【測試】USB 3.0擴充卡控制晶片-七雄(非Z77/AMD系)擂台賽,生死決鬥誰能勝出 ~~(圖多,不喜勿入)

Day_knight

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上次PO完外接盒篇時,心想改天再來測試市面可見到的USB 3.0控制晶片,看看那個效能比較
強。無奈事忙一直無法找時間測,加上搜尋合宜的卡片也要時間,終於最近把擴充卡搜集完畢
並作了一次較完整的測試。

2012年因Intel Z77的加入,似乎有機會讓USB 3.0前途順勢看漲,考量大多數人的主機不一定
是最新的Z77,對於USB 3.0躍躍欲試者只要您的主機板有閒置的PCI-E擴充槽,花點小錢就可
升級至USB 3.0傳輸規格,何樂而不為,因此本篇測試將把Intell Z77及AMD USB 3.0內建的主
機板全剔除(主要是我也沒錢買Z77或AMD USB 3.0系列新板來玩)。

各家USB 3.0擴充晶片支援的xHCI規格不一,有興趣了解者請自行找答案,以下依晶片型號的
英文順序,依序介紹上場參賽的各選手代表商品進場:

Asmedia ASM1042,台灣祥碩研發,符合xHCI 0.96,目前幾乎內建於多數國產廠商主機板,
特別是ASUS或ASrock之類的,現在有些USB 3.0擴充卡甚至High Port高階USB 3.0卡也採用
此家晶片,產品規格為:
http://www.asmedia.com.tw/eng/e_show_products.php?item=100&cate_index=98

本次代表出賽的是ASUS Rampage IV Extreme 主機板,內建3組Asmedia ASM 1042晶片
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Etron EJ168A,台灣鈺創研發,符合xHCI 1.0,只有幾家特定主機板廠商有內建,擴充卡較
難買到,目前看到的Upmost PCI版,但這樣又浪費了這張好卡的頻寬,產品規格為:
http://www.etron.com/SystemICs-detal.php?ID=1

代表出賽的為網拍購入的拆機卡,無附Driver,上Entron抓Driver還發現跟Windows 7不太麻
吉,需手動安裝才能掛上Drivers。
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Fresco Logic FL1009/1000/1100,美商睿思科技研發,符合xHCI 1.0,之前常見於NB擴充
卡片,PC擴充卡較少見,近日有國內廠商準備推出此類晶片的相關擴充卡,產品規格為:
http://www.frescologic.com/big5/products_show.php?ms=2

代表出賽的為網拍購入的4ports FL1100晶片擴充卡盒裝,附Driver。
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Renesas/NEC 是第一家推出USB 3.0擴充晶片,當時的代表作為符合xHCI 0.96的uPD720200
系列,目前市售Renesas/NEC擴充卡仍以此版為較常見,代表出賽的選手為ASUS Rampage III
Extreme 內建的uPD720200F1 (MIJ),附圖為網站抓取,若有不妥隨時會移除此圖檔
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因為uPD720200並未符合xHCI 1.0規範,Renesas於2011下半年推出uPD720201/uPD720202
台灣遲至2012第二季才有相關的產品,目前市面可找到的有銀欣或登昌恆製作的uPD720202
擴充卡,本次代表選手為登昌恆UTB222,原廠規格如下:
http://www.upmostgroup.com/product_detail.php?prod_id=806

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Ti TUSB7340,美商德儀研發,未符合xHCI 1.0規範,僅達xHCI 0.96,原廠規格如下:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tusb7340.pdf

本次代表選手為Teratrend TA04,原廠規格如下:
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http://www.teratrend.com/product_2_3.php?ids=5&gid=11

VIA VL800,台灣威鋒電子研發,符合xHCI 0.96,偶見於特定廠商主機板,原廠規格如下:
http://www.via-labs.com/en/products/vl800/index.jsp

代表出賽的為網拍購入的4ports 擴充卡盒裝,附Driver。
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守關的關主仍是Intel ICH10R,藉此可以看看透過USB 3.0傳輸的效能會比內接ICH10R傳輸效能損耗度差多少?

測試環境簡述:

M/B: ASUS Rampage III Extreme (ICH10R) +i7-920 D0
Drivers:Intel RST Driver 10.6.0.1022
USB 3.0 控制器:R3E內建NEC uPD720200F1韌體更新至最新版並搭配Driver v2.1.36.0

M/B: ASUS Rampage IV Extreme + i7 3930K
USB 3.0 控制器:內建Asmedia ASM1042更新至新版韌體並搭配Driver v1.14.8.0

以下USB 3.0擴充卡均裝於R4E PCI-e x16插槽中
Fressco Logic FL1100 搭載v3.5.36.0 drivers、EJ168A with v1.0.0.112 drivers 、
VL800 with v1.90a drivers、TSUB7340 with v1.12.20.0 drivers、UTB222更新至
最新韌體並安裝v3.0.20.0 drivers

