Тестируем флэшки: как узнать реальные скорость и объем.

Мы измеряли скорость чтения и записи флэшек USB 2.0 и 3.0 с помощью CrystalDiskMark. Теперь настало время посмотреть, в какой выигрыш по времени выливается использование USB 3.0 при повседневных действиях с флэшкой.

Чаще всего я использую флэшки для копирования фильмов и документов. Поэтому меня интересовали именно эти два аспекта.

Наборы файлов для копирования

Очевидно, фильмы – это большие файлы, а документы по сравнению с ними — маленькие. Я создал два набора файлов:

Большие – первый попавшийся под руку рип фильма размером в 1.5 Гб, а также запись футбольного матча Россия – Ирландия, из двух таймов по 750 Мб каждый. Этого достаточно, чтобы поездка из Москвы в Питер на Сапсане прошла незаметно:) Общий объем файлов составил 3 Гб.
Маленькие – папка с записями блога, которая содержит документы в формате DOCX, а также их экспортированные в HTML версии с картинками в отдельных папках. Всего в папке было 635 файлов общим объемом 78 Мб.

Сначала эти наборы копировались с диска на флэшки Transcend JF620 (USB 2.0) и ADATA S102 (USB 2.0 и USB 3.0), а затем копировались обратно. Время засекалось вручную с помощью утилиты 1Time .

Скорость работы флэшек при подключении к порту USB 2.0

Transcend и ADATA сравнивались по длительности чтения и записи обоих наборов файлов.

Чтение

Напомню, что утилита CrystalDiskMark показала скорость последовательного чтения 29 Мб/с для Transcend и 30 Мб/с для ADATA.

Папка с записями блога скопировалась на диск с обоих флэшек моментально, поэтому я определил это время в 1 секунду. А вот с фильмами наблюдалась другая картина — ADATA справилась с набором больших файлов почти в два раза быстрее. Как видите, результаты программных тестов не всегда верно отражают реальную ситуацию!

Запись

Исходя из тестов CrystalDiskMark, скорость последовательной записи ADATA была на треть выше, чем у Transcend.

Эксперимент с обоими наборами файлов показал примерно то же самое. Большие файлы скопировались ровно на 30% быстрее, а маленькие – почти на 40%.

Скорость работы ADATA S102 при подключении к портам USB 2.0 и 3.0

Я поочередно подключал флэшку к разным портам и выполнял операции с обоими наборами файлов. Однако в этот раз я добавил к тесту еще одну переменную — скорость диска!

Скорость USB 2.0 проверялась при обмене данными с твредотельным накопителем Kingston SSDNow V100 . Однако в системе также установлен типовой ноутбучный труженик — Toshiba MK 7559, 5400 rpm . Интересно было посмотреть, насколько флэшка USB 3.0 может соревноваться с таким диском.

Чтение

Напомню, что CrystalDiskMark оценила скорость последовательного чтения в 119 Мб/с при подключении к USB 3.0, что почти в 4 раза быстрее, чем при использовании интерфейса 2.0.

При копировании с флэшки на диск набора маленьких файлов ощутимой разницы опять не обнаружилось – трудно сделать это быстрее, чем за 1 секунду.

Перенос больших файлов завершился в 2.5 раза быстрее. По-моему, 3 Гб за 20 секунд – очень приличная скорость! Однако снова видно расхождение с тестами CrystalDiskMark — на сей раз в сторону более скромных результатов в реальных условиях.

USB 3.0 против HDD 5400 rpm

Также заметьте, что копирование файлов на HDD заняло больше времени, нежели на SSD. Это значит, что скорость чтения с флэшки USB 3.0 оказалась выше скорости записи диска 5400 rpm. И тест CrystalDiskMark это подтверждает:

Запись

Скорость последовательной записи ADATA в утилите CrystalDiskMark была оценена в 35 Мб/с при подключении к порту USB 3.0 против 22 Мб/с при использовании порта 2.0.

Набор маленьких файлов записался на флэшку фактически с одинаковой скоростью, т.е. интерфейс USB 3.0 не дал ощутимого преимущества. Запись же больших файлов заняла на 25% меньше времени, чем при использовании USB 2.0. Здесь тоже результаты оказались скромнее, чем обещали цифры CrystalDiskMark.

USB 3.0 против HDD 5400 rpm

В данном случае разницы между SSD и HDD не наблюдается. Это неудивительно, ведь скорость чтения с HDD намного выше, чем запись на USB 3.0.

Таким образом, SSD дает преимущество только при копировании данных с флэшки USB 3.0 на диск.

Выводы

Конечно, я не могу делать далеко идущих выводов о преимуществе стандарта USB 3.0 над своим предшественником по результатам моего скромного теста. Поэтому сформулирую итог так: в моих задачах на моей аппаратной конфигурации моя флэшка продемонстрировала следующие результаты при подключении к порту USB 3.0:

Скорость чтения , т.е. копирования данных с флэшки на диск, ощутимо возросла лишь при переносе больших файлов, который завершился в 2.5 раза быстрее . При этом она оказалась выше скорости записи стандартного ноутбучного жесткого диска (5400 rpm) — именно он являлся узким местом во время операции.
Скорость записи , т.е. копирования данных с диска на флэшку, также возросла только при переносе больших файлов, который завершился на 25% быстрее

Конечно, эти показатели могут варьироваться в зависимости от набора файлов, но общая картина понятна. Хотя теоретическая пропускная способность USB 3.0 в 10 раз выше, чем у USB 2.0, на практике до такого выигрыша в скорости далеко.

