Quelle est la vitesse d'un lecteur flash 3.0. Comment accélérer un port USB, quelles raisons se cachent derrière la faible vitesse de leur travail

Jusqu'à présent, je n'ai pas cessé de décrire le travail port USB vo. Cette fois, je veux aborder le sujet de la vitesse USB. Tous les ordinateurs portables et ordinateurs de bureau modernes sont équipés d'interfaces USB. Vous pouvez augmenter le nombre d'appareils connectés jusqu'à plusieurs dizaines en utilisant les soi-disant hubs. Il existe également des appareils qui ne se soucient pas de la vitesse USB, tels que les souris et les claviers, mais les lecteurs de mémoire (lecteurs flash et disques durs) dépendent beaucoup de ces paramètres. Il arrive que lors du transfert de fichiers sur un disque connecté via USB, il soit très petit, et ce n'est pas bon.

Que faire si le port USB est lent ? Lorsque cette situation se produit, j'ai préparé un certain nombre de causes qui décrivent ces problèmes, ainsi que des solutions qui aideront à accélérer l'USB. J'espère que cet article vous aidera.

Raison #1 - Anciens types d'USB

Cela signifie que votre appareil possède des ports liés à l'ancienne spécification. Maintenant, il existe trois types de ports : USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, il y en a plus Version USB 3.1.

Entre ces versions, bien sûr, il existe de nombreuses différences, mais principalement dues non pas à apparence, mais en termes de vitesse.

Bien sûr, l'USB 3.0 est le plus rapide, il est également marqué en bleu, il sera donc difficile de le confondre avec d'autres versions. Je tiens également à vous rappeler que si vous avez un appareil, par exemple un disque dur, capable de fonctionner à la vitesse USB 3.0, mais que vous le connectez à un port 2.0, il ne fonctionnera pas avec ses capacités maximales.

Et voici quelques paramètres pour chacun des ports :

USB 1.0

• Vitesse maximale 12 Mbit/s ;
• Longueur de câble Max 5 mètres ;
• Nombre d'appareils connectés Max - 127 ;
• Tension d'alimentation - 5 V.

USB 2.0

La norme a subi des changements importants, que vous pouvez lire ci-dessous.

• Taux de transfert de données maximum 480 Mbps ;
• Pour les claviers, souris et joysticks, 1,5 Mbps suffisent ;
• Pour les appareils audio et vidéo - jusqu'à 12 Mbps.

USB 3.0

DANS cette norme on peut remarquer l'engouement pour les débits de transfert de données jusqu'à 5 Gb/s, et avec l'apparition de la version 3.1 jusqu'à 10 Gb/s. De plus, il est devenu possible de transmettre et de recevoir simultanément des données, ce qui a augmenté la vitesse de travail. Il a une intensité de courant élevée, ce qui permet de connecter n'importe quel disque dur sans problème, ainsi que de charger plus rapidement certains appareils, tels que les smartphones. USB 3.0 est compatible avec toutes les normes précédentes.

Qu'est-ce qui devrait être fait? Je vous conseille d'acheter un contrôleur PCI, mais plus à ce sujet ci-dessous.

Quels sont les ports d'un ordinateur portable ou d'un ordinateur ?

J'ai déjà écrit à ce sujet plus en détail. Mais il y a quelques points qui ne sont pas inclus dans cet article. Tout d'abord, vous pouvez utiliser la documentation de votre carte mère ou de votre ordinateur portable et spécifications techniques pour tout savoir.

Le deuxième point est d'utiliser programmes spéciaux qui montrent toutes les techniques et fonctionnalités du logiciel l'ordinateur.

A titre d'exemple, je vais donner un utilitaire AIDA64 car je l'utilise souvent. Vous pouvez télécharger et Version d'essai du site officiel. Passons donc à la rubrique. "Dispositifs" et là on sélectionne l'item "Périphériques USB", sur la droite, vous verrez tous les ports intégrés à votre ordinateur.

Raison n ° 2 - Vitesse maximale désactivée dans le BIOS

Des fois ça arrive. Si vous remarquez que la vitesse de cet USB 2.0 est étrangement faible, recherchez-y les paramètres liés à l'USB. Ils peuvent être dans l'onglet Avancée. Là, vous pouvez basculer le réglage sur Haute vitesse ou pleine vitesse. Je ne peux pas te dire exactement parce que différentes versions Les options du BIOS sont étiquetées différemment.

Raison #3 - Pas de ports USB

Dans les ordinateurs portables modernes et cartes mères c'est pratiquement impossible. Au moins quelques ports USB 2.0 seront certainement intégrés. Bien sûr, si vous avez une situation complètement différente, vous pouvez facilement acheter un contrôleur USB PCI, par exemple, la version 2.0 ou 3.0, ou les deux. Pour le prix elles ne sont pas très chères. Par exemple, on peut trouver Contrôleur USB 3.0 au prix de 700 roubles.

L'installation est également assez simple. L'essentiel est de savoir à quoi ressemble un slot PCI. Avant d'entreprendre toute action, assurez-vous d'éteindre le PC et de le débrancher de la prise. Vous pouvez ensuite retirer le couvercle. bloc système et vérifiez les emplacements PCI libres, s'il y en a, puis nous y insérons notre contrôleur. Après avoir allumé l'ordinateur, tout fonctionnera déjà, le logiciel nécessaire sera installé automatiquement.

Raison #4 – Vitesse USB 1.0

Il y a aussi un tel problème. Dans ce cas, vous pouvez même voir un message comme celui-ci : "Le périphérique USB peut fonctionner plus rapidement...". Cela indique que vous disposez d'un port haut débit libre sur votre PC et que vous devez y connecter des périphériques.