不見得每個人都有SSD,此測試捨棄SSD改採傳統機械式SATA III 6Gb/s HD
HD:Hitachi HDS723020BLA642 3.5" 2TB 7200rpm HD
3.5" HD外接盒: 銳銨i310SB3(內建Asmedia AS1051 USB 3.0橋接晶片)
USB 3.0串接法:能直接串接於主機板背板上的USB 3.0孔,減少其它變數
OS: Windows 7 Ultimate x64

以下測試數據係基於上述個人平台所作之整理,不同平台間數據或許會略有差異

AIDA64 Read Test Suite 測試結果,各家橋接晶片擅長之處不一,持平而言多數項目關主
(ICH10R)還是最強,Buffered Read強項立下可見。此軟體測試的結果以uPD720200F1平均
損耗率最少而暫獲冠軍,第二名是ASM1042,第三名為FL1100 (詳細數據請參考文末總表圖)。
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AJA Video System這套軟體測試參數分別設定檔案大小從最小的128MB到最大16G,並設
定最大解析度,除了uPD720200F1能與ICH10R互有所長,其餘各家效能均不及uPD720200F1,
甚至於同樣是內建的ASM1042也無法比得上。此軟體測試結果是uPD720200F1大幅領先其
它競爭者,FL1100還是第二名,第三名為ASM1042,(詳細數據請參考文末總表圖)。
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ATTO Diskbenchmark v2.47這套是常見被拿來測試的軟體,針對了64K、64MB、256MB、
512MB、1GB及2GB分別測試、考量版面簡潔性,僅抓64MB、512MB及2GB的部分數值摘
要作成Excel簡圖來比較,完整數據比較可參考文末最後總表。

ATTO 64MB測試,可發現多數情況ICH10R與uPD720200F1相競爭,多數項目是EJ168A、
FL1100在爭排名前後,這輪比賽結果恭喜uPD720200F1以壓倒性的較低損率技壓群雄,
EJ168A及FL1100分別屈居第二及第三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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ATTO 512MB測試結果與64MB環境一樣,uPD720200F1壓倒性獲勝,EJ168A及FL1100
分別屈居第二及第三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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ATTO 2GB測試,小檔4K似乎EJ168A較強,結果仍是uPD720200F1獲勝、EJ168A維持亞
軍,FL1100僅能得第三名(詳細數據請參考文末總表圖)
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Crystal DiskMark採Default分別測試50MB~4000MB的全數容量測試

CDM-50MB測試,uPD720200F1無與倫比的能力而奪得冠軍,EJ168A維持亞軍,VL800
黑馬竄出得到第三名(詳細數據請參考文末總表圖)
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CDM-100MB測試,uPD720202鴨子划水以平均較低的損耗率獲得亞軍,ASM1042得到第
三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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CDM-500MB測試,FL1100這回不敢大意,終於順利奪回亞軍,uPD720202得到第三名
(詳細數據請參考文末總表圖)。
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CDM-1000MB測試,ASM1042迎頭趕上,終於有點主機板內建的主場優勢Fu,AS1042獲
得亞軍,VL800些微差距擊退FL1100得到第三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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CDM-2000MB測試,這邊戰況略顯膠著,最後是ASM1042與FL1100併列第二,化解了
二、三名之爭(詳細數據請參考文末總表圖)。
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CDM-4000MB測試,AS1042在循序寫入及4K讀取表現突出而獲得亞軍,uPD720202得
到第三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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HDTune v5.0同樣只拿循序讀取/寫入作Excel比較圖檔,雖說隨機存取/額外存取及檔案
基準測試這類的項目對機械式硬碟沒太大意義,本段最後還是把圖檔擺上。

HDTune 讀寫效能測試,這個項目很詭異,除了uPD720200的讀取上限可比照SATA到
15x MB/s外,其餘控制晶片的傳輸上限約130MB/s以下。以下抓個uPD720200F1及
uPD720202的比較讀寫就可看出端倪,其它控制卡甚至於R4E內建的ASM1042也有類
似uPD720202頻寬上限被鎖住的情況,已跟ASUS反映過但遲遲都未解。

uPD720200F1的HDTune讀寫測試曲線圖
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uPD720202的HDTune讀寫測試曲線圖
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HDTune 讀取效能測試,uPD720202不負Renesas/NEC的優秀血統獲得亞軍,ASM1042
分別獲得第三名(詳細數據請參考文末總表圖)
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HDTune 寫入效能測試,uPD720200多數項目還打敗ICH10R,真令人意外,uPD720202
再度奪的亞軍雙冠王,Asmedia 1042獲得第三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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HDTune 隨機讀寫(Random Read/Write)測試圖
ASM1042圖
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EJ168A圖
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FL1100圖
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uPD720200F1圖
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uPD720202圖
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Ti TUSB7340圖
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VL800圖
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HDTune 額外讀寫(Extra Read/Write)測試圖
ASM1042圖
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EJ168A圖
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FL1100圖
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uPD720200F1圖
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uPD720202圖
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Ti TUSB7340圖
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VL800圖
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HDTune 檔案基準測試(File Benchmark)測試圖,分別測試32KB、64KB、64MB及256MB

