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引爆极速体验 USB 3.1性能对比实测

2015-06-16《微型计算机》评测室《微型计算机》2015年6月上

测试点评:从表1、表2两款基准测试软件的结果来看,USB 3.1 10Gb/s的主要技术改进被充分地发挥了出来,其大连续读取速度轻松突破730MB/s,连续写入速度也在650MB/s左右,这两个指标已经和使用PCI-E 2.0 x2接口的M.2 SSD相差无几。反观该设备在连接USB 3.0接口时,其大连续传输速度则只能保持在430MB/s左右,始终无法突破其500MB/s的瓶颈。同时,三星840 PRO 256GB固态硬盘也受大接口速度600MB/s的限制,连续传输速度只能达到510MB/s左右,与USB 3.1存储设备有明显的差距。

USB 3.1技术的高带宽优势,让外置存储设备的大连续传输速度可以轻松突破700MB/s。
USB 3.1技术的高带宽优势,让外置存储设备的大连续传输速度可以轻松突破700MB/s。

此外,尽管USB 3.1技术规范里并没有着重强调随机读写性能的改善,但从本次测试来看,USB 3.1的随机4KB读写性能相对于USB 3.0接口也有一定提升,其随机4KB写入IOPS较连接USB 3.0接口时提升了53%、随机4KB读取IOPS性能也有约12%的增长。同时USB接口以往让人诟病的多队列深度性能也有一定改善,从Anvil’s Storage Utility性能测试中可以看到,USB 3.1的随机4KB QD4读写性能较其单线程随机4KB读写性能有明显增加,写入IOPS从8100.83提升到10815.63,读取IOPS则从5015.12增加到5897.63。而在连接USB 3.0接口后,这两项性能指标则无明显变化。不过面对高队列深度的读写测试,USB 3.1还是力不从心,毕竟UASP不是AHCI、NVMe那样的技术协议,无法提升存储设备在高队列深度下的读写性能。因此不论是在随机4KB QD 16读写测试,还是在AS SSD的随机4KB QD 64测试中,其性能与它在QD4环境下的测试成绩都相差无几,性能没有获得增益。

而这也导致USB 3.1存储设备在终总评成绩上即便与单块的三星840 PRO SSD仍存在巨大的差异,毕竟其高队列深度的随机性能只有后者的6%~13%,拖了不小的后腿。单线程随机4KB性能的差距则要小一些,差不多达到后者性能的50%。不过考虑到对于普通消费者来说,很少会使用队列深度大于4的存储应用,那么在实际应用中,USB 3.1存储设备会有怎样的表现呢?

实际应用全面测试

文件读写测试

文件复制、拷贝是人们在使用USB闪存盘时常见的一类应用。在这个测试中,三类存储设备将分别向由8192MB内存组成的RAMDISK虚拟硬盘中读写8100.9MB影音文件、7588.4MB小文件,我们将记录它们的速度与传输时间(表3)。

测试点评:在这个应用测试中,USB 3.1存储设备的高带宽优势被全面发挥出来,在依赖连续读写性能的大文件读写测试中,它的传输速度就如基准测试一样,远超对比产品,大读取速度也达到了728.17MB/s,仅需11.13s就可完成8100MB影音文件的读取,只有其连接USB 3.0接口时所用时间的59%,SATA SSD的70%。同时它的大文件写入性能也达到了661.3MB/s,具备明显的领先优势。而在小文件应用上,我们发现USB 3.1的读取性能表现依然非常优异,490.56MB/s的传输速度位居第一,其15.47s的用时只有它连接USB 3.0接口时的65%。只是在写入性能上出现较大的衰减,USB 3.1存储设备被SATA SSD反超,但较其连接USB 3.0接口时,它的性能还是有26%的提升。

在实际影音传输中,仅需12s左右的时间,即可完成一部高清720P影片的写入。
在实际影音传输中,仅需12s左右的时间,即可完成一部高清720P影片的写入。

综合来看,相对USB 3.0标准,USB 3.1的高带宽优势的确可以在实际应用中带来明显的改善,能够有效提升传输速度,缩短用户的等待时间。而与SATA固态硬盘三星840 PRO 256GB相比,它在单纯的文件传输应用中也具备较为明显的优势,只是在小文件写入性能上还有所不足。