Si vous remarquez que l'USB 2.0 ou 3.0 a une vitesse de 1.0, cela peut être à blâmer. Peut-être qu'ils ont besoin d'être mis à jour dernières versions, ou supprimez-les, et le système les réinstallera. Cela se fait comme suit:

1. Nous allons dans le gestionnaire de périphériques - clés Gagner + X et sélectionner l'élément approprié ;
2. Ouvrir un onglet "Contrôleurs USB";
3. Sur l'appareil souhaité, double-cliquez, puis allez dans l'onglet "Chauffeur", où l'on clique "Supprimer".
4. Cliquez sur l'onglet "Action", puis sélectionnez l'élément "Mettre à jour la configuration matérielle".

Il y a aussi une mise en garde lors de la copie de fichiers. La vitesse sera beaucoup plus lente si vous copiez beaucoup de fichiers plus petits. Si vous voulez plus de vitesse, rassemblez ces fichiers dans une seule archive.

Lecteurs de cartes modernes

Rappelons qu'un lecteur de carte est un appareil qui permet de lire et d'écrire sur des cartes mémoire de diverses normes (CF, SD, SDHC, SDXC, microSD, microSDHC, micro SDXC, MSPD, XD, etc.). Les cartes mémoire sont maintenant utilisées partout et dans un grand nombre de gadgets modernes, et les lecteurs de cartes sont donc devenus très populaires parmi les utilisateurs. Les lecteurs de cartes sont externes et internes, multi-formats (prenant en charge la plupart des normes de carte mémoire) et ultra-compacts avec prise en charge de seulement deux ou trois types de cartes, USB 2.0, USB 3.0, PCMCI, PCI et PCI Express. Mais dans le cadre de cet article, nous nous intéresserons uniquement aux lecteurs de cartes avec interface USB3.0.
Actuellement, la grande majorité des fabricants de lecteurs de cartes USB 3.0 utilisent deux types de puces dans leur production. Il s'agit du contrôleur GL3220 de Genesys Logic et des contrôleurs RTS5301 et RTS5306 de Realtek. Les deux entreprises sont situées et disposent d'installations de fabrication à Taïwan. Fin 2011, Genesys Logic a présenté son concept de plate-forme d'application standard USB 3.0, dans tous les appareils utilisant des puces de sa propre production.


Récemment également, Genesys Logic, pour remplacer le GL3220, a développé une nouvelle puce GL3225, plus économe en énergie et moins coûteuse à fabriquer.

GL3220 est un contrôleur USB 3.0 haute vitesse pour les lecteurs de cartes multi-LUN qui prend en charge différents types de cartes mémoire telles que CompactFlash (CF), Secure Digital (SD), SDHC, MiniSD, MicroSD (T-Flash), MultiMediaCard (MMC ) , RS-MMC, MMCmicro, Memory Stick (MS), Memory Stick Duo (MS Duo), Memory Stick haute vitesse (HS MS), Memory Stick Pro (MS PRO), Memory Stick Duo Pro (MS PRO Duo) , Memory Stick PRO-HG (MS PRO-HG) et XD-Picture Card sur une seule puce. Il prend également en charge la prochaine génération de cartes mémoire haute capacité (jusqu'à 2 To) telles que SDXC et Memory Stick XC. Le matériel GL3220 comprend un microprocesseur de la série 8051 pour de meilleures performances de transfert de données entre les clés USB et mémoire, prend en charge ISP (In System Programming) pour la mise à niveau du micrologiciel de la puce standard SPI externe via le port USB. Le GL3220 est fabriqué selon un processus CMOS de 0,13 µm et dispose de commandes de puissance intégrées pour la conversion de puissance, de 5 V à 3,3 V et de 3,3 V à 1,2 V.
Principales caractéristiques du GL3220 :
1. Prise en charge de la super vitesse USB 3.0 (vitesse jusqu'à 5 Gbps)
2. Prend en charge CF v4.1 UDMA6/UDMA7 (vitesse jusqu'à 133 Mo/s)
3. Prend en charge CF v5.0 LBA48 (vitesse jusqu'à 167 Mo/s)
4. Prise en charge de SD v3.0 UHS-I : DDR50/SDR50/SDR104 (vitesse jusqu'à 104 Mo/s)
5. Prend en charge SDXC (capacité jusqu'à 2 To)
6. Prend en charge MS / MS PRO / MS PRO-HG 8 ​​bits
7. Prise en charge de MS XC (capacité jusqu'à 2 To)
8. Prise en charge MMC v4.4 8 bits
9. Prise en charge de la carte XD-Picture
10. Certifié USB-IF (TID : 340000020), (Procédure de test pour les produits USB3.0 SuperSpeed)
11. Type de boîtier : LQFP 128 broches
Le deuxième fabricant principal de puces pour lecteurs de cartes USB3.0 est la société taïwanaise bien connue Realtek. Son contrôleur RTS5301, comme le GL5220 (Genesys Logic), supporte tous les types de cartes mémoires, y compris les plus modernes. Le matériel Realtek RTS5301 comprend un microprocesseur pour améliorer l'efficacité et les performances du transfert de données entre USB et clés USB divers types.


Un autre contrôleur de ce fabricant - RTS5306 ne prend en charge que deux principaux types de cartes mémoire, à savoir :
1. SD (Secure Digital(SD), SDHC, SDXC, MiniSD, MicroSD(T-Flash), microSDHC, micro SDXC MultiMediaCard(MMC), RS-MMC, MMCmicro).
2. MS (Memory Stick (MS), Memory Stick Duo (MS Duo), Memory Stick haute vitesse (HS MS), Memory Stick Pro (MS PRO), Memory Stick Duo Pro (MS PRO Duo), Memory Stick PRO -HG (MS PRO-HG).


