【開箱簡測】USB 3.1/Thunderbolt 3 控制晶片評比簡測 ~ 單碟篇 (圖多,不喜勿入)

2016年以前儘有USB 3.0/3.1並存,當時的外接儲存環境似乎仍以eSATA
整體而言較穩定。時空變化,USB 3.1控制晶片也有小改版,加上Intel
Thunderbolt 3的外接商品也逐漸增加,遂興起作這類的簡單不專業評比,
給大家在選購USB 3.1或Thunderbolt 3外接盒時,有個簡單的依據。

這篇評比文本來應該於2017年底出現的,只是工作較忙,推遲至近期才完
成資料圖表的整理。本篇先推出單碟篇,RAID0篇隨後補上。


Asmedia(祥碩科技)算是USB控制晶片較積極的廠商,在那個百家爭鳴的
USB 3.0年代,推出的asmedia ASM1042相關晶片也算是前段班的廠商,但
到了USB 3.1 Gen 2年代,多數廠商都退出,只剩它與Intel相互較勁。

ASM1142算是它跨足USB 3.1世界的第一項產品,在當年除了多數主機板內
建外,目前市售USB 3.1擴充卡,也幾乎完全都是採用這款晶片。本篇測試
的產品,就是Akitio MP-HU316A-AKT v1.0。






因為ASM1142在當時被Intel Thunderbolt 3壓著打,Asmedia隨即推出第
二代USB 3.1 Gen2晶片-ASM2142,並於Intel Z270系列主機板問市,很可
惜的不知是因為單價較高,還是多數擴充板卡廠商的市售ASM1142產品庫
存仍高,竟然少見有搭載ASM2142的USB 3.1擴充卡,若真要購買,還要到
海外購物網站才能買到台廠作出的對應擴充卡,本篇就讓此晶片缺席測試。




2017年,Asmedia推出第三代USB 3.1 Gen2控制晶片,就是ASM3142,目前
這款晶片仍以內建主機板為主,新一代的Intel X299/Z370或是AMD主機板
均可見到它的蹤影。查了一下網路資料,與ASM2142差異處,似乎是在省電
方面,但這方面可能還是要自行跟廠商確認,小弟不作任何評論或說明。
本次參與評測的產品,就是ASUS X299-Deluxe內建ASM3142晶片。




介紹完USB 3.1 Gen2產品歷史,該來介紹登場的其它競爭或對比產品,第
一位是可敬的Thunderbolt。雖然無緣使用Thunderbolt 2相關產品,但在
Z170年代首見Thunderbolt 3時,隨即買張主機板並用附贈的TB3子卡,可
是當時讓我不太滿意,到了X299年代再看到它附上,心想會不會是已較成
熟些,所以再度拿它出來與USB 3.1 Gen2一起PK。本篇參與測試的產品,
就是主機板內附的Thunderbolt Ex3擴充卡,採Intel DSL6540晶片。






個人一直對eSATA 3Gb/s或 eSATA 6Gb/s較有好感,多年來擴充外接裝置多
以eSATA為主,相對地,各位也較常見到Marvell 88SE9230在我的相關評測
文出現。本篇再度推出它,主要是想看看看多年風華的晶片,是否已到謝
幕下台的那一刻。本篇參與測試的產品,就是SYBA SD-PEX40054。






最後兩位登台的選手就是Intel X299 SATA 6Gb/s及USB 3.0,用來作為對
比用,就不刊出它們的倩影。


測試的舞台不採常見的ASM1351,反而是採用ASM1352R,測試的基地就是
Akitio NT2 U3.1 2bay RAID外接盒,才較能發揮後起之秀的USB 3.1 Gen2
效能。






測試環境簡述:

M/B: ASUS X299-Deluxe BIOS 0802
CPU: i9-7900X
RAM: GSkill DDR4-3000 8G*4
OS SSD: Samsung 960 Pro 512GB
測試碟: Samsung 850 Pro 512GB 裝在Akitio NT2 U3.1 Tray1槽,並設為Non-Raid模式。
OS: Windows 10 Enterprise x64 1703 build 15063
USB 3.0/3.1 Driver: Windows 10 Default Drivers
USB 3.0:Intel X299
ASM1142 USB 3.1:Akitio MP-HU316A-AKT v1.0
ASM3142 USB 3.1:ASUS X299 Deluxe
Thunderbolt 3:ASUS Thunderbolt EX3(Intel DSL6540)
eSATA:SYBA SD-PEX40054 (Marvell 88SE9230)
USB 3.1 Gen2 外接盒:Akitio NT2 U3.1 2bay RAID外接盒,設為Non-Raid
eSATA 外接盒:Stardom i310-SB3(6Gb/s) 2組