Тем не менее, интерфейс USB 3.0 позволяет быстрее обмениваться файлами между флэшкой и жестким диском компьютера, причем эта разница особенно ощутима при чтении данных с флэшки.

В целом, прирост производительности соответствовал моим ожиданиям, хотя я рассчитывал на чуть больший выигрыш при записи.

В любом случае, я не разочарован, потому что флэшка ADATA оказалась быстрее Transcend даже при подключении к порту USB 2.0. Несмотря на то, что ADATA вмещает в два раза меньше данных (16 Гб против 32 Гб), для меня скорость имеет большее значение, чем объем.

А что вы думаете об этих результатах? Стоит ли покупать устройства USB 3.0 сейчас ради такого выигрыша в производительности или это не имеет смысла?

Если у вас есть возможность протестировать устройства USB 3.0 при выполнении ваших повседневных задач, поделитесь результатами в комментариях!

USB 3.0 | Куда девается скорость?

Изо дня в день мы радуемся удобству использования и мгновенному подключению USB-устройств. Но бывает, мы просто проклинаем интерфейс. USB с технологией plug and play невероятно удобная вещь. Но иногда, он как будто назло отказывается определять устройство или обеспечивать ту скорость работы с ним, которой мы ожидали.

USB 2.0: похоже, это продлится весь день…

С появлением чипсетов Intel седьмой серии и AMD Fusion Controller Hub, поддерживающих USB 3.0 , трудно представить, как мы могли пользоваться первым поколением интерфейса USB более десяти лет назад. Максимальная пропускная способность составляла 1,5 Мбайт/с, и файлы через USB 1.1 передавались ужасно медленно, однако ситуация частично смягчалась небольшой ёмкостью USB-накопителей.

Через пару лет нашему вниманию был представлен обновлённый интерфейс USB 2.0, который имел максимальную заявленную скоростью передачи в 60 Мбайт/с - огромный скачок по сравнению с USB 1.1. Тем не менее, новый интерфейс ограничивала перегрузка протокола и кодирование 8/10 бит, в итоге реальная скорость передачи у USB 2.0 находилась в пределах 30-40 Мбайт/с. На то время этого было достаточно. Но с ростом популярности доступных внешних RAID – хранилищ и SSD на базе SATA, мы стали более чувствительны к производительности, и постепенно оказалось очевидным, что скорости USB 2.0 начинает не хватать.

USB 3.0 удовлетворил нашу потребность в интерфейсе с более высокой пропускной способностью, максимальный показатель которого достигает 625 Мбайт/с. Если учесть фактор передачи сигналов, мы получаем потолок в 500 Мбайт/с. Но даже учитывая это, реальная производительность, похоже, никогда не доходит да такого высокого уровня, как указывается в оптимистичных графиках пропускной способности, которые поставщики материнских плат любят размещать на коробке со своей продукцией.

USB 3.0: Лучше. Но мы ждём большего!

Основываясь на скорости работы флэшек и внешних жёстких дисков, которые есть в нашей лаборатории, мы боялись, что так и не достигнем заявленных скоростей. Тем не менее, мы приступаем к изучению работы USB 3.0 и постараемся выяснить, есть ли какая-нибудь возможность увеличить скорость передачи данных по этому интерфейсу.

USB 3.0 | Что замедляет скорость интерфейса?

Почему наши устройства на базе USB 3.0 работают примерно на скорости 150 Мбайт/с, когда заявленный максимум интерфейса составляет 500 Мбайт/с или около того? Для того чтобы понять внутреннее устройство USB нужно разобраться в базовой скорости и питании.

Интерфейс	Скорость передачи данных, Мбит/с	Теоретическая пропускная способность, Мбайт/с	Теоретическая пропускная способность после кодирования 8/10 бит, Мбайт/с
USB 2.0	480	60	48
USB 3.0	5000	625	500

Поскольку USB не очень подходит для передачи немодулированных данных, информацию необходимо закодировать, используя линейный код и затем декодировать на другом конце. Это важный момент, позволяющий принимающей стороне восстанавливать синхронизацию. Без этого ошибок передачи будет гораздо больше. Как и многие другие интерфейсы (например, оптический Gigabit Ethernet), USB использует линейное избыточное кодирование 8/10 бит, превращающее восьмибитные данные в десятибитные, тем самым достигая соответствия по фронтам передачи сигнала. Хотя кодирование 8/10 бит обеспечивает необходимую синхронизацию потока, это уменьшает скорость передачи полезной информации на 20%.

Поэтому скорость передачи данных USB 3.0 , составляющая 5 Гбит/с, превращается в 500 Мбайт/с пиковой пропускной способности. Но это не единственный фактор, съедающий реальную скорость передачи.

