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[测试] 务实才是王道,技嘉P55A-UD3R USB3.0性能探究

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PCEVA 发表于 2010-3-4 13:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:12655|回复数:22
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,相关测试请点击这里。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
_MG_0242.jpg
_MG_0261.jpg
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。
_MG_0245.jpg
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。

_MG_0269.jpg
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。

_MG_0271.jpg
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:
_MG_0294.jpg
进入Integrated Perihperals,可以看到Turbo SATA3/USB3.0与Onboard USB3.0 Controller两个选项。

_MG_0299.jpg
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_diagram.gif
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。
未标题-1.gif
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:
u3auto.jpg
Turbo模式:
u3turbo读.jpg
Disabled模式
u3disable读.jpg

再看显卡的性能对比,X8与X16之间差别是多少呢?
PCI-E X16
pcie16x.jpg

PCI-E X8
pcie8x.jpg
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。
图片1.jpg
DaKid 发表于 2010-3-4 13:28 | 显示全部楼层
先顶再看~~~~USB3.0还是很急需的,希望能快快普及~~
adan88 发表于 2010-3-4 13:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 adan88 于 2010-3-4 13:31 编辑

看完了...务实是好事
对于USB3.0的U盘应该是最有意义的了吧?
bill5267 发表于 2010-3-4 13:36 | 显示全部楼层
关键是外设啥时候普及...
xiahait 发表于 2010-3-4 13:37 | 显示全部楼层
SF被大妈抢了
啥时候USB3.0普及呢?
missingcq 发表于 2010-3-9 11:02 | 显示全部楼层
感觉,USB 3.0普及之前,这些问题都是暂时的
目前确实是X58>PLX8613>P55
DR.tang 发表于 2010-3-10 20:53 | 显示全部楼层
感觉对于普通人来说买USB3.0的没意思 现在买来也用不上.要贵好几百.
USB3.0加SATA6GB/S不知道真正普及还要等几年了
tt_sana 发表于 2010-3-16 18:15 | 显示全部楼层
偶现在用p55-ud6
sd6468543 发表于 2010-5-5 09:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 sd6468543 于 2010-5-5 09:08 编辑

好多熟悉的ID

签名

签名
wszd 发表于 2010-8-3 01:28 | 显示全部楼层
其实要是自动切换就更好了,因为正常使用的情况下,不会有人在USB3满载的同时还在打游戏吧,即使PCIE带宽够用,硬盘也被每秒500M的速度搞的不能动了啊.
apple222 发表于 2010-8-6 19:07 | 显示全部楼层
跟esata差不多啊。。。。。。。。。。。。。。。。
giggsxu 发表于 2011-2-19 11:04 | 显示全部楼层
主板上两个USB3.0完全闲置
giggsxu 发表于 2011-2-19 11:06 | 显示全部楼层
我的是P55 USB3L
csman114 发表于 2011-2-24 20:38 | 显示全部楼层
我正好是这块主板 前来看看!!
ashuang333 发表于 2011-2-28 16:25 | 显示全部楼层
USB 3 离我有多远
天涯望月 发表于 2011-3-24 17:46 | 显示全部楼层
P55的CPU里的PCIE通道控制器原生只有8条
天涯望月 发表于 2011-3-24 17:51 | 显示全部楼层
P55的CPU里的PCIE通道控制器原生只有8条,其他都由P55芯片控制
feng916 发表于 2011-3-28 23:18 | 显示全部楼层
好多熟悉的ID
sd6468543 发表于 2010-5-5 09:06



    你的图,,,,给力
wildoats 发表于 2011-4-5 16:16 | 显示全部楼层
我用的就是这款板子
看了兰州的评测
心里还是不打底。
觉得还是让显卡运行在X16下好些吧。
毕竟usb3.0还木有
不过我用的是sata3.0的 西数黑盘。
wk53991 发表于 2011-4-26 12:12 | 显示全部楼层
牛!!不然用着都不知怎么回事!!
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