Comme le GL5220 (Genesys Logic), les deux contrôleurs Realtek prennent en charge la nouvelle spécification SD v3.0 UHS-I. Les deux sont pris en charge par ISP (In System Programming) pour mettre à jour le firmware d'une puce mémoire SPI externe (utilisant généralement une puce Pm25LD010) via un port USB. Malheureusement, les informations sur les contrôleurs RTS5301 et RTS5306 sur Internet sont extrêmement rares.
Mais revenons aux lecteurs de cartes eux-mêmes. Dans le commerce de détail russe aujourd'hui, les lecteurs de cartes USB3.0 de Transcend, Kingston et Ginzzu sont plus ou moins largement représentés.
Transcend dispose d'un TS-RDF8 USB3.0 multi-format :


et TS-RDF5K super compact :


Kingston dispose d'un FCR-HS3 multi-format :


et FCR-MRG3 super compact (pour SD, ​​SDHC, SDXC, MicroSD(T-Flash), microSDHC, micro SDXC, MMC, MS PRO Duo, MS PRO-HG)


et Ginzzu a le GR-336 multi-format :

GR-326 :

et le GR-312 super compact :

A noter que les lecteurs de cartes multi-formats Transcend et Ginzzu utilisent un contrôleur de Genesys Logic GL3220 (Lexar utilise également ce contrôleur dans ses lecteurs de cartes USB3.0), et une puce Kingston de Realtek RTS5301 (d'ailleurs, cette puce est également utilisée dans un lecteur de carte USB3.0 assez connu Pretek 240). Les trois fabricants ont utilisé la puce RTS5306 de Realtek dans des lecteurs de cartes super compacts, ce qui n'est pas surprenant compte tenu de son coût inférieur et de la prise en charge d'un ensemble limité de cartes. Dans le même temps, Kingston, en plus de SDHC et microSDHC, dans FCR-MLG3 a implémenté la prise en charge des cartes mémoire de Sony (MS Pro Duo), et Ginzzu deux cartes SDHC et deux cartes microSDHC. Tous les appareils mentionnés prennent en charge SD v3.0 UHS-I.

Eh bien, maintenant quelques tests pratiques. Pour nos tests de vitesse, nous avons spécifiquement pris deux lecteurs de cartes USB3.0 fabriqués sur des contrôleurs des deux fabricants, Genesys Logic et Realtek.
Genesys Logic sera représenté par le lecteur de carte multiformat Transcend TS-RDF8K utilisant la puce GL3220.

Types de cartes pris en charge :
Type d'appareil : externe
Assistance CF : Oui
Prise en charge SD : Oui
Prise en charge SDHC : Oui
Prise en charge SDXC : Oui
Prise en charge MicroSD : Oui
Prise en charge de la micro-SDHC : oui
Prise en charge micro-SDXC : Oui
Prise en charge MS : Oui
Prise en charge de MS Pro : Oui
Prise en charge de MS Duo : Oui
Prise en charge de MS Pro Duo : Oui
Prise en charge de MS Micro M2 : Oui
Prise en charge d'autres types de cartes mémoire : MSXC, SDHC (UHS-1), SDXC (USH-1).
Interface de connexion : USB 3.0
Alimentation du lecteur de cartes : par bus USB
Couleur noire
Matériel: Plastique
Dimensions (LxHxP) : 68×45×15 mm
Poids : 32g
Garantie : 24 mois

Realtek sera représenté par le lecteur de carte superportable FCR-MLG3 de Kingston, qui utilise le contrôleur RTS5306.

Type : lecteur/graveur de carte mémoire
Normes prises en charge : SD/SDHC/SDXC, microSD/SDHC/SDXC et MSPD
Interface : USB 3.0, entièrement rétrocompatible avec USB 2.0
SDv pris en charge. 3.01 UHS-I
Température de fonctionnement : 0°C à 60°C
Température de stockage : -20° à 70°C
Configuration requise : Windows 2000 (SP 4)/XP /Vista/7/8, Mac OS 10.3.x et supérieur, Linux Kernal 2.6 et supérieur
Dimensions : 62,15 x 29,40 x 16,40 mm
Garantie : 24 mois
Pour la divulgation la plus complète possible du potentiel de vitesse des lecteurs de cartes, nous avons pris la carte mémoire SunDisk microSDHC Extreme Pro 16 Go dont nous disposons, dont la vitesse de lecture déclarée par le fabricant est de 95 Mo/s, la vitesse d'écriture est de 90 Mo/s.

Bien sûr, j'aimerais avoir une carte plus rapide pour ces tests, par exemple :


Mais ils ne seront disponibles qu'au printemps 2013, et le lecteur de carte Kingston FCR-MLG3 ne possède pas de slot CompactFlash.
Comme banc de test, nous utiliserons un ordinateur portable ASUS G75VW :
Système d'exploitation installé Win 8 Pro x64
Processeur Core i7 2400 MHz
Code processeur 3630QM
Nombre de cœurs de processeur 4
Taille du cache L2 1 Mo
Taille du cache L3 6 Mo
Jeu de puces Intel HM77
Mémoire 8192 Mo DDR3 1600 MHz
Taille maximale de la mémoire 16384 Mo
Écran 17,3 pouces, 1920x1080, écran large
Graphique Jeu de puces NVIDIA GeForce GTX 670M
Mémoire vidéo 3072 Mo GDDR5
Lecteur optique Blu-ray, interne
Disque dur SSD Vertex4 256 Go Serial ATA-3
Réseau local/Modem Carte réseau 1000 Mbit/s
Sans fil Communication Bluetooth, Wi-Fi 802.11n
Version Bluetooth 4.0
Interfaces USB 3.0x4, VGA (D-Sub), HDMI, Mini DisplayPort, entrée microphone, sortie audio/casque, S/PDIF, LAN (RJ-45)
Nous utiliserons CrystalDiskMark 3.0.2 x64 et USB FlashBench comme programmes de test. Chaque programme a été exécuté 3 fois et le résultat moyen a été pris.

Alors, commençons
Lecteur de cartes Kingston FCR-MLG3:
Volume d'essai 50 Mo


Volume d'essai 100 Mo


Comme vous pouvez le voir, avec une augmentation du volume de test sur les blocs 512K, la vitesse d'écriture diminue de près de moitié et sur les blocs 4K, elle augmente de plus de 20%.