В характеристике USB 3.0 на форуме USB Implementers Forum (USB-IF), под пунктом 4.4.11 сообщается следующее:

Эффективность SuperSpeed USB зависит от нескольких факторов, включающих кодирование символов 8/10 бит, структуру пакета и фрейминг, управление потоками и перегрузку протокола. На частоте передачи данных 5 Гбит/с с кодированием 8/10 бит, чистая пропускная способность составляет 500 Мбайт/с. Когда учитываются контроль потока, структура пакета и перегрузка протокола, пропускная способность полезной информации составляет 400 Мбайт/с или больше.

Внезапно скорость USB 3.0 потеряла ещё 100 Мбайт/с. Однако даже 400 Мбайт/с смотрится довольно хорошо по сравнению с 40 Мбайт/с у интерфейса USB 2.0.

Несмотря на то, что эти цифры помогают умерить ожидания от USB 3.0 , они не отвечают на вопрос, почему реальные показатели настолько ниже. Мы по-прежнему спрашиваем, почему устройства с интерфейсом USB 3.0 такие медленные, когда в характеристиках указано гораздо больше пропускной способности?

Во-первых, контроллер самого устройства сильно влияет на производительность. На графике выше Thermaltake BlacX 5G определённо быстрее, чем адаптер Apricorn SATA-to-USB 3.0 Adapter, однако такие данные вы увидите только с использованием высокопроизводительного SSD. Больше впечатляет то, что BlacX 5G может обогнать внешнее RAID-хранилище от Buffalo, результат которого показан на первом графике. Из трёх отмеченных устройств только BlacX 5G использует контроллер ASM1051. Исходя из нашего опыта, устройства, поддерживающие USB 3.0 и использующие контроллеры ASMedia, обеспечивают более высокий уровень производительности. Но одного этого преимущества не достаточно для того, чтобы пройти барьер 300 Мбайт/с и продвинуться к пиковой производительности интерфейса.

Во-вторых, немалое влияние на пропускную способность оказывает сам контроллер интерфейса. Вышеупомянутые тесты мы проводили на "родных" портах USB 3.0 материнской платы ASRock Z77 Extreme6 . C учётом сказанного, мы видели противоречивые показатели производительности и результат, похоже, зависел от особенностей реализации. Контроллер Etron на одной плате обеспечил 250 Мбайт/с, и этот же контроллер, но на другой платформе, не смог перешагнуть за 200 Мбайт/с. Однако, в целом, потеря более всего связана с USB в Platform Controller Hub или Fusion Controller Hub.

И последнее, несмотря на то, что интерфейс USB 3.0 способен обеспечить 400 Мбайт/с, его потенциалу мешает развиться неэффективный протокол. Все виды USB включают четыре типа передачи: контроль, прерывание, изохронная передача и линейная передача. Первые два вида Контроль и Прерывание определяют, каким образом хост соединяется с устройствами. Третий тип – изохронная передача, необходима для периодической и постоянной передачи данных, она определяет, как устройство может зарезервировать определённое количество пропускной способности с гарантированной задержкой. Изохронная передача обычно используется в аудио/видео устройствах, типа карт захвата, поскольку она решает проблему потери данных (потерю кадров в видео), когда используется несколько устройств подключённых через USB. И наконец, режим объёмной (линейной) передачи (bulk-only transport) нас сегодня интересует больше всего, потому что он используется для передачи данных на USB-хранилища и т.п.

Технология Bulk-only transport, в инженерных кругах известная под аббревиатурой "BOT", была разработана в 1998 году для USB 1.1 в качестве протокола, который принимал и обрабатывал одну команду за раз. Технология BOT была специально задумана для нужд USB флэш-накопителей, которые на то время имели небольшой объём и скорость. В связи с этим, BOT похожа на IDE в том, что очерёдность команд обрабатывается на хосте (что объясняет, почему производительность USB падает с увеличением глубины очереди).

Технология "BOT" осталась неизменной со времён интерфейса USB 2.0, дебютировавшего в 2000 году, вероятно из-за того, что сама скорость шины USB является "узким местом", и смысла в обновлении BOT нет. Но в ретроспективе это может быть не верно, потому что USB 3.0 уже не медленнее, чем присоединяемые к нему устройства.

USB 3.0 | Turbo Mode: более быстрый USB, с оговорками

Максимальный размер транзакции для BOT-передач на уровне операционной системы составляет 64 кбайт. Однако последовательные данные обычно передаются блоками размером 128 кбайт, для чего нужны две BOT-транзакции. Технология под названием "Turbo mode" пытается преодолеть это ограничение через увеличение максимального размера транзакции до 1 Мбайт или больше, позволяя драйверу USB упаковывать несколько последовательных запросов по 128 кбайт в одну большую транзакцию. Меньшее количество маленьких транзакций означает меньше USB-команд ожидания, подготовки и подтверждения, что в свою очередь увеличивает пропускную способность.

С функцией Turbo mode скорость USB 2.0 обычно увеличивается на 8-10 Мбайт/с, и производительность растёт на ~25-33%. Прирост будет независимо от того, используете ли вы обычный жёсткий диск или SSD, потому что скорость работы накопителей выше пропускной способности интерфейса.