AIDA64 Read Test Suite,設定檔案容量為1MB及8MB來測。

讀取速率測試中,不管那款USB 3.1 Gen2晶片,均些微領先了Marvell
88SE9230,仍無法超越SATA 6Gb/s門檻,TB3表現似乎沒特別突出。





AIDA64 線性讀寫測試,設定檔案容量為8MB。線性讀取速率以TB3表現最好,
但線性寫入速率則是ASM3142最好。



AJA 設定影片格式為2048*1556 2K-1080解析度,編碼為16bit RGB,從
64MB~64GB全測一輪。

讀取速率以TB3平均最快,ASM3142還輸給ASM1142;寫入速率出現明顯的翻
盤,擴充晶片大多無法贏過X299速率,ASM1142不僅贏過ASM3142、TB3外,
也贏了88SE9230。





Anvil's Storage Utilities設為Compress 100%(Incompressible模式),
以下測試皆勾選Write-Thru選項去測試,從1GB~32GB全測一輪。

循序讀取速率雖然X299領先較多項目,ASM3142有時還贏過X299,88SE9230
在這項目被其它晶片壓著打;循序寫入速率出現ASM1142與X299互有領先,
8SE9230還是輸了大多數的項目。




4K讀寫速率,X299與88SE9230各有所長,跌破眼鏡的是TB3只能與Intel
USB3.0相互廝殺。4K寫入速率,所有USB 3.1 Gen2均落後SATA晶片一大截。




4KQD4讀取速率,X299仍遙遙領先,ASM3142正式擊敗88SE9230,TB3仍只能
與Intel USB3.0相互廝殺;4KQD4寫入速率,X299持續領先,ASM3142已逼
近了88SE9230。




4KQD16讀取速率,X299仍遙遙領先,ASM3142、ASM1142均擊敗88SE9230,
TB3只比Intel USB3.0快一點;4KQD16寫入速率,X299持續領先,ASM1142
起伏大,大檔寫入不如ASM3142來得穩定,TB3的寫入速率雖較穩定,卻未
達USB 3.1 Gen2的門檻。




32K/128K讀取速率,X299與88SE9230各有所長,ASM3142較ASM1142平均來
得好,TB3仍讓人失望。




讀寫分數自然是X299最高,88SE9230因4K項目贏過ASM3142而勝出;整體分
數因寫入因素,88SE9230取得亞軍,落後X299約15%,ASM3142落後88SE9230
約15%。







AS SSD設定檔案大小為1GB,並測試Copy Benchmark。

循序讀取速率,ASM3142最快,TB3、ASM1142及X299不相上下;循序寫入速
率裡ASM3142逼近X299並幹掉88SE9230,ASM1142與88SE9230差不多速率。


4K讀寫測試,不意外仍由X299及88SE9230分居冠亞軍,ASM3142明顯贏過
ASM1142及TB3。


512B讀寫速率仍是X299最佳,但讀取速率ASM3142蠻意外取得亞軍,
88SE9230還輸給USB 3.0。88SE9230在寫入速率恢復正常後,ASM3142再度
落敗。


讀、寫及整體分數仍是X299冠軍、88SE9230亞軍、ASM3142第三名。


Copy Benchmark測試中,88SE9230僅一項輸給X299,TB3也僅一個項目輸給
了ASM3142。



ATTO Diskbenchmark設定檔案長度為64K、64MB、256MB、512MB、1GB、2GB、
4GB及32GB,測試模式設定為Overlapped I/O及Neither模式進行測試。

Overlapped I/O模式,可以看到88SE9230在傳輸速率大於32K以後,讀寫表
現有點力不從心。

































Neither模式,可以看到88SE9230在傳輸速率大於512K以後,讀寫表現有點
落後。

































CrystalDisk v5.2.2採Default,測試50MiB、500MiB、1GiB、4GiB、8GiB
及32GiB。

Seq Q32T1讀取測試中,88SE9230已見老態,ASM1142因贏得較多項目而居
冠;寫入測試仍以X299最佳,ASM3142輸给ASM1142,88SE9230中間速率急
降。




