Usb 3.0 падает скорость при копировании. Как ускорить работу медленной флешки

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!

Каждый настольный компьютер, ноутбук, планшет и любой другой гаджет имеет USB-порты. Если таким устройствам, как клавиатура и мышка не важна скорость порта, то для работы флешек, съёмных жестких дисков и фотоаппаратов она является одним из важных показателей. Если порт работает медленно, то передача файлов с одного устройства на другое занимает много времени. Чтобы исправить такую ситуацию, нужно знать некоторые особенности USB-портов.

Технические характеристики USB-портов

На сегодня есть три виды USB-портов:

• USB 1.1;
• USB 2.0;
• USB 3.0 (3.1).

Скорость их работы разная. При этом нужно учитывать и скорость подключаемых устройств, которые также имеют свои параметры. К примеру, если у вас есть флешка с разъёмом USB 3.0, а на компьютере установлены порты USB 2.0. Флешка не будет работать быстрее той скорости, которая заявлена для порта 2.0. Это технические особенности устройства, которые изменить можно только путём замены контроллера PCI.

Что же касается технических характеристик USB-порта 1.0 и 1.1, то они следующие:

• Два режима передачи информации, а именно с высокой пропускной способностью в 12 Мбит/сек и низкой – 1,5 Мбит/сек.
• Максимальная длина кабеля для передачи данных в режиме с высокой пропускной способностью составляет 3 м. Для режима с низкой пропускной способностью – 5 м.
• Максимальное количество подключённых устройств – 127.
• Есть возможность подключения устройства, которое работает в режимах с различной пропускной способностью.
• Напряжение для периферийных устройств – 5 В.
• Максимальный ток – 500 мА.

Порт USB 2.0 отличается от своего предшественника следующими параметрами:

• Реализованным режимом HiSpeed 480 Мбит/сек.
• Скоростью для интерактивных устройств в 10-1500 Кбит/сек.
• Скоростью для видео и аудио-устройств в 12 Мбит/сек.

Порт USB 3.0 (3.1) на данный момент является самым популярным и самым быстрым. Среди преимуществ данного порта стоит выделить:

• Скорость передачи данных составляет до 5 Гбит/сек.
• Контроллер способен и отправлять, и принимать данные одновременно. При этом обмен данными не сказывается на скорости работы порта.
• Обладает более высокой силой тока, что позволяет подключать к ПК внешние жёсткие диски, мобильные устройства, и даже мониторы.
• Хорошо совместим со стандартами UBS 1.0 и 2.0.

Как проверить, какой порт установлен на компьютере?

Первый и самый простой способ узнать свой тип USB-порта – посмотреть в документации к ПК. Однако если у вас её нет, выполняем следующие действия:

• Загружаем программу AIDA , Everest или любую другую. Мы будем использовать первый софт. Запускаем AIDA на своём ПК.
• В меню выбираем «Устройства», выбираем «USB-устройства». В правом меню появится перечень USB-портов.

• Таким образом, мы установили количество и тип портов, которые имеются на нашем устройстве.

Способы решения проблемы с медленной работой USB-портов

Если ваш ПК поддерживает порт USB 2.0 и вы подключаете к нему носитель с таким же типом шины, но скорость передачи данных ничтожно малая, стоит проверить настройки BIOS. Часто в BIOSe может быть отключена максимальная скорость для портов. Для проверки этого параметра выполняем следующие действия:

• Перезагружаем ПК и выходим в БИОС, нажимая «Del» и «F2» (кнопки входа для каждой модели материнской платы разные).
• Переходим в раздел «Advanced» (в зависимости от модели материнской платы, может быть другой) и ищем настройку «USB Controller». Выбираем порт и выставляем «FullSpeed» или «HiSpeed».

• Сохраняем результат кнопкой «F10» и загружаемся в обычном режиме.

Если на вашем ПК нет USB-порта 2.0 или вы хотите добавить 3.0, нужно купить специальный контролер PCI USB 2.0 или 3.0. Стоят такие платы сравнительно недорого. Установить контролер можно самостоятельно. Для этого стоит выполнить следующие действия:

• Выключаем ПК;
• Открываем боковую крышку системного блока;
• Подключаем плату к слоту PCI. К передней или задней панели ПК плату фиксируем с помощью винта.
• Включаем ПК и устанавливаем драйвера к новому компоненту.

Также стоит отметить, что низкая скорость работы порта может быть вызвана повреждением или отсутствием драйверов. В этом случае может появиться сообщение: «Это устройство может работать быстрее…». Чтобы исправить эту ситуацию, нужно выполнить обновление драйверов. Сделать это можно через диспетчер устройств, нажав правой кнопкой мыши на контролере, который отображается с жёлтым знаком восклицания, и выбрав «Обновить драйвер».

После перезагрузки ПК и повторного подключения проблема будет исправлена, если только вы не подключили флешку USB 3.0 в порт USB 2.0.