Если у вас одна из таких материнских плат Asus, то в утилите Asus USB 3.0 Boost наряду с кнопкой Normal появится либо кнопка "Turbo", либо "UASP" в момент, когда к порту USB 3.0 подсоединено соответствующее устройство. И не важно, является ли этот порт чипсетным или обслуживается отдельным контроллером. Turbo mode характерен для любых устройств USB 2.0 или USB 3.0 без UAS, и если ваше устройство, подключённое через USB 3.0 , поддерживает UAS, то Turbo mode будет ему недоступен. По умолчанию для всех устройств устанавливается режим "Normal" (BOT).

Программа ASRock XFast USB выглядит более отшлифованной и включает Turbo mode на любом порте USB, даже если к нему подсоединен накопитель, еще не отформатированный в NTFS или FAT. Тем не менее, только Asus позволяет включить протокол UAS в Windows 7 с помощью лицензионного драйвера MCCI ExpressDisk UASP Driver .

Драйвер Asus UASP работает лучше, чем BOT и "родной" драйвер UAS в Windows 8, особенно с операциями случайного чтения.

При последовательной передаче данных драйвер UAS в Windows 8 оказывается быстрее, и обеспечивает почти 360 Мбайт/с, обгоняя драйвер Asus UASP на 25 Мбайт/с в операциях чтения. Для сравнения, максимальным для BOT является показатель ~300 Мбайт/с. Драйвер UASP от Asus лидирует в последовательной записи достигая скорости ~340 Мбайт/с. Драйвер UAS системы Windows 8 даёт только ~325 Мбайт/с. Но оба режима UASP обеспечивает заметное улучшение по сравнению с BOT, максимум которого составляет ~315 Мбайт/с.

USB 3.0 | Включаем UAS на старых материнских платах с поддержкой USB 3.0

Как мы уже отмечали, даже если у вас есть устройство, поддерживающее UAS, система, в которую вы его устанавливаете, также должна его поддерживать, иначе толку от этого не будет. Для этого надо учитывать аппаратные и программные факторы.

Набор драйверов Windows 7 не включает поддержку UAS, вот почему утилита Asus USB 3.0 Boost имеет конфигурационные inf-файлы в установочной подпапке. Эти файлы являются недостающим звеном.

Как оказалось, технически вы можете использовать эти же драйверы, чтобы включить UAS вручную. Однако на этом пути есть одно препятствие. Когда компания Asus лицензировала драйвер MCCI UAS, она добавила подпрограмму, которая проверяет производителя и модель вашей материнской платы. Если вы используете плату другой компании, все сразу усложняется (хотя в нашей лаборатории мы заставили утилиту работать).

Но если CPU-Z определяет разработчика вашей материнской платы как "ASUSTek Computer INC", ручная замена "USB Mass Storage Driver" на "ASUS USB 3.0 Boost Storage Driver" в свойствах системы добавляет второй "UAS Storage Driver."

Попытка проделать этот фокус на плате не от Asus приведет к сообщению об ошибке. Единственный способ обойти ее – модифицировать строчку SMBIOS с помощью специальной утилиты. Опять же, не каждому захочется столько возиться, особенно если учесть, что это еще не вся процедура.

Чтобы убедиться окончательно, мы взяли старую плату Asus, которая имеет USB 3.0 , но не поддерживает UAS.

Аппаратная часть

То, что драйвер установлен, ещё не значит, что UAS работает. Также необходима соответствующая аппаратная поддержка. Возьмём в качестве примера Asus P8P67 Deluxe. Само собой, она содержит нужную строчку SMBIOS, но в ней используется контроллер Renesas USB 3.0 , поэтому эта модель не указана в списке плат, поддерживающих USB 3.0 Boost. Все платы в этом списке имеют одну общую составляющую – контроллер ASMedia ASM1042.

Дело в том, что контроллер ASMedia поддерживает UAS, а Renesas нет. Нам удалось заставить работать UAS через "родной" порт USB 3.0 чипсета Z77 с помощью Windows 8 на материнской плате ASRock Z77 Extreme6 (наряду с драйвером Asus UAS на плате P8Z77-V Deluxe с чипсетом Z77), это говорит о том, что встроенный контроллер Intel поддерживает протокол UAS.

Для сравнения у старого контроллера Renesas либо отсутствует необходимая аппаратная поддержка, либо он требует обновления драйвера.

Вероятно, проще будет купить карту Syba USB 3.0 PCIe (SD-PEX20112) . Это дешёвое решение работает по той причине, что оно основано на контроллере ASM1042, который поддерживает протокол UAS. Просто установите драйвер ASM1042 от Asus, и всё готово к работе.

Тестовые прогоны Iometer на Thermaltake BlacX 5G, подключённого через карту Syba USB 3.0 , подтверждают работу UAS. Скорость последовательного чтения достигает 325 Мбайт/с, такой показатель мы и хотели увидеть на плате с "родной" поддержкой UAS.

USB 3.0 | На пути к более высокой производительности

Производительность USB 3.0 сильно колеблется в зависимости от контроллеров, устройств и хоста, об этом свидетельствуют данные наших тестов. И чтобы выяснить, какая комбинация компонентов даст лучший результат, действительно стоило провести исследование.