Eh bien, pas mal, très bien. Sur le vitesses linéaires La lecture et l'écriture ont presque atteint les vitesses annoncées par le constructeur. Le firmware du lecteur de carte est v.0127. C'est dommage, mais sur le site officiel de la société, il n'y a pas un seul firmware pour FCR-MLG3.

Transcender TS-RDF8K:
Le micrologiciel TS15 a été installé dans le lecteur de carte lors de l'achat ; avant le test, nous l'avons mis à jour vers TS17 (avec prise en charge UDMA-7) à partir du site officiel de la société.
Volume d'essai 50 Mo


Volume d'essai 100 Mo


Comme dans le cas de Kingston, nous constatons une forte baisse de la vitesse d'écriture dans les blocs de 512K avec un volume de test de 100Mo et une légère augmentation de la lecture/écriture dans les petits blocs.
Après cela, nous avons remplacé le firmware du TS-RDF8K par la v.0563 (avec prise en charge UDMA-7). Faisons une réservation tout de suite, ce firmware est issu d'un autre lecteur de carte USB3.0, mais basé sur le même contrôleur GL3220, et nous avons refait nos tests.
Volume d'essai 50 Mo


Taille des données de test 100 Mo



Nous voyons à quel point les vitesses de lecture et d'écriture séquentielles ont considérablement augmenté. Eh bien, nous pouvons affirmer que le nouveau firmware est nettement plus rapide, et avec lui le lecteur de cartes de Transcend rattrape le FCR-MLG3 de Kingston. En général, les deux lecteurs de cartes ont montré des résultats très corrects, et le goulot d'étranglement était déjà les capacités de notre carte SunDisk microSDHC Extreme Pro 16 Go. Sur Internet, vous pouvez déjà trouver des résultats de 120-140Mb/s où les utilisateurs ont utilisé des cartes Compact Flash 600x et 1000x de différents fabricants.
Sur la base des résultats de nos tests, nous pouvons affirmer avec certitude qu'il existe déjà sur le marché des appareils permettant de travailler avec les types de cartes mémoire les plus modernes et les plus rapides, capables de révéler pleinement leur potentiel et de travailler avec des photos, des vidéos et d'autres contenu multimédia à un tout nouveau niveau de qualité. Vive l'USB3.0 !

Il sera constamment entendu, et c'est tout à fait naturel - le potentiel de la nouvelle norme est énorme. Mais les fabricants de matériel informatique vont-ils se précipiter pour l'implémenter ?

Rapidité et réalité

Je ne pouvais pas fournir de transfert de données au niveau promis de 480 Mbps. En théorie, ce chiffre est réalisable, mais en pratique - non. Cette vitesse pourrait être atteinte avec un transfert de données simultané dans les deux sens, et les clés USB n'ont pas cette capacité.

Par conséquent, le débit de données théorique est réduit à 240 Mbps. Cependant, dans la pratique, il s'avère encore plus faible en raison de facteurs de service - en particulier, en raison de la duplication du signal pour assurer l'intégrité des données.

En bref, merci si la vitesse s'avère être d'au moins 20 Mo / s au lieu des 60 promis. Néanmoins, il n'y a pas lieu de se plaindre, car seuls FireWire et . En fait, c'était le cas jusqu'à présent.

L'USB 3.0 entre en scène

USB 3.0 est un protocole entièrement nouveau : l'abréviation USB se réfère uniquement au principe général de fonctionnement, et non à des caractéristiques spécifiques de la technologie. Je n'ai pas étudié la question dans son intégralité, mais je peux affirmer avec certitude que la nouvelle norme présente de nombreux avantages par rapport aux précédentes et offre en même temps une rétrocompatibilité avec USB 1.0 et 2.0. Son principal avantage est son taux de transfert de données : il dépasse les 440 Mo/s, comme le montre ce clip de 30 secondes.

Petit "mais"

Comme indiqué dans cette vidéo, le taux de transfert de données réel peut à nouveau être inférieur. Tout dépend des fabricants de matériel et des développeurs de pilotes. Seront-ils en mesure de fournir un support complet pour la nouvelle norme ? Même s'ils le peuvent, cela prendra des années.

Plus gros problèmes les utilisateurs attendent. À Cupertino, apparemment, ils n'ont pas du tout pensé à l'USB 3.0. Et étant donné que la part de marché d'Apple est faible et presque entièrement contrôlée par Apple, la nouvelle norme ne se répandra dans le monde Mac que si elle est prise en charge par le principal fabricant.

Avis éditorial

L'USB 3.0 est bon. Le volume des disques durs et des lecteurs flash augmente rapidement. Travailler avec de tels tableaux de données via USB 2.0, c'est comme essayer de creuser la mer avec une cuillère. La croissance rapide des flux de travail de fichiers nécessite une bande passante accrue, et l'USB 3.0 est une bonne solution dans ce cas.

Risque de perdre sa popularité parmi les professionnels de la création s'il laisse la nouvelle norme sans réponse. Peut-être que ce problème sera résolu par la technologie de transmission de données sur des câbles à fibre optique Light Peak, sur laquelle Intel travaille sous la direction d'Apple.

Mais comme je l'ai noté dans un autre des miens, la technologie Light Peak est toujours vouée à l'échec, malgré ses nombreux avantages. Cela ne réussira tout simplement pas dans le contexte d'un système DRM déroutant, des prix élevés des concentrateurs et des commutateurs optiques, des coûts de licence élevés, du perfectionnisme d'Intel et de l'amour d'Apple pour les minuscules ports d'E/S astucieux.

Dans ces conditions, Microsoft pourrait bien reconquérir une part importante de l'audience d'Apple, surfant habilement sur le succès et le besoin généralisé de haut débit.

Lisez et partez !

USB 3.0 | Où va la vitesse ?

