другие ограничения - возможна только односторонняя передача данных, а максимальный потребляемый ток с одного порта не превышает 500 мА.
Разумеется, далеко не все приведенные ограничения являются критичными при повседневном использовании. Так, USB-флэш накопители не требуют большого тока, а их скорость передачи часто не превосходит реальных возможностей интерфейса USB 2.0. Однако современные жесткие диски, даже форм-фактора 2.5" со скоростью вращения 5400 об/мин, значительно производительнее, и скорость обмена данными с ними уже может ограничиваться скоростью интерфейса. Это еще более заметно в случае использования внешних накопителей, использующих стандартные жесткие диски 3,5", скорость которых в настоящее время может легко превышать 100 МБ/с.
Очевидно, что настало время перейти к использованию более скоростного интерфейса в периферийных устройствах. Конечно, при подключении внешнего хранилища можно воспользоваться интерфейсом e-SATA, но данный интерфейс не очень распространен и, по всей видимости, вряд ли завоюет большую популярность в будущем. Тем более, что на смену интерфейсу USB 2.0 приходит новая и весьма прогрессивная версия - USB 3.0.
Интерфейс USB 3.0 несет немало новшеств. Его максимальная теоретическая скорость передачи равна 5.0 Гбит/с, поддерживается одновременная двунаправленная передача данных (full duplex), а также кардинально переработан механизм согласования передачи, что должно позволить подключаемым устройствам использовать гораздо больший процент от максимальной теоретической пропускной способности шины, чем в случае USB 2.0. Кроме того, новый стандарт допускает максимальный потребляемый ток порта USB до 900 мА, что значительно расширяет круг подключаемых к компьютеру мобильных устройств, которые вполне могут обойтись без отдельного блока питания.
Сегодня мы рассмотрим внешний накопитель серии DriveStation USB 3.0 HD-HXU3 производства компании Buffalo Technology, который использует скоростной жесткий диск 3,5" и интерфейс USB 3.0. Итак, начнем.
Мы получили нелокализованный образец устройства, поэтому упаковка пестрит иероглифами. Впрочем, ключевые особенности накопителя можно различить и в этом случае.
На обратной стороне коробки также масса иероглифов, но еще присутствуют и графики, которые, по всей видимости, сообщают о превосходстве скорости интерфейса USB 3.0 по сравнению с USB 2.0.
Внешне накопитель Buffalo HD-HX1.0TU3 представляет собой изящный контейнер из глянцевого пластика. Спереди снизу расположены немногочисленные вентиляционные прорези, а в задней части устройства сверху расположен отсек с вентилятором.
Задняя часть устройства предельно лаконична. Здесь расположены только разъемы питания и USB 3.0.
Плата контроллера также содержит минимум элементов.
Так выглядит разъем USB 3.0 типа В. Он обратно совместим с USB 2.0, то есть устройство с портом USB 3.0 может использовать для подключения кабели USB 2.0, однако подключить "старое" USB 2.0 устройство кабелем USB 3.0 - не получится.
В устройстве использован контроллер Fujitsu MB86C30A, который является мостом USB3.0-SATA и основан на ядре ARM.
В качестве накопителя используется 3,5" жесткий диск Samsung HD103SJ объемом 1 Тб.
Тестирование
Использовался тестовый стенд следующей конфигурации.
| CPU | Intel Core i7 870 @ 3.2 ГГц (133x24) |
| Cooler | Thermalright Ultra-120 |
| Материнская плата | Gigabyte GA-P55A-UD6 |
| Оперативная память | 2 x 2 Гб DDR3-1600, 7-7-7-20-1T |
| Видеокарта | AMD Radeon HD4830 |
| Операционная система | Windows 7 Home Premium 32-bit |
Отметим, что материнская плата Gigabyte GA-P55A-UD6 имеет отдельный контроллер NEC SuperSpeed USB 3.0, к которому мы и подключали внешний накопитель Buffalo HD-HX1.0TU3. Подробный обзор этой материнской платы будет опубликован на нашем сайте в ближайшее время.
Прежде, чем приступить к тестированию внешнего накопителя, давайте сначала изучим характеристики установленного в нем жесткого диска. Итак, мы извлекли жесткий диск из накопителя Buffalo HD-HX1.0TU3 и подключили его к SATA-порту на материнской плате. Далее приведено несколько скриншотов утилиты HD Tune 3.5.
Жесткий диск Samsung HD103SJ обладает прекрасной производительностью, его скорость линейного чтения и записи в начале диска достигает почти 150 МБ/с!
Теперь посмотрим, что будет, если подключить внешний накопитель Buffalo HD-HX1.0TU3 к порту USB 2.0.
Как видите, интерфейса USB 2.0 значительно ограничивает производительность внешнего накопителя, и скорость чтения-записи находится на уровне около 30 МБ/с, что почти в пять раз меньше того, что способен показать жесткий диск.
Теперь подключим внешний накопитель Buffalo HD-HX1.0TU3 к порту USB 3.0 и посмотрим, изменится ли что-нибудь.
Прекрасный результат! Скорость чтения с внешнего накопителя при подключении по интерфейсу USB 3.0 практически совпадает со скоростью чтения диска при подключении напрямую к порту SATA на материнской плате.
Скорость записи на внешний накопитель при подключении его по интерфейсу USB 3.0 оказалась чуть меньше, чем при прямом подключении, но от этого результат не становится менее впечатляющим.
Общая картина в тест File Benchmark практически идентична результатам при прямом подключении жесткого диска к порту SATA материнской платы, хотя величина "столбиков" и чуть меньше.
Также мы провели тестирование в популярном бенчмарке PCMark Vantage при трех вышеупомянутых способах подключения накопителя. Диаграммы производительности по каждому из тестов, входящих в пакет HDD Suite, приведены ниже.
Как видите, при подключении внешнего накопителя по интерфейсу USB 3.0 результаты тестирования оказываются очень близки к тем, что демонстрирует жесткий диск при подключении по интерфейсу SATA, и значительно превосходят скорость работы накопителя по USB 2.0 в большинстве тестов.
Ну и напоследок, приведем результаты еще одного теста. Как уже говорилось в самом начале статьи, интерфейс USB 3.0 допускает одновременную двунаправленную передачу данных. Собственно, мы и решили проверить, так ли это. Для этого был создан архив размером 15 Гб, который мы поместили на основной жесткий диск компьютера (диск G:), а копию архива под другим именем разместили на внешнем накопителе (диск Z:). Затем запускался процесс копирования архива на внешний накопитель, а через некоторое время дополнительно запускался процесс обратного копирования. Скриншоты ниже иллюстрируют данный процесс.
Как видите, одновременная передача данных по интерфейсу USB 3.0 действительно возможна, хотя максимально возможные значения скорости и не достигаются. Но тут надо учесть, что одновременное чтение и запись на один и тот же жесткий диск привело бы к аналогичным результатам.
Выводы
Как показало тестирование, интерфейс USB 3.0 действительно способен поднять производительность внешних устройств на новую высоту и полностью реализовать заложенный в них потенциал. Это становится особенно актуально при широком распространении медиа-контента высокой четкости (HD). Конечно, несколько огорчает то, что компания Intel не спешит реализовывать новый стандарт интерфейса USB в своих чипсетах. Впрочем, это может только замедлить победное шествие интерфейса USB 3.0, но вряд ли скажется на росте его популярности в самое ближайшее время. Тем более, что многие производители уже начали внедрение USB 3.0 в свои продукты, пусть даже с помощью сторонних контроллеров.
Благодарим компанию Gigabyte за предоставленное оборудование