Turbo mode и UAS – две привлекательные технологии, которые улучшают первоначальное поведение USB 3.0 . Но для обоих решений нужны устройства, которые не будут "съедать" производительность и дадут интерфейсу раскрыться на полную. Подключите внешний жёсткий диск через USB 3.0 , и он будет работать на одинаковой скорости практически в любой ситуации. Чтобы действительно почувствовать разницу, необходимо использовать скоростной твердотельный накопитель.

Но не надейтесь на увеличенную скорость работы случайных операций ввода/вывода. Мы представляем себе, сколько людей рассчитывают на накопитель, подключённый через USB и работающий с задачами, которые предполагают большое количество операций со случайным расположением данных, и хотим обратить внимание, что Turbo mode и UAS вам в этом не помогут. На самом деле, только операции линейного чтения/записи смогут получить прирост скорости в этих режимах.

Возможно, это и странно, но самый большой прирост скорости благодаря Turbo mode мы видели на устройствах USB 3.0 , которые продемонстрировали самый низкий уровень производительности. Адаптер Apricorn SATA-USB 3.0 Adapter - наш любимый лабораторный инструмент – использует плохо оптимизированный контроллер. Многие дешёвые USB 3.0 -хранилища и флэш-накопители попадают в эту категорию, и именно такие устройства больше всего выигрывают от Turbo, и это хорошо, поскольку Turbo mode по определению бесплатна.

Однако включать режим Turbo бесполезно, когда вы используете более дорогие устройства на базе USB 3.0 , как, например Thermaltake BlacX 5G, потому что их производительность в стандартном режиме (BOT) и так достаточно хороша. В этой ситуации многое решает UAS , в зависимости от вашей системы, скорость последовательной передачи данных может быть на 20% выше.

UAS – это относительно новая технология, поэтому на данный момент мы воздержимся от каких-либо выводов. Некоторые из поставщиков, с которыми мы связались, заявили, что в своих лабораториях они получили более высокие результаты, и у нас есть основания этому верить. По словам некоторых инженеров, с новыми разрабатываемыми устройствами скорость последовательных операций достигает 430 Мбайт/с, а случайных - 100 Мбайт/с. Для сравнения, на нашем оборудовании нам удалось получить 350 и 70 Мбайт/с соответственно.

В конце концов, интерфейс UAS предоставляет огромный потенциал, и энтузиасты могут быть не единственными, кто получит от него выигрыш. Как подметил один из инженеров Western Digital, эта технология более актуальна для мобильных систем и десктопных окружений начального уровня. При работе в режиме BOT USB сильно нагружает центральный процессор, и это объясняет, почему USB 2.0 и USB 3.0 очень часто работают медленно на старых системах. Протокол UAS более эффективен и даёт существенно меньшую нагрузку ЦП. Добавление поддержки очерёдности команд открыло двери для увеличенной производительности, поскольку операции обрабатываются параллельно. Все это в итоге помогает улучшить производительность на старых и дешёвых компьютерах, разгружая процессор для других задач.

Будет постоянно на слуху, и это вполне естественно - потенциал нового стандарта огромен. Но поспешат ли производители компьютерного оборудования его реализовать?

Скорость и реальность

Так и не смог обеспечить передачу данных на обещанном уровне 480 Мбит/сек. В теории эта цифра достижима, но на практике - нет. Такой скорости можно было бы добиться при одновременной передаче данных в обоих направлениях, а USB-накопители такой возможности не имеют.

Следовательно, теоретическая скорость передачи данных сокращается до 240 Мбит/сек. Однако на практике она оказывается еще ниже из-за служебных факторов - в частности, за счет дублирования сигнала для обеспечения целостности данных.

Короче говоря, спасибо, если скорость окажется хотя бы на уровне 20 Мбайт/сек вместо обещанных 60. Тем не менее, жаловаться не приходится, потому что добиться большей скорости позволяют только интерфейсы FireWire и . Вернее, так обстояло дело до сих пор.

На сцену выходит USB 3.0

USB 3.0 - это совершенно новый протокол: аббревиатура USB обозначает лишь общий принцип действия, а не конкретные особенности технологии. Я не изучал вопрос во всей полноте, но могу с уверенностью сказать, что новый стандарт имеет массу преимуществ по сравнению с предыдущими и при этом обеспечивает обратную совместимость с USB 1.0 и 2.0. Главное его достоинство - это скорость передачи данных: она превышает 440 Мбайт/сек, как демонстрируется в этом 30-секундном клипе.

Маленькое «но»

Как отмечается в этом видеоролике, реальная скорость передачи данных может оказаться опять-таки ниже. Здесь все зависит от производителей аппаратного обеспечения и разработчиков драйверов. Смогут ли они обеспечить полную поддержку нового стандарта? Даже если смогут, на это уйдут годы.

Самые большие проблемы ждут пользователей . В Купертино, судя по всему, пока вообще не задумывались о USB 3.0. А если учесть, что доля рынка «яблочников» невелика и почти полностью контролируется Apple, новый стандарт получит распространение в мире Mac только при условии поддержки со стороны ведущего производителя.

Мнение редакции

USB 3.0 - это хорошо. Объемы жестких дисков и флеш-накопителей стремительно растут. Работать с такими массивами данных посредством USB 2.0 - все равно, что пытаться вычерпать море ложкой. Быстрый рост файлового документооборота требует расширения пропускной способности, и USB 3.0 в этом случае - неплохой выход.