Chaque jour, nous nous réjouissons de la facilité d'utilisation et de la connexion instantanée des périphériques USB. Mais parfois, nous maudissons simplement l'interface. L'USB Plug and Play est incroyablement pratique. Mais parfois, comme par dépit, il refuse de détecter l'appareil ou de fournir avec lui la rapidité de travail que l'on attendait.

USB 2.0 : On dirait qu'il durera toute la journée...

Avec l'introduction des chipsets Intel série 7 et AMD Fusion Controller Hub, prenant en charge USB 3.0, il est difficile d'imaginer comment nous pouvions utiliser la première génération de l'interface USB il y a plus de dix ans. Le débit maximal était de 1,5 Mo/s et les fichiers transférés via USB 1.1 étaient terriblement lents, mais la situation était partiellement atténuée par la faible capacité des clés USB.

Quelques années plus tard, l'interface USB 2.0 mise à jour a été présentée à notre attention, avec un taux de transfert maximum déclaré de 60 Mo / s - un énorme bond par rapport à l'USB 1.1. Cependant, la nouvelle interface était limitée par la surcharge de protocole et le codage 8/10 bits, par conséquent, le taux de transfert réel de l'USB 2.0 était de l'ordre de 30 à 40 Mo/s. A cette époque, cela suffisait. Mais avec la popularité croissante du stockage RAID externe abordable et des SSD basés sur SATA, nous sommes devenus plus sensibles aux performances, et il est lentement devenu évident que la vitesse de l'USB 2.0 commence à baisser.

USB 3.0 satisfait notre besoin d'une interface à bande passante plus élevée, culminant à 625 Mo/s. Si l'on tient compte du facteur de signalisation, on obtient un plafond de 500 Mo/s. Mais même dans cet esprit, les performances réelles ne semblent jamais être aussi élevées que les graphiques de bande passante optimistes que les fournisseurs de cartes mères aiment mettre sur leurs boîtes de produits.

USB 3.0 : mieux. Mais on en attend plus !

Basé sur la vitesse des lecteurs flash et externes disques durs, qui se trouvent dans notre laboratoire, nous avions peur de ne jamais atteindre les vitesses déclarées. Cependant, nous commençons à étudier le travail USB 3.0 et essayez de savoir s'il existe un moyen d'augmenter le taux de transfert de données sur cette interface.

USB 3.0 | Qu'est-ce qui ralentit la vitesse de l'interface ?

Pourquoi nos appareils sont basés USB 3.0 fonctionner à environ 150 Mo/s lorsque le maximum annoncé de l'interface est de 500 Mo/s environ ? Afin de comprendre le périphérique USB interne, vous devez comprendre la vitesse et la puissance de base.

L'USB n'étant pas bien adapté à la transmission de données non modulées, les informations doivent être codées à l'aide d'un code de ligne puis décodées à l'autre extrémité. Ce point important, permettant à l'extrémité réceptrice de se resynchroniser. Sans cela, il y aura beaucoup plus d'erreurs de transmission. Comme de nombreuses autres interfaces (telles que l'Ethernet Gigabit optique), l'USB utilise un codage de redondance linéaire 8/10 bits pour transformer huit bits en dix bits, réalisant ainsi une correspondance des bords. Bien que le codage 8/10 bits fournisse la synchronisation de flux nécessaire, il réduit le débit binaire informations utiles de 20 %.

Par conséquent, le débit de données USB 3.0 5 Gb/s devient 500 Mo/s de débit de pointe. Mais ce n'est pas le seul facteur qui ronge le taux de transfert réel.

Dans la caractéristique USB 3.0 sur l'USB Implementers Forum (USB-IF), au paragraphe 4.4.11, il est rapporté ce qui suit :

Les performances de SuperSpeed ​​​​USB dépendent de plusieurs facteurs, notamment l'encodage de caractères 8/10 bits, la structure et le cadrage des paquets, le contrôle de flux et la surcharge de protocole. À un débit de données de 5 Gb/s avec un codage 8/10 bits, le débit net est de 500 Mo/s. Lorsque le contrôle de flux, la structure des paquets et la surcharge de protocole sont pris en compte, le débit de la charge utile est de 400 Mo/s ou plus.

Vitesse soudaine USB 3.0 perdu encore 100 Mo / s. Cependant, même 400 Mo/s semble assez bon par rapport à 40 Mo/s pour l'USB 2.0.

Bien que ces chiffres permettent de modérer les attentes pour USB 3.0, ils ne répondent pas à la question de savoir pourquoi les chiffres réels sont tellement inférieurs. On se demande toujours pourquoi les périphériques d'interface USB 3.0 si lent alors que les spécifications indiquent beaucoup plus de bande passante ?

Premièrement, le contrôleur de l'appareil lui-même affecte considérablement les performances. Dans le graphique ci-dessus, le Thermaltake BlacX 5G est nettement plus rapide que l'adaptateur Apricorn SATA vers USB 3.0, mais vous ne le verrez qu'avec un SSD hautes performances. Plus impressionnant encore, BlacX 5G peut surpasser le stockage RAID externe de Buffalo illustré dans le premier graphique. Sur les trois appareils marqués, seul le BlacX 5G utilise le contrôleur ASM1051. D'après notre expérience, les appareils prenant en charge USB 3.0 et l'utilisation de contrôleurs ASMedia offre un niveau de performance supérieur. Mais cet avantage à lui seul ne suffit pas pour franchir la barre des 300 Mo/s et tendre vers des performances d'interface de pointe.

Deuxièmement, le contrôleur d'interface lui-même a un impact significatif sur le débit. Nous avons effectué les tests ci-dessus sur des ports "natifs" USB 3.0 carte mère ASRock Z77 Extreme6. Cela dit, nous avons vu des chiffres de performances incohérents et le résultat semble dépendre de la mise en œuvre. Le contrôleur Etron sur une carte fournissait 250 Mo/s, et le même contrôleur sur une plate-forme différente ne pouvait pas dépasser 200 Mo/s. Cependant, en général, la perte est principalement associée à l'USB dans le Platform Controller Hub ou le Fusion Controller Hub.