ASM1042圖
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EJ168A圖
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FL1100圖
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uPD720200F1圖
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uPD720202圖
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Ti TUSB7340圖
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VL800圖
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HD-Tach 讀取效能測試,分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試

先看8mb Quick測試,除uPD720200外,Burst Speed是USB 3.0各家橋接晶片的弱點,
uPD720202奪得第三座亞軍獎座,ASM1042獲得第二名,JMS539得到第三名
(詳細數據請參考文末總表圖)。
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32mb Long測試,Burst Speed仍是USB 3.0各家橋接晶片的弱點,ASM1042因平均損
耗率較低,意外在這場擂台賽奪亞軍,VL800得到第三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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HD-Tach R/W讀寫效能測試,分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試

8mb Quick測試,Burst Speed仍是USB 3.0各家橋接晶片的弱點,AS1042順利奪下
亞軍,uPD720202獲得第三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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PCMark07 這套軟體,部分可以測出平常實用性的表現,整體分數前三名分別是
uPD720200F1、FL1100及uPD7202002,FL1100能以些微差距擊敗uPD7202002而勝出,
在於遊戲選項,各細項表現在另一張圖表中可看出。
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PCWizard 2012測試軟體看得出uPD720200F1有三個測驗項目還勝過ICH10R而奪冠,
EJ168A除了Buffered Reading一項輸給FL1100,其餘多小贏FL1100,因此FL1100輸得
心甘口服地落於第三名(詳細數據請參考文末總表圖)。
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測了那麼久,該有個結局,依照各測試項目作個平均值,和內接ICH10R相比,
uPD720200F1的平均損耗是所有參賽選手最少的,因此本次盟主非uPD720200F1莫屬,
至於其它USB 3.0擴充卡於R4E表現,其實是在伯仲之間,比賽總是殘酷的,總不能花了錢
卻得不到答案,在R4E平台中,EJ168A以最低21.40%損耗率獲得亞軍,FL1100真的輸的
很少,但還是輸了,也只能屈居第三名,相對地,R4E內建的ASM1042未有地主優勢(內建)
而討到任何便宜。
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後記:以上測試雖基於個人現有設備所作之測試,或許不像其它專業機構的評測,也可能會
有誤差值,每家橋接晶片韌體調教的情況都可能影響上述的測試值,若有冒犯各廠商敬請
見諒。

另外R4E本身設計似乎有問題,照理說即使X79環境所有卡片都插滿,PCI-e x16的插槽
使用上最少也有PCI-e x4的頻寬可讓所有PCI-e General II USB 3.0卡不致於會有HDTune
卡頻寬上限的問題,很不幸的R4E卻發生了,頻寬比較少的X58 R3E上插PCI-e Gen II卡時
搭配這顆Hitachi HD最高速率都可以跑到15x MB/s,真的是無解的奇怪。

平心而論,除了TI TUSB7340真的落後較多,其它的PCI-e USB 3.0擴充卡效能差異不會
太大,User選購時可以選擇是要2ports還是4ports,或是要內建19pin接頭或是後接擋板
接頭,也要注意擴充卡本身的用料及保固才是王道。單接一組USB 3.0周邊時,應該都有
足夠的頻寬,但若同時使用2組或更多USB 3.0周邊時,卡的用料及穩定性就不在本篇討
論中。

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
 
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MoDT

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感謝樓主辛苦測試及分享
滿受用的資料
一目了然
 

auk109

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圖表多也很明瞭
謝謝樓主花長時間測試整理!!
 

rickz008

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kazefuyuotsukai.blogspot.com
感謝樓主分享!!

市面上的USB3擴充卡大概哪家晶片會是比較好的選擇終於一目瞭然了XD
 

方小白

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好詳細的測試文,感謝分享這麼有用的資訊。
 

ctsun

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alexsander.w

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鈺創的看起來不錯,剛好主機板內建的是這顆,多謝測試分享,
 

coolruehl

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超棒的測試!!

所以R3E 用的NECT晶片還比R4E現在用的效能還好囉!?

這也算是COSTDOWN吧...

一樣超貴的主機板.....
 

Day_knight

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我不知廠商採購NEC USB 3.0 MIJ vs Asmedia 1042的價差有多少? 但NEC MIJ比MIC的實測效能還是略高點
不過R4E附的ASM1042 firmware太舊是事實,友站有教人怎麼更新R4E內建的ASM1042韌體,
更新後自己拿USB 3.0 SLC 隨身碟測試,ASM 1042效能增加約1~6%間

超棒的測試!!

所以R3E 用的NECT晶片還比R4E現在用的效能還好囉!?

這也算是COSTDOWN吧...

一樣超貴的主機板.....
 
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