Рискует утратить свою популярность в среде творческих профессионалов, если оставит новый стандарт без внимания. Возможно, эту проблему поможет решить технология передачи данных по оптоволоконным кабелям Light Peak, над которой Intel работает под руководством Apple.

Но как я уже отмечал в другой своей , технология Light Peak все равно обречена на провал, несмотря на свои многочисленные достоинства. Ей просто не удастся добиться успеха на фоне запутанной системы DRM, высоких цен на оптические концентраторы и переключатели, огромной стоимости лицензий, перфекционизма Intel и любви Apple к изящным крошечным портам ввода-вывода.

В этих условиях Microsoft вполне может отвоевать у Apple значительную часть аудитории, умело выезжая на успехе и повсеместной потребности в высоких скоростях.

На старт, внимание, марш!

USB 3.0 | Куда девается скорость?

USB 2.0: похоже, это продлится весь день…

USB 3.0: Лучше. Но мы ждём большего!

USB 3.0 | Что замедляет скорость интерфейса?

Интерфейс	Скорость передачи данных, Мбит/с	Теоретическая пропускная способность, Мбайт/с	Теоретическая пропускная способность после кодирования 8/10 бит, Мбайт/с
USB 2.0	480	60	48
USB 3.0	5000	625	500

В характеристике USB 3.0 на форуме USB Implementers Forum (USB-IF), под пунктом 4.4.11 сообщается следующее:

И нескольких других устройств, которые мы будем к нему подключать, параллельно замеряя скорость их работы.

Проверим, какова же реальная скорость чтения и записи для нового интерфейса, заодно и опробуем приобретенный контроллер в "боевых" условиях:)

Для начала, будем тестировать мой новый USB 3.0 флеш-накопитель объемом 8 гигабайт. Вот он:

Как видите, на упаковке написано «super speed» и ниже приведены конкретные значения этой «супер скорости»: read 100 MB/s (чтение - 100 мегабайт в секунду) и write 20 MB/s (запись - 20 мегабайт в секунду). По ходу тестирования мы обязательно проверим это утверждение!

Также в нашем тесте будет принимать участие еще один usb-накопитель: внешний жесткий диск с интерфейсом USB 3.0 от компании «Seagate».

Но давайте по порядку! Для начала, распакуем нашу флешку и положим ее рядом с ее "сестрой" (тоже на 8 гигабайт) стандарта USB 2.0 Вот что у нас получилось:

Как мы можем заметить, флеш-накопитель стандарта usb 3.0 заметно больше. Чем это вызвано?

Давайте рассмотрим этот момент подробнее. Как выглядит типичный usb-накопитель старого образца в разобранном виде? А выглядит он следующим образом:

Здесь у нас: печатная плата с одной микросхемой (чипом флеш-памяти) и небольшой управляющий всем "хозяйством" контроллер + сам разъем. Практически ничего интересного в корпусе больше нет.

Теперь, давайте посмотрим на флешку такого же объема (8 гигабайт), но нового (высокоскоростного) стандарта:

Видим, что на плате установлено целых четыре чипа флеш-памяти (на фото они обозначены красным) плюс микросхема контроллера, которая ими управляет. Четырем чипам нужно больше места, отсюда - больший размер всей конструкции.

Не лишним здесь будет отметить, что скоростные флешки на 16 гигабайт - еще больше по размерам! Думаю, теперь Вы, уважаемые читатели, понимаете почему?

Подобная "скоростаня" флешка работает как рэйд-массив нулевого уровня (Raid 0), когда несколько объединяются в один виртуальный кластер, где информация распределяется сразу по всем входящим в массив дискам в виде небольших блоков (страйпов). За счет этого достигается повышенная скорость работы всего кластера. Скорость возрастает пропорционально количеству дисков, задействованных в подобной агрегации.

Примечание : в описанной выше конструкции быстрота достигается за счет принесения в жертву надежности. Так как, при выходе из строя хотя бы одного из дисков, разрушается весь массив. Повторюсь, он рассчитан не на избыточность хранения данных (надежность), а именно на скорость их обработки.

Теперь мы можем наглядно убедиться, что повышенная скорость работы новых usb 3 флеш-накопителей достигается, во многом, благодаря увеличению количества чипов флеш-памяти. Как мы помним, заявленная скорость работы интерфейса usb 3.0 - это 5 Гбис/с (Гигабит в секунду) - около 600 МБайт/c (мегабайт в секунду). НО! это именно скорость интерфейса устройства, которая не имеет ничего общего со скоростью работы самого медленного звена в "начинке" флеш-накопителя (контроллера, шины данных и самих чипов памяти).

Здесь ситуация похожа на ту, что мы разбирали в статье, посвященной . Когда заявленная на коробке скорость работы разительно отличается от той, что есть на самом деле.

Примечание : летом 2013-го года вышла новая версия стандарта - USB 3.1, которая позволяет достигать скоростей передачи в 10 Гбит/c (гигабит в секунду). Напоминаю, что - это только по интерфейсу, т.е. реальная скорость конечного устройства - намного ниже.

