Тестирование возможностей USB 3.1
Оригинальный обзор на немецком языке можно прочитать здесь.
Самые первые версии тогда ещё дикого для многих интерфейса Universal Serial Bus вступили в действие в 1996 году, и с тех пор пережили немало существенных изменений. Основная популярность пришла к USB после введения спецификации 2.0 и поддержки большинством производителей Plug-n-Play. Эти спецификации широко используются до сих пор, им так и не было придумано равноценной замены.
Тем не менее, у USB 2.0 и даже у популярной сейчас версии 3.0 есть ограничения. Значительная часть этих ограничений снята лишь с появлением USB 3.1, действительно революционной версии USB, о которой и пойдёт речь в этой статье.
Дело здесь даже не в увеличении пропускной способности, хотя 10 Гбит - серьёзное достижение. Самый новый USB даёт возможность прямой передачи устройству до 100 Вт энергии. Понимаете? От отдельного кабеля питания в ноутбуках или планшетах теперь можно отказаться, уменьшив их габариты - и толщину. Толщину можно урезать до совсем неприличных значений, если использовать новый тонкий коннектор USB Type C. Он ценит время своего пользователя и позволяет вставлять кабель в любом положении, а не только одной стороной, как раньше. Да что там, новый USB позволяет даже организовать передачу видеосигнала! Прямо как Thunderbolt, который не получил особой популярности, хотя и был поддержан Apple. Всё это, может быть, и мелочи - но мелочи, которые ведут нас в будущее, к более простому и удобному использованию портативной электроники.
1 | Варианты коннекторов
Само собой, простота на словах далеко не всегда соответствует простоте на самом деле. За бесцветной фразой "USB 3.1" стоит сразу несколько различного вида портов, для каждого из которых нужен будет свой коннектор. Хотя наибольшая надежда, вероятно, возводится на поддержанный Apple форм-фактор Type C.
2 | Разница в скорости
За различными вариантами провода, соответственно, скрываются и различные уровни быстродействия. Порты USB Micro-B и Mini-USB, например, в большинстве случаев дают пропускную способность USB 2.0 (480 Мбит) - их до сих пор используют многие принтеры, смартфоны, планшеты и так далее. То же самое может случиться и с Type-A, который в случае совместимости с USB 3.0 (5 Гбит) обычно выделяется синим цветом внутреннего пластика вместо чёрного или серого. Лишь Type C практически невозможно встретить в реализации USB 2.0, что хорошо. Однако, как показал наш поход по реальным и онлайн-магазинам, весьма непросто найти и реализацию USB 3.1 - практически все кабели USB в продаже, вне зависимости от коннектора, обеспечивают пропускную способность лишь на уровне 5 Гбит в секунду (USB 3.0). Единственным положительным исключением стали найденные нами кабели от Belkin, которые мы и использовали в ходе эксперимента. Подобные кабели отличает значок Superspeed+ / SuperSpeedPlus или циферка "10" на самом кабеле или его упаковке.
3 | В ожидании поддержки
Хотя, как мы уже упомянули раньше, USB 3.1 и обеспечивает дополнительные возможности - вроде передачи цифрового видеосигнала - фактически крайне малое число производителей на данный момент поддерживает эти возможности. В качестве единственного более-менее известного примера можно упомянуть 12-дюймовый Apple MacBook, для которого USB Type C служит универсальную роль: через него передаётся и питание, и данные, а других портов у устройства нет, кроме аналогового аудиопорта 3.5мм. На фоне этого мы решили сконцентрироваться на измерениях пропускной способности интерфейсов, а не на их теоретических (редко используемых) сверхспособностях.
4 | Условия эксперимента
Если вникнуть во все детали, проблем при переходе на новый интерфейс быть не должно. А ещё всё выйдет дешевле в сравнении с периферией на базе Thunderbolt. На руку здесь играет и возможность обновления уже имеющегося оборудования вместо покупки всего с нуля - малая кровь. Например, для внешних накопителей данных можно подобрать новый переходник или кейс.
Осторожность стоит проявлять на каждом шагу, поскольку, например, для тех же SSD или HDD обычно используются контроллеры SATA III или даже SATA II с быстродействием намного ниже, чем у USB 3.1 - исключения пока что редки, например, в нашем тесте используется внешний накопитель от Asus с двумя твердотельными накопителями, подключёнными к USB-переходнику через mSATA (массив RAID 0, контроллер ASMedia ASM1352R).