软件应用测试

接下来,我们还通过游戏启动、软件安装、病毒扫描、压缩文件与解压缩等众多应用对三类存储设备进行了体验 (表4)。

测试点评:相对基准测试与文件读写测试,在游戏启动、PhotoShop CS6图片读写,以及病毒扫描应用中,三类设备的差距就比较小了,从测试结果来看,USB 3.1仍全面战胜了USB 3.0,不论是游戏启动时间还是图片的保存时间都略少于存储设备连接USB 3.0时的状态。同时在进行这些应用时,USB 3.1存储设备与SATA SSD的差距也很小,多用的时间往往不到1s,因此这也说明,如果USB 3.1产品内部采用高性能的存储介质,那么玩家是可以把它作为游戏盘(特别是那些绿色免安装的网络游戏)与素材保存盘的。

而在文件压缩、解压缩以及程序安装这样重度依赖存储设备读写性能的应用中,我们可以看到,测试存储设备在连接USB 3.1与USB 3.0时还是有比较大的差别,如《终幻想14》游戏的安装时间,使用USB 3.1接口后的用时比连接USB 3.0后少了11s,文件的压缩时间则比使用USB 3.0的状态少了9s。同时在这些应用中,SATA SSD也体现出了强大的优势,其游戏安装时间比USB 3.1存储设备少了足足34s,文件解压缩时间也比它少用了13s,其根本原因还是在于SATA技术标准可以为存储设备提供更好的随机小文件读写性能。因此,从目前的测试来看,USB 3.1并不具备取代SATA存储设备的实力。鉴于时间有限,为了验证三类存储设备在更多应用下的表现,接下来我们还特别运行了整合众多应用软件操作的PCMark 8存储测试。

PCMark 8存储模块测试

与AS SSD这样的基准测试软件不同,PCMark 8是一款整合众多消费级软件,通过模拟实际应用来进行测试的评测软件,因此对消费级存储系统的性能表现更具实际指导作用(表5)。
测试点评:结果与它们在实际应用测试中的表现非常相近,USB 3.1在所有的子项测试中战胜了USB 3.0,并在一些项目中具备较大的优势一如PhotoShop重载任务测试中,连接USB 3.1接口后,测试存储设备比使用USB 3.0接口时少用了近8s。而三星840 PRO 256GB这款SATA SSD则在全部测试中取得好的表现,不过其与USB 3.1存储设备的性能差异不大,后者多用的时间只有0.2s~3s,这再次说明,在一些程序应用中,USB 3.1存储设备已具备接近SATA SSD的表现。

具备实用价值 代表未来趋势的USB 3.1

不难看出USB 3.1技术相对于以往的USB 3.0在性能上的确具备明显的优势,它在所有测试中都战胜了USB 3.0,它的高带宽优势可以得到充分应用,带来高突破700MB/s的连续读写速度。而更值得一提的是,其随机小文件读写性能也得到了加强,能有效改善小文件的传输速度,并加快程序的启动、安装时间,让USB 3.1移动设备也能成为用户一个高速、可靠的“游戏盘”或“程序盘”。此外,USB 3.1还具备更强的供电能力,以及正反均能插的Type-C接口,因此不论对用户还是存储设备厂商来说,USB 3.1都是一个为之值得升级换代的技术。

而对以SATA为代表的PC内部存储技术来说,USB 3.1对它们而言暂时无太大的威胁,相对这些产品,USB 3.1存储设备只有它那较高的连续传输速度,在随机4KB读写性能,特别是高队列深度下的随机4KB读写性能上距SATA都还有较大的差距一可以看到即便是依靠两块SSD组成的USB 3.1 RAID 0阵列,也无法在这些测试中击败单块SATA固态硬盘,在绝大部分应用程序中,SATA SSD的启动速度、压缩速度也要更快。究其原因在于USB 3.1采用的UASP协议在小文件读写性能上无法同AHCI匹敌,更不要说即将大规模投入使用的NVMe协议了,因此USB 3.1只是随身移动存储设备性能的一次升级。USB 3.1更大的意义还是未来配合PCI-E、M.2等新型SSD,为用户带来更快的传输速度。

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用户评论

共有评论(3)

  • 2015.06.25 13:23
    3楼

    USB只适合移动存数设备 本机存储设备接口还是SATA、SATA-Express、PCI-E、M.2的事情

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  • 2015.06.23 08:10
    2楼

    不进则退,仅此而已

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  • 2015.06.23 08:09
    1楼

    不进则退,仅此而已

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