D14d69b509c8a060025ced49113dac9a USB 3.1 出現屆滿 1 年,擁有 2 倍於 USB 3.0 的理論傳輸頻寬,著實勾起一些人的升級念頭。不過直到現在,主控制器選擇還是很有限,主機板所整合或獨立介面卡採用的控制器,幾乎都是來自同一家廠商。我們除了就市場狀態分析外,也找來目前少數可見的兩款控制器比拚傳輸性能,並且提供採購建議。

USB 3.0 普及不如預期,晶片大廠卻步

轉眼間,USB 3.1 相關應用也問世一年左右了,不過相較於 USB 3.0(現又稱 USB 3.1 Gen 1 5Gbps)誕生當年,這次核心廠商的角力戰變得有些詭譎。USB 3.0 乃至於更早期的 USB 2.0、USB 1.0,通常是 Renesas(NEC)等擁有規範協力制定成員身份的外商跑在前頭,率先推出獨立主控制器等晶片搶占第一波商機。而後隨著應用普及度與技術成熟度提升,才漸漸有台系廠商設計產品現身,一同拱大新規範裝置的市場規模。

然而截至目前為止,USB 3.1(Gen 2 10Gbps)控制器、橋接器等晶片,幾乎清一色來自台灣廠商,其中又簡直是 ASMedia 寡占。唯一例外是 Intel 難得跳下來參與其中,只不過那並非單純的 USB 3.1 控制器,實際上還包含 Intel 所主導 Thunderbolt 介面。Thunderbolt 控制器早年報價動輒 20、30 美元起跳,最新一代已經壓低到 9 美元以內,和 USB 3.x 控制器的價差越來越小,只不過仍然只在少數高階主機板上現身。


▲ 在 USB 3.0 世代,包含 NEC、Ti、Fujitsu 等,諸多規範協力制定大廠都爭相推出控制器,進入 USB 3.1 世代卻極為冷清,可能是評估市場需求與利潤有限而放棄。


▲ 目前最常見的 USB 3.1 裝置,隨身碟普遍為 USB 3.1 Gen 1 5Gbps  規格(USB 3.0 新包裝名稱),
外接盒才有真 USB 3.1 產品,即 USB 3.1 Gen 2 10Gbps。

ASMedia 搶當領頭羊,Intel 也介入市場

USB 3.1 應用推動是否存在什麼爆掛,由於這點無從得知,姑且先不妄加揣測、細究之。就現實而言,目前 AMD 和 Intel 雙方平台,主機板廠商所配備第三方控制器,幾乎都是採用 ASMedia 製品 ASM1142。其架構提供 2 組 USB 3.1(Gen 2 10Gbps)連接埠,符合 xHCI(eXtensible Host Controller Interface)1.1 版規範,並支援 UASP(USB Attached SCSI Protocol)傳輸模式。

另外一位嬌客,是 Intel 代號 Alpine Ridge 的 Thunderbolt 3 控制器,兼具 USB 3.1(Gen 2 10Gbps)主控制器功能,提供相當多元的應用模式。Intel 當前提供兩種版本選擇,DSL6540 能供應 2 組連接埠,而 DSL6340 是單一連接埠版本。其設計支援規範和 ASM1142 相當,在 Windows 10 作業系統環境,兩者都無須另外安裝驅動程式,亦能夠獲得 UASP 傳輸模式支援。

Alpine Ridge 和 ASM1142 最大不同處,在於 DSL6540 匯流排介面需求為 PCIe 3.0 x4,其中 USB 3.1 分配到 2 條通道,意味能夠提供最為完整的傳輸性能。反觀 ASM1142,其設計需求為 PCIe 2.0 x2 或 PCIe 3.0 x1,2 組連接埠得共享匯流排介面頻寬。至於 DSL6340 只需要 PCIe 3.0 x1 配置,由於本身只能供應 1 個連接埠,故不像 ASM1142 有頻寬共享限制。

▲ ASMedia ASM1142 控制器。

▲ Intel DSL6540 控制器。

橋接器設計方案少,ASMedia 近乎寡占

周邊裝置現階段以外接盒居多,所少不了的 SATA 轉 USB 橋接器,當前可說是都來自 ASMedia。跨入 USB 3.1 世代,ASMedia 除了第一時間推出主控制器,還包含 ASM1351 與 ASM1352R 這兩款橋接器產品。共通點是支援 SATA 6Gb/s 規範、USB 3.1 Gen 2 10Gbps 速率、UASP 傳輸模式,標準應用 ASM1351 只支援 1 個 SATA 裝置,而 ASM1352R 內建 RAID 功能可支援 2 個 SATA 裝置。

過去一年以來,ASMedia 不斷在修正相容性問題、除錯,以及增加功能支援、提升性能。例如兩款橋接器的規格標示支援 UASP,然而韌體實際上並未啟用,或說先前還沒有撰寫好。官方於 2015 年下半年起,開始釋出 ASM1351 支援 UASP 的韌體給予協力廠商,但 ASM1352R 仍然還沒有著落。另外像搭配 Intel 的 Thunderbolt 3 控制器,存在一些相容性問題,同樣是在去年下半年釋出新韌體修正之。

▲ ASMedia ASM1351 橋接器。

▲ ASMedia ASM1352R 橋接器。

飆速需要合適環境,Windows 8~10 為佳

ASMedia vs. Intel 對決,我們選用 Asus ROG Maximus VIII Extreme 主機板當平台,這張同時間整合 Intel 的 Thunderbolt 3(DSL6540),以及 ASMedia ASM1142 控制器。儲存裝置方面,使用 Asus USB 3.1 Enclosure 外接盒,內部裝配 2 張 Samsung SSD 840 EVO 250GB 固態硬碟,並預設為 RAID 0 運作模式。測試前,主機板、外接盒、ASMedia 主控制器等韌體,一律升級至 Asus 官方最新版本。

至於作業系統端,我們使用 Windows 10 64bit 版,內建驅動程式支援符合 xHCI 規範的 USB 3.x 控制器,以及 UASP 傳輸功能。故無論是 Intel 或 ASMedia 等廠商的控制器,大多無需再自行安裝驅動程式,亦能夠享有 UASP 傳輸模式功能,傳輸速度表現不見得會亞於原廠的驅動程式。後面陳列的數據是以前述條件為基準測得,雖然我們有另外為 ASMedia 控制器安裝官方驅動程式並測試之,但只用於自行比較評估。


▲ CrystalDiskInfo:測試搭配使用的 USB 3.1 外接盒資訊。


▲ ASMedia 與 Intel 控制器,使用 Windows 10 原生內建驅動程式組態。

 

(下一頁還有:速度實測比較、總結)

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