Итак, после установки в компьютер нашего , заходим в диспетчер устройство и видим следующее:

Закономерно, что для начала работы с новым устройством системе нужен его драйвер. Что ж, никто не обещал что все будет легко:) Идем на сайт производителя платы и скачиваем драйвер под нашу операционную систему (Windows 7 32 бита). Устанавливаем его. Диспетчер устройств "говорит", что все прошло успешно!

После этого, сразу захотелось ответить себе на вопрос относительно того, что для работы на максимальной скорости новым устройствам USB 3 нужен специальный удлинитель. О нем мы говорили в первой части данной статьи.

Конечно, можно подсоединить накопитель непосредственно к плате и не "заморачиваться", но мы должны проверить все тщательно! Поэтому присоединяем нашу скоростную флешку к контроллеру через кабель-удлинитель устаревшего стандарта 2.0 и сразу же внизу экрана видим вот такое всплывающее окно:

Как говорится, что и требовалось доказать! Если хотите с новыми скоростными устройствами использовать удлинитель - покупайте специальный кабель (стоит в районе 6-8-ми долларов).

Теперь, перейдем непосредственно к тестированию. Как мы его проводили? Я записал на все носители один и тот же объем данных (около трех гигабайт). Причем данные представляли собой абсолютно разнородный набор цифровой информации: музыка, видеоклипы, один большой ISO файл, много небольших файлов и документов, дистрибутивы различных программ и утилит.

Короче говоря, я пытался представить типовой набор данных, которые может хранить на устройстве среднестатистический пользователь. Ведь все приводимые ниже замеры скорости записи и чтения интересуют нас, прежде всего, с практической точки зрения (в реальной, каждодневной ситуации), а не в виде синтетических выкладок?

Тестирование нескольких USB 3.0 накопителей

Замеры скорости проводились с помощью двух программ: « » и « » можете скачать их и провести свое собственное тестирование. Также замеры проводились с помощью встроенного в Windows 7 инструмента.

На фото ниже представлен скриншот с результатом чтения (копирования) заявленного объема данных (три гигабайта) со "старого" флеш-накопителя стандарта 2.0

Конечное время, за которое данные были полностью скопированы на жесткий диск моего компьютера составило порядка четырех минут. Также нас будет интересовать поле "скорость", показанное на фото выше. Как видите, среднее ее значение - 13,2 МБ (мегабайта) в секунду.

Следующий скриншот - то же самое, но для показателя "запись" (я полностью отформатировал флешку) и обратно начал записывать на нее скопированные перед этим на диск данные.

Запись длилась около четырнадцати минут со средней скоростью, указанной на фото.

Теперь давайте сделаем вот что: попробуем измерить время и скорость перемещения тех же самых данных на новом флеш-накопителе стандарта 3.0, подключив его, пока что, к тому же медленному порту устаревшего стандарта.

Вот, что у нас получилось для операции чтения (копирования) с накопителя на диск.

Две минуты (против четырех для накопителя старого образца), со средней скоростью, также в два раза превышающей своего визави - 26.5 мегабайта в секунду.

Скриншот ниже показывает нам фотографию скорости и времени записи набора разнородных данных объемом три гигабайта для скоростной флешки:

Три минуты (против четырнадцати) для старого накопителя. Почти в пять раз быстрее!

А теперь - внимание! Затаив дыхание, подключаем скоростной накопитель к высокоскоростному же USB 3 порту и закономерно ожидаем существенного прироста показателей.

Сначала, как всегда, - операция копирования наших данных.

Одна минута на скоростном порту (против двух на медленном). Честно говоря, я ожидал лучшего результата.

Но окончательно расстроил меня второй тест (на запись), где цифры были практически такими же, как и в случае с подключением скоростного флеш-накопителя к "медленному" порту USB 2.0.

Давайте, пока просто запомним этот эмпирический результат и вернемся к его анализу немного позже: после завершения всех наших тестов.

Давайте сейчас запустим несколько синтетических тестов. И начнем мы с «Crystal Disk Mark » (ссылка на скачивание выше) и измерим скорость USB-накопителя 3.0, подключенного к медленному порту стандарта 2.0.

На скриншоте выше мы видим, что перед тем, как программа выдала результат, тест "прогонялся" пять раз с файлом размером в 100 мегабайт. Почему программа показала три разных результата? Делов том, что первая строка показывает нам непрерывные и последовательные (sequence) операции чтения (read) и записи (write) для файла указанного размера.

Строка 512K показывает скорость записи и чтения для файлов размером 512 килобайт, а последнее (третье поле) измеряет скорость для очень маленьких файлов размером до 4-х килобайт. Чем меньше файлы и большее их общее количество, тем больше нужно времени для операций над ними. Это - нормально.

А вот - замеры для того той же USB 3.0 флешки, но подключенной к скоростному порту 3.0.

Помните, самый первый скриншот в данной статье и заявленные на упаковке скорости работы: (100 и 20 мегабайт/с на чтение и запись)? Как видим, - очень близко к истине!

Сейчас самое время вспомнить наши результаты реального копирования данных, где скоростное устройство, подключенное к медленному (2.0) и быстрому (3.0) портам для операций записи показывало практически одни и те же результаты.