Напоследок стоит отметить важный момент. При копировании мелких файлов скорость передачи данных существенно снижается. Это связано с поиском под каждый файл свободного блока на диске. Чтобы ускорить копирование, стоит заранее сжать эти маленькие файлы в один архив.

Вопрос от пользователя

Здравствуйте.

Подскажите пожалуйста, почему у меня на ПК так медленно работает USB-порт. Дело в том, что я на другом ПК скинул на флешку несколько файлов, а подключив ее к своему компьютеру, уже час жду пока они копируются с этой флешки на жесткий диск.

Опытным путем установил, что дело в USB-порте (т.к. на других устройствах с этой же флешки файл копируется во много раз быстрее). Что можно сделать?

Михаил. Ярославль.

Здравствуйте.

Такая проблема встречается, и чаще всего как раз с флешками и внешними жесткими дисками (где очень важна скорость обмена между USB-портом и накопителем).

В этой статье отвечу, почему может быть низкая скорость работы USB-порта, и как устранить эту проблему. Думаю, что большинство пользователей сможет разобраться своими силами...

На что обратить внимание при медленной работе USB-порта

1) Разбираемся с портами USB

На современных компьютерах и ноутбуках встречаются несколько типов USB-портов:

1. USB 3.0 (USB 3.1) - обеспечивает скорость обмена до 5 Гбит/с. Наиболее популярны на сегодняшний день;
2. USB 2.0 - скорость обмена до 480 Мбит/с. Отмечу, что у USB 2.0 встречается три скорости работы портов (переключаются в BIOS) : Low-speed (до 1500 Кбит/c) - нужен для клавиатур, джойстиков и пр.; Full-speed - до 12 Мбит/с; Hi-speed - до 480 Мбит/с;
3. USB Type-C - наиболее современный вариант. Скорость обмена до 10 Гбит/с. Правда, отмечу, что этот порт пока не пользуется популярностью, флешек и внешних жестких дисков с этим интерфейсом очень мало!

Добавлю, что на очень старых компьютерах (ноутбуках) можно найти порты USB 1.1. Работают эти порты очень медленно, да и сейчас встречаются всё реже, поэтому рассматривать их в этой статье не вижу смысла...

Обратите внимание, что USB 3.0 сейчас многими производителями помечаются синим цветом (помечают как сами порты, так и, например, флешки).

Важно!

USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0 - обратно-совместимые, т.е., например, к порту USB 3.0 - вы можете подключать старые устройства, предназначенные для USB 2.0 (и наоборот). Исключением могут быть лишь очень немногие устройства, которые не смогут работать из-за более низкой скорости обмена данных.

Простой пример.

Если вы подключите к порту USB 2.0 флешку с поддержкой USB 3.0 - ваша флешка будет работать на более низкой скорости, чем могла бы.

Если вы не знаете какие у вас USB-порты

Самый простой вариант узнать, запустить утилиту AIDA 64 (эту утилиту и ее аналоги ищите ) , затем открыть раздел "Устройства/устройства USB" .

Далее вы не только сможете узнать, какие порты у вас есть, но и увидите к какому порту подключена ваша флешка или диск. И если окажется, что ваша USB 3.0 флешка подключена к низкоскоростному порту - то просто переключить ее к другому (если, конечно, он есть в наличие ).

Для тех, у кого нет высокоскоростных портов USB

Если у вас ноутбук - то вряд ли что-то можно посоветовать. Хотя, в последнее время на Aliexpress можно заказать много всяких "приблуд" для ноутбуков, например, есть различные адаптеры с USB 3.0 под слот ExpressCard34 (да и под слот для CD/DVD-привода тоже есть различные варианты). Правда, не в каждый ноутбук такое установишь, и не так просто - но вариант же...

2 Port USB 3.0 Express Card 34mm (NEC UPD720202 Hidden Adapter)

Если у вас ПК - то можно купить специальный хаб (контроллер), подключаемый к слоту PCI. Стоят такие хабы копейки, подключение ничего сложного из себя не представляет (все равно, что установить картридж в приставку...).

Контроллер PCI. 4xUSB Ports

2) Отсутствие драйверов

Очень частой причиной проблем с USB-портами являются драйвера. Если они не установлены (например, не были обновлены после инсталляции Windows) - то USB могут либо вообще не работать, либо работать на более низкой скорости. Обратите прежде всего внимание на драйверы для: Chipset, USB 3.0 Host Controller, USB 3.0 Root Hub.

Важно!

Часто проблема кроется в том, что Windows при установке ставит "свои универсальные" драйвера, которые не работают должным образом.

Кстати, чтобы посмотреть для каких устройств драйверов нет - зайдите в диспетчер устройств (можно открыть через панель управления Windows, воспользовавшись поиском в верхнем меню) . В диспетчере обратите внимание на устройства рядом с которыми горит желтый восклицательный знак.

Кстати, можно попробовать найти драйвер силами Windows: для этого щелкните правой кнопкой по устройству, и в меню выберите "Обновить драйвер". Далее должен запуститься мастер установки оборудования - просто пошагово следуйте его указаниям.