Et enfin, malgré le fait que l'interface USB 3.0 capable de délivrer 400 Mo/s, son potentiel est freiné par un protocole peu efficace pour évoluer. Tous les types d'USB incluent quatre types de transfert : contrôle, interruption, transfert isochrone et transfert linéaire. Les deux premiers types Contrôle et Interruption déterminent comment l'hôte se connecte aux périphériques. Le troisième type, le transfert isochrone, est nécessaire pour le transfert de données périodique et continu, il définit comment un appareil peut réserver une certaine quantité de bande passante avec un délai garanti. Le transfert isochrone est couramment utilisé dans les appareils audio/vidéo tels que les cartes de capture car il résout le problème de perte de données (perte d'image dans la vidéo) lors de l'utilisation de plusieurs appareils connectés via USB. Et enfin, le mode de transport en vrac uniquement nous intéresse le plus aujourd'hui, car il est utilisé pour transférer des données vers des périphériques de stockage USB, etc.

Le transport en vrac uniquement, connu dans les cercles d'ingénierie sous le nom de "BOT", a été développé en 1998 pour USB 1.1 en tant que protocole qui acceptait et traitait une commande à la fois. La technologie BOT a été spécifiquement conçue pour les besoins Clés USB, qui à cette époque avait un petit volume et une petite vitesse. À cet égard, BOT est similaire à IDE dans la mesure où la mise en file d'attente des commandes est gérée sur l'hôte (ce qui explique pourquoi les performances USB diminuent à mesure que la profondeur de la file d'attente augmente).

La technologie "BOT" est restée inchangée depuis l'interface USB 2.0, qui a fait ses débuts en 2000, probablement parce que la vitesse du bus USB elle-même est un "goulot d'étranglement", et il est inutile de mettre à jour le BOT. Mais rétrospectivement, cela peut ne pas être vrai, car USB 3.0 n'est plus plus lent que les appareils qui y sont connectés.

USB 3.0 | Mode Turbo : USB plus rapide, avec des mises en garde

Taille de transaction maximale pour les transferts BOT par niveau système opérateur est de 64 ko. Cependant, les données série sont généralement transférées par blocs de 128 Ko, ce qui nécessite deux transactions BOT. Une technologie appelée "mode Turbo" tente de surmonter cette limitation en augmentant la taille de transaction maximale à 1 Mo ou plus, permettant au pilote USB de regrouper plusieurs requêtes consécutives de 128 Ko en une seule grande transaction. Moins de petites transactions signifie moins de commandes d'attente, de préparation et de validation USB, ce qui augmente le débit.

Avec la fonction de mode Turbo, les vitesses USB 2.0 augmentent généralement de 8 à 10 Mo/s et les performances augmentent d'environ 25 à 33 %. Le gain sera indépendamment du fait que vous utilisiez un régulier Disque dur ou SSD, car la vitesse des disques est supérieure à la bande passante de l'interface.

Si vous avez une de ces cartes mères Asus, alors dans l'utilitaire Asus USB 3.0 Boost, avec le bouton Normal, le bouton "Turbo" ou "UASP" apparaîtra au moment où le port USB 3.0 l'appareil correspondant est connecté. Et peu importe si ce port est un port de chipset ou est desservi par un contrôleur séparé. Le mode Turbo est typique pour tout port USB 2.0 ou USB 3.0 sans UAS, et si votre appareil connecté via USB 3.0, prend en charge UAS, alors le mode Turbo ne lui sera pas disponible. Par défaut, tous les appareils sont réglés sur "Normal" (BOT).

Le logiciel ASRock XFast USB semble plus soigné et active le mode Turbo sur n'importe quel port USB, même si un lecteur y est connecté qui n'est pas encore formaté en NTFS ou FAT. Cependant, seul Asus vous permet d'activer le protocole UAS dans Windows 7 à l'aide d'un pilote sous licence. Pilote MCCI ExpressDisk UASP .

Le pilote Asus UASP fonctionne mieux que le BOT et le pilote UAS natif sous Windows 8, en particulier avec des lectures aléatoires.

Avec le transfert de données série, le pilote UAS de Windows 8 est plus rapide, offrant près de 360 ​​Mo/s, battant le pilote Asus UASP de 25 Mo/s en opérations de lecture. À titre de comparaison, le maximum pour BOT est d'environ 300 Mo/s. Le pilote UASP d'Asus est en tête des écritures séquentielles à ~340 Mo/s. Conducteur de drone Systèmes Windows 8 ne donne que ~325 Mo/s. Mais les deux modes UASP offrent une amélioration notable par rapport au BOT, qui culmine à environ 315 Mo/s.

USB 3.0 | Activer UAS sur les anciennes cartes mères avec Prise en charge USB 3.0

Comme nous l'avons noté, même si vous avez un appareil qui prend en charge UAS, le système sur lequel vous l'installez doit également le prendre en charge, sinon il ne sera d'aucune utilité. Pour ce faire, vous devez prendre en compte les facteurs matériels et logiciels.

Le kit de pilotes Windows 7 n'inclut pas la prise en charge UAS, voici pourquoi utilitaire asus USB 3.0 Boost a des fichiers inf de configuration dans le sous-dossier d'installation. Ces fichiers sont le chaînon manquant.

En fin de compte, vous pouvez techniquement utiliser ces mêmes pilotes pour activer UAS manuellement. Cependant, il y a un obstacle sur le chemin. Lorsque Asus a autorisé le pilote MCCI UAS, ils ont ajouté une routine qui vérifie la marque et le modèle de votre carte mère. Si vous utilisez le tableau d'une autre entreprise, les choses se compliquent tout de suite (bien que nous ayons fait fonctionner l'utilitaire dans notre laboratoire).