В тесте, проведенном выше, видим ту же самую ситуацию! Операция чтения (Read) - резкий рывок вперед, а скорость записи (Write) остается практически неизменной.

Давайте привлечем на подмогу еще одну программу «AS SSD Benchmark » (ссылка на скачивание - выше) и посмотрим, что покажет она?

О чем "говорит" нам скриншот ниже? Мы выбрали из списка накопителей наше устройство (8-ми гигабайтный usb 2.0 флеш-накопитель Silicon Power) и запустили для него последовательный (sequence) тест для операций чтения и записи.

Видим, что замер скорости составил: для чтения 16.56 мегабайт/с и для записи - 4.66 мегабайта в секунду. Если помните по первым скриншотам нашего тестирования, - вполне на уровне тех результатов, что мы видели при реальном копировании и чтении данных с накопителя (там было 13.2 для чтения и 3.7 - на запись).

Теперь, - проведем замер для нашего скоростного накопителя, подключенного к тому же "медленному" порту 2.0.

Как видим: 33 мегабайта/с на чтение и 19.48 мегабайт/с на запись (против 26.5 и 16.8 в реальном тесте при перемещении файлов объемом 3 гигабайта). Весьма похожие значения, а значит - близкие к достоверности результаты.

Обратите внимание на поле "Acc. time " (Access time - время доступа) на скриншоте выше. Оно указывает на задержку между командой на передачу данных и, собственно, временем начала их копирования. Это - именно та причина (среди ряда других), которые не позволяют высокоскоростному usb 3 устройству разогнаться до тех скоростей, которых ждут от него конечные потребители, т.е. - мы с Вами.

Сейчас самое время подключить наш новый накопитель к порту 3.0 и зафиксировать результат:

Как и ожидалось, скорость операции записи осталась практически неизменной, а вот результат чтения с устройства - порадовал (91.63 мегабайта в секунду). Также уменьшилось время задержки (Access Time), что говорит о лучшей оптимизации работы контроллера при обращении к ячейкам флеш памяти.

Теперь, приведем несколько скриншотов, которые продемонстрируют нам работу нашего USB 3.0 внешнего накопителя Seagate на 500 гигабайт, о котором мы упоминали в начале статьи. Вот его фото:

Попробуем оценить реальную скорость работы нашего внешнего винчестера, "скормив" ему тот же объем информации, который мы раньше использовали для флеш-накопителя. Для начала, подключим HDD к более медленному (2.0) USB порту компьютера и проведем тест на запись .

Три гагабайта скопировались на внешний диск с компьютера за две минуты и тридцать секунд со средней скоростью, показанной на фото выше.

Теперь проведем тот же тест (на запись), но подключив винчестер к "родному" скоростному 3.0 порту ПК.

Время записи, в данном случае, составило одну минуту и пятнадцать секунд (вдвое меньше), при вдвое большей скорости.

Теперь попробуем провести те же два теста с помощью программы «AS SSD Benchmark». Подключим накопитель к порту 2.0 и запустим программу:

Теперь - к скоростному usb 3.0 разъему:

Немного неожиданный результат! :) Но я проверял несколько раз - картина не менялась. Это, видимо, подтверждает мысль что к чисто синтетическим тестам надо относиться с известной долей осторожности.

Теперь, как и обещал в начале статьи, выскажу свое субъективное мнение по поводу проведенного тестирования и полученных с его помощью результатов.

У меня получилось так: чтобы ощутить существенный прирост скорости от использования USB 3.0 флеш-накопителя даже на обязательно подключать его к "родному" скоростному порту синего цвета. Тем более, если его попросту нет на Вашем компьютере! Само по себе наличие в накопителе нескольких, параллельно работающих чипов, уже дает существенный прирост скорости.

Дополнительно подключение к порту 3.0, к сожалению, не дает ожидаемого прироста скорости (в первую очередь, для операций записи), видимо, в силу наличия других "узких мест" конструкции (шина данных, вносимые контроллером задержки перед началом передачи и т.д.).

Посчитаем по деньгам: скоростная флешка на 8 гигабайт обойдется примерно в 20 долларов (против пяти за обычную старого 2.0 стандарта). Тесты мы приводили выше. Визуально оценить прирост скорости можно примерно в 4-5 раз. Дальше - выбор за Вами. Стоит ли доплатить "лишние" 15 долларов за то, чтобы получить более комфортную работу с большими объемами данных? Лично для себя я решил: "Стоит!" :)

Повторюсь, даже в том случае, если у Вас в компьютере нет специализированного USB 3.0 порта, Вы почувствуете большую разницу! Потенциал нового интерфейса, в моем случае, более полно раскрылся только при использовании внешнего USB 3.0 жесткого диска, подключенного к высокоскоростному порту ПК.

Конечно, не стоит напрасно обольщаться по поводу всех этих 5Gbit/s, 10Gbit/s. Как мы уже говорили, это - потенциально возможная скорость интерфейса, имеющая мало общего со скоростью реальной. Получить же неплохой прирост скорости от использования новой технологии мы можем уже сейчас. Чего, собственно, Вам и желаю, уважаемые читатели, и до встречи в следующих статьях на страницах нашего сайта!