В помощь!

3) Стоят заниженные скорости работы в BIOS

Через BIOS можно не только снизить скорость работы USB-портов, но и вообще отключить их! Правда, замечу, что это больше относится к старым ПК (в новых - опций, чтобы занизить скорость работы, не встречаются).

В BIOS, как правило, настройка контроллера USB находится в разделе Advanced . В настройках можно выбрать режим работы (скорость) и вообще, будет ли включен контроллер.

Обратите внимание на строку "Controller Mode": в ней можно указать Full Speed (либо Hi Speed) для максимальной скорости работы USB.

В помощь!

4) Устройство подключено к низкоскоростному порту

При подключении флешек, внешних дисков и др. накопителей, обращайте внимание на сообщения Windows. Так, например, при подключении USB 3.0 внешнего HDD к порту USB 2.0, система сама посылает предупреждение (уведомление) о том, что "Устройство может работать быстрее при подключении его к USB 3.0" (см. пример ниже на скриншоте).

Т.е. в этом случае, если вы не реагируете на уведомление, вы будете работать не с максимально-возможной скоростью, которую поддерживает накопитель.

5) Копирование множества мелких файлов

Наверное, многие замечали одну особенность: множество мелких файлов копируются гораздо дольше, чем один большой. Связано это с тем, что под каждый файл необходимо найти свободные блоки на диске, обновить дисковую таблицу и пр.

Поэтому, перед копированием множества мелких файлов, поместите их в архив: ZIP, RAR, 7Z и др. Причем, это относится не только при копировании данных на флешки и диски, но и для передачи файлов по сети.

В помощь!

Как заархивировать и разархивировать папку, файл (сжимаем файлы для экономии места). Мини-инструкция -

6) Антивирусы (вирусы) мешают нормальному обмену

Дело в том, что иногда при их проверке и тотальном недоверии внешним накопителям, они блокируют их работу и мешают нормальной скорости обмена.

Отключение антивируса Avast на 1 час || В качестве примера

Всего доброго!

Портативные флеш-накопители на сегодняшний день являются наиболее популярным компактным носителем информации. Оптические диски уже практически вышли из массового употребления, а внешние жесткие диски и SSD-накопители по своим размерам и надежности все еще не в состоянии конкурировать с флешками. Флешки маленькие, удобные и вмещают довольно много информации, но есть один момент – скорость записи на флеш-накопитель значительно ниже, чем скорость записи на тот же SSD или HDD. Кроме того, после длительного времени использования флешка становится еще немного медленнее. Можно ли как-то ускорить флешку, чтобы она записывала хотя бы чуточку быстрее? Да, есть несколько способов, как можно увеличить скорость записи на флеш-накопитель.

Ускорение путем улучшения производительности

Откройте окно свойств флеш-накопителя, и во вкладке Оборудование выберите из списка устройств название своей флешки. Затем нажмите на кнопку Свойства .

После этого в открывшемся окне свойств накопителя переходим на вкладку Политика и устанавливаем переключатель на пункт Оптимальная производительность .

Учтите, что после применения данного параметра будет активировано кэширование записей для флешки. Поэтому при отключении накопителя обязательно нужно использовать «безопасное извлечение», иначе вы рискуете потерять файлы на флешке.

Ускорение с помощью форматирования

Еще один простой способ немного ускорить флешку заключается в ее форматировании в другой файловой системе. Для этого в контекстном меню флеш-накопителя выберите пункт Форматировать , а в окне настроек форматирования укажите в качестве файловой системы NTFS.

Перед тем, как начать форматирование, стоит учесть еще два важных момента. Во-первых, форматирование необходимо выполнять полное, то есть нужно снять галочку с пункта Быстрое (очистка оглавления) . А во-вторых, для достижения лучшего результата можно выбрать также и размер кластера. Если на флеш-накопитель планируется записывать в основном большие файлы, то выбирайте максимальный размер кластера, если будете писать много маленьких файлов – то и размер кластера соответственно ставьте небольшой.

Настройка скорости контроллера

Третий способ является более сложным, так как подразумевает работу с настройками BIOS. Для его реализации необходимо зайти в интерфейс BIOS и найти раздел, отвечающий за настройки USB. Как правило, данный раздел называется USB Configuration . После этого нужно найти в этом разделе пункт под названием USB Controller Mode и установить в нем значение FullSpeed или HiSpeed .

Ввиду того что данные способы предполагают внесение некоторых изменений в файловую систему накопителя или в настройки BIOS и флешки, они возможно подойдут не всем. Если для вас на первом месте стабильная и надежная работоспособность флеш-накопителя, а также сохранность данных на нем, лучше оставить все настройки как есть. Но когда перед вами стоит задача любыми средствами ускорить флешку, вышеперечисленные советы придутся как нельзя кстати.

Остались вопросы? - Мы БЕСПЛАТНО ответим на них в

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.

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.