Количество доступных в рознице ноутбуков и материнских плат с полной поддержкой USB 3.1 пока что не блещет разнообразием. Уже упомянутый нами Apple MacBook не поддерживает 10-гигабитный режим. Поддерживают его, предположительно, новейшие конфигурации ноутбуков на базе Intel Skylake, например, MSI GT72 и WT72.
Чтобы добавить обычному компьютеру поддержку USB 3.1 без замены матплаты или подобных катаклизмов, придётся прикупить специальную карту расширения. Мы использовали карточку от ASRock с чипом ASMedia 1142, она задействует две линии PCI-Express и даёт, таким образом, как раз 10 Гбит пропускной способности для полной реализации потенциала одного подключённого к USB 3.1 внешнего устройства. Правда, на самой карточке имеется два порта USB, ну да ладно.
Прочее использованное в тесте оборудование:
- ICY BOX IB-AC603-U31 (кейс с переходником)
- ICY BOX IB-234-U31 (кейс)
- Sharkoon Quickstore Portable USB 3.1 (кейс)
- ASRock USB 3.1/ A+C (карта)
- Belkin USB-A > USB-C (кабель 3515DL)
- Belkin USB-C > USB Micro-B (кабель 3315DL)
5 | Куда же без проблем?
В самом начале практических испытаний ситуация была неожиданно скомпрометирована нестабильной работой электроники. Все тестовые внешние устройства при использовании штатных кабелей практически сразу же после подключения к компьютеру и определения в системе переставали работать! Первая мысль - дефект подключения или контроллера ASM1352, в то время как на самом деле был виноват комплектный кабель. Он соответствовал спецификации USB 3.0, но не USB 3.1, несмотря на заявленное в комплектации. После включения в эксперимент дополнительных кабелей от Belkin вопрос решился.
Выводы:
- Кабель важен, нельзя смешивать кабели и устройства разных спецификаций
- Производители не отличаются внимательностью, наши устройства с поддержкой USB 3.1 имели в комплекте шнуры для работы с USB 3.0
- Настоящий кабель USB 3.1 найти в продаже не так-то просто
6 | Плоды труда
Производительность. Выросла ли она? Не потрачены ли наши усилия зря?
Чтобы определить это, мы последовательно подключали различные твердотельные накопители к USB 3.0 и USB 3.1, измеряя их показатели при помощи AS SSD и CrystalDiskMark. Используемые SS:
- Crucial m4 (64 Гб)
- Samsung SSD 830 Series (128 Гб)
- Samsung SSD 840 Series (250 Гб)
Для оценки производительности USB 3.0 использовались кейсы от CSL и Samsung.
Как видим, улучшение быстродействия есть, вот только не такое значительное, как можно было бы рассчитывать. Своё ограничение даёт, скорее всего, шина SATA.
Да, мы измеряли лишь быстродействие передачи файлов на внешний накопитель, и можно спорить, что в других сценариях USB 3.1 мог бы показать более серьёзные улучшения. Но в каких? Для основной части профильных задач, где скорость действительно важна, принято использовать интерфейс PCI-Express.
Вердикт
USB 3.1 однозначно даёт нам новые возможности. Однако использовать эти возможности на полную катушку прямо сейчас будет не так-то просто, и существенная маркетинговая неразбериха не делает ситуацию проще.
Чтобы всё-ж-таки достичь заветных 10 Гбит в секунду, все устройства в цепочке должны поддерживать USB 3.1 в полной мере: и отправитель, и получатель, и сам кабель. Стоит обратить внимание и на то, какой интерфейс может стоять за USB-подключением, будь то SATA III, или PCI-Express, или нечто ещё другое. Данный фактор может неожиданно оказаться бутылочным горлышком, портящим быстродействие.
Весьма неожиданным оказалось то, насколько кабель важен для корректной работы USB 3.1 - что важно, поскольку подавляющее большинство доступной на рынке продукции рассчитано лишь на совместимость с USB 3.0. Будем надеяться, эта ситуация разрешится или улучшится в ближайшие месяцы.