Mais si CPU-Z identifie le fabricant de votre carte mère comme "ASUSTek Computer INC", le remplacement manuel de "USB Mass Storage Driver" par "ASUS USB 3.0 Boost Storage Driver" dans les propriétés système ajoute un deuxième "UAS Storage Driver".

Essayer cette astuce sur une carte non-Asus entraînera un message d'erreur. La seule solution consiste à modifier la ligne SMBIOS avec utilitaire spécial. Encore une fois, tout le monde ne voudra pas déranger autant, d'autant plus que ce n'est pas toute la procédure.

Pour être sûr, nous avons pris vieille planche Asus, qui a USB 3.0, mais ne prend pas en charge UAS.

Matériel

Le fait que le pilote soit installé ne signifie pas que l'UAS fonctionne. Un support matériel approprié est également requis. Prenons l'exemple de l'Asus P8P67 Deluxe. Bien sûr, il contient la ligne SMBIOS souhaitée, mais il utilise le contrôleur Renesas USB 3.0, ce modèle n'est donc pas répertorié dans la liste des cartes prenant en charge USB 3.0 renforcer. Toutes les cartes de cette liste ont une chose en commun : le contrôleur ASMedia ASM1042.

Le fait est que le contrôleur ASMedia prend en charge UAS, mais pas Renesas. Nous avons réussi à faire fonctionner UAS via le port "natif" USB 3.0 jeu de puces Z77 avec les fenêtres 8 sur carte mère ASRock Z77 Extreme6 (avec le pilote Asus UAS sur la carte P8Z77-V Deluxe avec chipset Z77), cela indique que le contrôleur Intel intégré prend en charge le protocole UAS.

En comparaison, l'ancien contrôleur Renesas ne dispose pas du support matériel requis ou nécessite une mise à jour du pilote.

Probablement plus facile d'acheter une carte Syba USB 3.0 PCIe (SD-PEX20112). Cette solution bon marché fonctionne car elle est basée sur le contrôleur ASM1042 qui prend en charge le protocole UAS. Installez simplement le pilote Asus ASM1042 et vous êtes prêt à partir.

Le test de l'iomètre s'exécute sur Thermaltake BlacX 5G connecté via une carte Syba USB 3.0, confirmez le fonctionnement de l'UAS. La vitesse de lecture séquentielle atteint 325 Mo/s, ce qui est exactement ce que nous voulions voir sur une carte mère avec un support UAS natif.

USB 3.0 | Vers plus de performances

Performance USB 3.0 varie considérablement selon les contrôleurs, les appareils et l'hôte, comme le montrent nos données de test. Et pour savoir quelle combinaison de composants donnera le meilleur résultat, cela valait vraiment la peine de faire des recherches.

Le mode turbo et le drone sont deux technologies attractives qui améliorent le comportement initial USB 3.0. Mais pour les deux solutions, des appareils sont nécessaires qui ne "mangent" pas les performances et permettent à l'interface de s'ouvrir au maximum. Connectez un disque dur externe via USB 3.0, et il fonctionnera à la même vitesse dans presque toutes les situations. Pour vraiment sentir la différence, vous devez utiliser un SSD rapide.

Mais ne vous attendez pas à des performances d'E/S plus aléatoires. Nous imaginons combien de personnes comptent sur un lecteur connecté via USB et travaillent avec des tâches qui impliquent un grand nombre d'opérations avec un emplacement de données aléatoire, et nous voulons noter que le mode Turbo et UAS ne vous aideront pas avec cela. En fait, seules les opérations de lecture/écriture linéaires peuvent obtenir une accélération de la vitesse dans ces modes.

C'est peut-être étrange, mais la plus grande augmentation de vitesse due au mode Turbo que nous ayons vue sur les appareils USB 3.0, qui a affiché le niveau de performance le plus bas. L'adaptateur Apricorn SATA-USB 3.0 - notre outil de laboratoire préféré - utilise un contrôleur mal optimisé. Beaucoup pas cher USB 3.0 Le stockage et les lecteurs flash entrent dans cette catégorie, et ce sont les appareils qui bénéficient le plus du Turbo, ce qui est une bonne chose, puisque le mode Turbo est, par définition, gratuit.

Cependant, activer le mode Turbo est inutile lorsque vous utilisez des appareils plus chers basés sur USB 3.0 comme le Thermaltake BlacX 5G car leurs performances en mode standard (BOT) sont de toute façon assez bonnes. Dans cette situation, UAS fait une grande différence, selon votre système, le débit de données série peut être jusqu'à 20 % plus élevé.

UAS est relatif nouvelle technologie, nous nous abstiendrons donc de tirer des conclusions pour le moment. Certains des fournisseurs que nous avons contactés ont déclaré avoir obtenu de meilleurs résultats dans leurs laboratoires, et nous avons des raisons de le croire. Selon certains ingénieurs, avec le développement de nouveaux appareils, la vitesse opérations consécutives atteint 430 Mo / s et aléatoire - 100 Mo / s. A titre de comparaison, sur notre équipement nous avons réussi à obtenir respectivement 350 et 70 Mo/s.

Après tout, l'interface UAS offre un énorme potentiel, et les passionnés ne sont peut-être pas les seuls à en profiter. Comme l'a noté l'un des ingénieurs de Western Digital, cette technologie est plus pertinente pour systèmes mobiles et environnements de bureau entrée de gamme. Lorsqu'il fonctionne en mode BOT, l'USB met beaucoup de pression sur le CPU, ce qui explique pourquoi l'USB 2.0 et USB 3.0 sont très souvent lents sur les anciens systèmes. Le protocole UAS est plus efficace et réduit considérablement la charge CPU. L'ajout de la prise en charge de la mise en file d'attente des commandes a ouvert la porte à des performances accrues car les opérations sont traitées en parallèle. Tout cela contribue finalement à améliorer les performances des ordinateurs anciens et bon marché, en déchargeant le processeur pour d'autres tâches.