4K QD32T1讀取速率分三段,88SE9230緊咬X299,ASM1142贏過ASM3142;寫
入速率雖也概分三段,88SE9230中間速率急墜的曲線令人瞠目結舌。




Seq讀取測試中,X299最快,ASM1142贏過TB3及ASM3142;寫入測試仍是X299
最快,ASM1142亞軍,88SE9230的曲線波動仍大。




4K讀取速率分兩段,USB 3.0有時還贏過USB 3.1及TB3,TB3多數項目均墊底;
88SE9230緊咬X299,ASM1142贏過ASM3142;4K寫入蠻意外的是ASM3142竟然
墊底,ASM1142比其它USB 3.0/3.1、TB3都要快。





NetworkDLS - DiskMark因與Intel RSTe Driver似乎不太相容,X299的寫入
速率都偏低。讀取測試以X299的平均速度最快,88SE9230幾乎與ASM3142不
相上下;寫入速率除了X299外,仍以88SE9230為擴充晶片系列的寫入冠軍,
ASM1142居次。



HDTune v5.6設定檔案容量為8MB,各測試選項結果值如下圖。

循序讀寫測試:平均讀寫速率以X299最快,ASM1142/3142及TB3幾乎不相上
下。




Random讀寫測試:各分項的讀取速率仍以X299最快,ASM1142差一點就完勝
88SE9230;寫入測試則是X299與88SE9230互有領先,意外的是ASM1142完勝
ASM3142,TB3顯然寫入速率是所有USB 3.1規範裡最慢的。




Extra讀寫測試:讀取速率以X299最快,隨機讀取速率ASM1142/3142還贏過
88SE9230,TB3在幾個隨機讀取速率還輸給USB 3.0;寫入測試,X299仍快,
88SE9230在這項目均領先ASM1142/3142。




File Benchmark選項以Block Size 512MB檔案長度為基準,設定50MB、500MB、
2000MB及4000MB,並分別測試資料型態為Zero及Mixed。

循序讀寫測試:在Mixed型態時,ASM1142平均讀取速率較快,TB3表現令人
失望,寫入速率則是ASM1142與X299捉對廝殺。在Zero型態時,X299、
ASM1142/3142的讀取速率互有領先,寫入速率則是以X299平均表現佳。








4K 隨機單檔讀寫測試,在Mixed型態時,X299讀取速率居冠,TB3表現令人
失望,88SE9230寫入速率遙遙領先,X299因Drivers相容性因素,寫入速率
偏弱。在Zero型態時,X299平均讀取速率最快,寫入速率最快的仍是88SE9230。









4K 隨機多重讀寫測試,在Mixed或Zero型態時,88SE9230讀寫速率均一支獨
秀,X299因Drivers相容性因素,寫入速率偏弱。









HD-Tach 讀取效能測試,分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。

8mb(Quick Zone):88SE9230全數領先,不給X299有任何喘息空間。


32mb(Long Zone):X299讀取速率仍是最快,Burst Speed不敵競爭對手。



HD-Tach RW 讀寫效能測試,分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。
8mb(Quick Zone):平均讀取速率是X299最快,但ASM1142在平均寫入速率
逆轉勝。


32mb(Long Zone):平均讀取、寫入速率仍是X299最快。意外的是,ASM1142
竟然比ASM3142快。



InHouse DiskBenchMark測試結果。
循序讀取速率以TB3表現最佳,平均寫入雖然TB3與X299不相上下,但仍是
它贏了。


隨機讀取速率,ASM1142異軍突起;隨機寫入仍是ASM1142平均表現最好不
僅贏過其它人,X299及88SE9230還輸給USB 3.0模式。





Parkdale v2.97根據Block Size 64K或1MB,把檔案大小從250MB~4000MB全
測過一輪。

循序讀取測試呈兩段式結果,Block 64K時,88SE9230全勝,但在Block 1M
時,88SE9230僅贏過USB 3.0。循環寫入測試也是一樣,Block 64K時,
88SE9230與ASM3142你來我往,在Block 1M時,88SE9230成為最後一名。




隨機讀取速率,以88SE9230表現最好,TB3不僅輸,還輸的很慘。隨機寫入
速率也是88SE9230最佳,ASM1142/3142互相較勁。





PCMark 7測試,總得分及原始得分數以ASM1142最高分。









PCMark 8測試分數及頻寬為以X299最高,ASM1142緊追在後。









簡單測試至此,作個簡單的測試比較表格:




結論:

歷經了多年的演進,僅管USB 3.1 Gen2、Thunderbolt 3的循序讀寫速率已
直追SATA 6Gb/s,但是4K讀寫的速率,還是無法比得上SATA速率。不知是
否為當時制定規範時,假設USB外接裝置不需頻繁的4K讀寫嗎?

eSATA 6Gb/s或許風華已不在,但是它的穩定性目前還是翹楚,使用它的
人仍不在少數。

Thunderbolt 3這晶片,說真的測試感觸蠻深。初問市時,相關媒體把它捧
的很高,測試數據都看得很美,手癢去買了張Z170主機板,就是要用它,
結果用的感覺讓我覺得不太穩定;再經過數年,在X299主機板又看到它的蹤
跡,效能仍讓我失望不已。

2018年初,若要使用單碟外接儲存裝置,若不在乎4K問題或主機板僅只有
USB可安裝,那就真的只能選Asmedia系列主控晶片,eSATA看來真的將曲終
人散,下台謝幕。


以上不專業之簡單測試到此結束,下台一鞠躬,一切的批評希望廠
商能見諒,本文不作筆戰用,若有指教歡迎大家一起來討論。
謝謝分享,也一直在找合適的外接介面接SSD到macbook pro,本來也是考慮tb介面,實在是太貴,退而選擇esata或是usb 3.1 gen2,很可惜沒有並存的外接產品,一年前只好放棄,選擇了akitio鋼甲武士,繼續等待有USB3.1 gen2的station,AKiTiO 現在才出了tb3帶usb 3.1 gen2 station,但只有一個⋯看來gen2晶片的成本壓力還是比較高,

我也使用過esata的外接介面一陣子,但是連結的相容性似乎不太好,有時候桌機連不上,有時候筆電連不上⋯
AKiTiO 現在才出了tb3帶usb 3.1 gen2 station <---
這產品查了一下網路,它不是真的USB 3.1 Gen2晶片,是採用TB3+ASM1062R (PCIe轉SATA)的解決方案,頻寬上限看了幾個測試報告,似乎沒比ASM1352R快。

以上為個人觀察淺見,僅供參考。


ethanc wrote:
AKiTiO 現在才出了tb3帶usb 3.1 gen2 station,
你沒有用 TB3 的外接盒,就是把 TB3 當 USB3 用啊...
目前的TB3外接盒,針對儲存方面,若是接SATA界面,多是採1062R PCIe to
SATA,若是接NVMe SSD(如搭intel 750P),才是真的走PCI-e通道,但這樣
比較的基準就不太一樣。

況且既然TB3相容於USB 3.1 Gen2,本篇又是基於SATA SSD作基準,自然要
同時比較SATA平台的USB/TB3,而不是拿NVMe來比較,這樣比較不合宜(個人觀感)。


chrono wrote:
你沒有用 TB3 的...(恕刪)
您一開始說

「Thunderbolt 3的外接商品也逐漸增加,遂興起作這類的簡單不專業評比,
給大家在選購USB 3.1或Thunderbolt 3外接盒時,有個簡單的依據。」

後來又說

「Thunderbolt 3這晶片,說真的測試感觸蠻深。初問市時,相關媒體把它捧
的很高,測試數據都看得很美,手癢去買了張Z170主機板,就是要用它,
結果用的感覺讓我覺得不太穩定;再經過數年,在X299主機板又看到它的蹤
跡,效能仍讓我失望不已。」

結果根本沒用 TB3 模式,又說 TB3 不好
樓主啊 這邏輯有點怪

你乍看之下TBT3的controller跑的跟USB 3.1 gen2差不多而已 但外接盒本來就是3.1 gen2 它怎麼可能跑TBT3的頻宽?

一台法拉利跟一台March在限速120的高速公路上面跑 然後你說法拉利沒有跑的比March快 這.....?
如果把外接盒換成TBT3的版本, 拿來測(配上SSD RAID0) 然後結果TBT3跑的沒有比較快 這樣要說TBT3的效能不好才公允吧



不過測試結果非常豐富 這部分要推一下 相當了不起

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