Fin 2008. Comme on pouvait s'y attendre, la nouvelle norme a augmenté la bande passante, bien que le gain ne soit pas aussi important que l'augmentation de vitesse 40x de l'USB 1.1 à l'USB 2.0. Dans tous les cas, une augmentation de 10 fois du débit est la bienvenue. USB 3.0 les soutiens le taux de transfert maximum est de 5 Gbps. Le débit est presque deux fois plus élevé que le standard Serial ATA actuel (3 Gb/s incluant le transfert d'informations redondantes).

Logo USB 3.0

Tous les passionnés confirmeront que l'interface USB 2.0 est le principal goulot d'étranglement ordinateurs modernes et les ordinateurs portables, puisque son débit "net" de pointe est de 30 à 35 Mo/s. Mais les disques durs de bureau modernes de 3,5 pouces ont déjà dépassé les taux de transfert de 100 Mo / s (et des modèles d'ordinateurs portables de 2,5 pouces émergent, approchant niveau donné). Les disques SSD à grande vitesse ont dépassé avec succès le seuil de 200 Mo / s. Et 5 Gb/s (ou 5120 Mb/s) correspond à 640 Mb/s.

Nous ne pensons pas que les disques durs atteindront 600 Mo/s dans un avenir prévisible, mais les prochaines générations de SSD pourraient dépasser ce nombre dans quelques années. L'augmentation de la bande passante devient de plus en plus importante à mesure que la quantité d'informations augmente, tout comme le temps de sauvegarde. Plus le stockage fonctionne rapidement, plus le temps de sauvegarde sera court, plus il sera facile de créer des "fenêtres" dans le calendrier de sauvegarde.

Tableau de comparaison des vitesses USB 1.0 - 3.0

Les caméras vidéo numériques d'aujourd'hui peuvent enregistrer et stocker des gigaoctets de données vidéo. La part des caméscopes HD augmente, et ils ont besoin de plus de capacité et stockage rapide pour enregistrer de grandes quantités de données. Si vous utilisez USB 2.0, le transfert de plusieurs dizaines de gigaoctets de données vidéo vers un ordinateur pour le montage prendra beaucoup de temps. L'USB Implementers Forum estime que la bande passante restera essentielle et USB 3.0 sera suffisant pour tous les appareils grand public au cours des cinq prochaines années.

Encodage 8/10 bits

Pour assurer un transfert de données fiable Interface USB 3.0 utilise un encodage 8/10 bits, qui nous est familier, par exemple, de Serial ATA. Un octet (8 bits) est transmis à l'aide d'un codage 10 bits, ce qui améliore la fiabilité de la transmission au détriment du débit. Par conséquent, la transition des bits aux octets s'effectue avec un rapport de 10:1 au lieu de 8:1.

Comparaison du débit USB 1.x - 3.0 et des concurrents

Modes d'économie d'énergie

Certainement, objectif principal interface USB 3.0 est d'augmenter la bande passante disponible, cependant, la nouvelle norme est effectivement optimise la consommation d'énergie. L'interface USB 2.0 interroge en permanence la disponibilité des appareils, ce qui consomme de l'énergie. En revanche, l'USB 3.0 a quatre états de connexion nommés U0-U3. L'état de connexion U0 correspond à un transfert de données actif, et U3 met l'appareil en veille.

Si la connexion est inactive, alors dans l'état U1, la capacité de recevoir et de transmettre des données sera désactivée. L'état U2 va encore plus loin en désactivant l'horloge interne. En conséquence, les appareils connectés peuvent passer à l'état U1 immédiatement après la fin du transfert de données, ce qui devrait fournir des avantages mesurables en matière de consommation d'énergie par rapport à l'USB 2.0.

plus actuel

à l'exception différents états norme de consommation d'énergie L'USB 3.0 est différent depuis USB 2.0 et courant supporté plus élevé. Si l'USB 2.0 prévoyait un seuil de courant de 500 mA, alors dans le cas de la nouvelle norme, la limite a été déplacée vers la barre de 900 mA. Le courant d'initiation de connexion a été augmenté de 100 mA pour USB 2.0 à 150 mA pour USB 3.0. Les deux paramètres sont très importants pour les disques durs portables, qui nécessitent généralement un peu plus de courant. Auparavant, le problème pouvait être résolu en utilisant une prise USB supplémentaire, alimentée par deux ports, mais en n'utilisant qu'un seul pour le transfert de données, même si cela enfreignait les spécifications USB 2.0.

Nouveaux câbles, connecteurs, codage couleur

USB 3.0 est rétrocompatible avec USB 2.0, c'est-à-dire que les fiches semblent être les mêmes que les fiches normales de type A. Contacts USB 2.0 sont restés au même endroit, mais cinq nouveaux contacts sont désormais situés dans la profondeur du connecteur. Cela signifie que vous devez insérer complètement la fiche USB 3.0 dans le port USB 3.0 pour vous assurer que le mode USB 3.0 fonctionne, ce qui nécessite contacts supplémentaires. Sinon, vous obtiendrez la vitesse USB 2.0. L'USB Implementers Forum recommande aux fabricants d'utiliser le codage couleur Pantone 300C à l'intérieur du connecteur.

La situation s'est avérée similaire pour la prise USB de type B, bien que les différences soient visuellement plus visibles. La prise USB 3.0 peut être identifiée par cinq broches supplémentaires.

L'USB 3.0 n'utilise pas la fibre optique car c'est trop cher pour le grand public. Par conséquent, nous avons un bon vieux câble en cuivre. Cependant, il aura maintenant neuf fils et non quatre. La transmission des données s'effectue sur quatre des cinq fils supplémentaires en mode différentiel (SDP–Shielded Differential Pair). Une paire de fils est responsable de la réception des informations, l'autre de la transmission. Le principe de fonctionnement est similaire à Serial ATA, les appareils recevant une bande passante complète dans les deux sens. Le cinquième fil est la terre.