Несмотря на то, что процесс перехода от USB 2.0 к USB 3.0 существенным образом тормозится политикой производителей чипсетов, все еще не желающих (или не могущих) обеспечить поддержку нового интерфейса своими изделиями, конечный его результат сомнений не вызывает. Причина этого банальна — производительности USB 2.0 для некоторых сфер применения давно уже недостаточно, поэтому рано или поздно более скоростному варианту универсальной последовательной шины уготовано роль стандарта де-факто. Однако на сегодня степень ее поддержки уже существующими компьютерными системами крайне невелика, что приводит и к очень небольшому предложению соответствующих устройств. Разумеется, накопитель с поддержкой USB 3.0 будет работать и совместно с портом предыдущей версии стандарта, однако в таковом качестве он ничем не лучше, нежели уже имеющийся «изначально» High Speed, так что... зачем платить больше? Причем пока еще существенно больше, что особенно мешает крупносерийному производству — там каждый цент на счету, поскольку в большой партии и он приведет к суммарным лишним затратам в десятки и сотни тысячи долларов. Пока же речь идет далеко не о центах, а о полновесных долларах, на что производители идут крайне неохотно. Что же делать в том случае, когда воспользоваться перспективным интерфейсом хочется? Как обычно — можно приобрести внешний модуль. Производители последних, все-таки, оперируют чуть меньшими объемами производства, да и ориентируются, в первую очередь, на энтузиастов, которые обычно готовы доплатить за реализацию своих «хотелок». Соответственно, подобная продукция уже начала появляться в розничной торговой сети, причем даже в отечественной, ну а мы, начиная с сегодняшнего дня, приступаем к ее тестированию. Преследуя двоякую цель — во-первых, познакомиться с новеньким ViPowER VPA-35038P, во-вторых, же закончить выяснение вопроса о сравнительном быстродействии USB 3.0 и eSATA (очевидно, что сравнивать новую шину с предыдущей модификацией USB большого смысла не имеет, а вот два скоростных интерфейса легко могут и поконкурировать друг с другом на рынке ВЖД). Мы уже начали заниматься этим, однако в прошлый раз нам был доступен только готовый внешний винчестер, так что сравнение получилось не до конца корректным — не удалось обеспечить идентичность условий. Сегодня же у нас таковая возможность появилась, так что мы не преминем ей воспользоваться.
Дизайн
Само по себе семейство внешних модулей ViPowER Saturn (оно же VPA-35) новинкой на рынке не является — модели с разнообразными интерфейсами представлены на рынке уже несколько лет. В частности, мы еще в конце 2006 года знакомились с VPA-3528B — коробочкой с интерфейсом USB 2.0 для PATA-винчестеров. Такое «долгожительство» неслучайно — дизайн устройств оказался весьма удачным. В качестве основного материала корпуса, размерами 219 х 115,6 х 40 мм, используется алюминий, окрашенный в черный или серебристый цвет — только передний и задний торцы пластиковые, а шасси стальное. Такая конструкция весьма благожелательна к температурному режиму установленного внутри винчестера. Хотя дополнительное охлаждение в виде 25 мм вентилятора спереди и предусмотрено конструкцией, очень многие пользователи его отключали за ненадобностью. Видимо, именно поэтому в полученном нами на тестирование VPA-35038P мы не обнаружили ни вентилятора, ни обычного для предыдущих продуктов линейки разъема для его подключения :)
Второе изменение конструкции не сразу заметно, но достаточно полезно — компания отказалась от двухстандартных блоков питания, ранее традиционных. Плюс их очевиден — винчестерам требуется два напряжения питания, так что при соответствующем БП не нужно устанавливать внутри дополнительные преобразователи (являющиеся дополнительным источником тепла). Однако есть и минусы. Первый — соответствующий блок питания крайне трудно подобрать, так что нужно весьма бережно обращаться с фирменным. Второй — обычно используемые в данном случае разъемы типа mini-DIN 4, по многочисленным отзывам, не обладают высокой надежности, так что при частых подключениях/отключениях вскоре выходят из строя. Именно поэтому от подобного схемы давно уже отказалось большинство крупных производителей ВЖД, а теперь по тому же пути пошли и поставщики внешних модулей. Хотя, как уже сказано выше, есть у такого подхода и недостатки.
Ну а в целом, если попытаться описать все двумя словами, то основное новшество VPA-35038P — собственно поддержка перспективного интерфейса. Ранее компания могла предложить покупателю USB 2.0, eSATA или Ethernet — теперь в той же линейке продуктов появилась и модель с USB 3.0.
Комплект поставки
К нам накопитель поступил в «пререлизном» варианте, т.е. просто в белой коробке, однако ее содержимое в целом соответствовало уже описанию на сайте. К последнему относятся сам внешний модуль с уже прикрученными подставочками для его вертикального расположения на столе (если устройство хочется положить горизонтально, достаточно открутить пару винтов), четыре болтика (два для фиксации винчестера на шасси и два для того, чтобы закрепить шасси в самой коробке), крестовая отвертка, интерфейсный кабель USB 3.0 и стабилизированный блок питания, выдающий 2 А по единственной линии 12 В.
Аппаратная база
«Сердцем» внешнего модуля является маленькая микросхема от корейской компании LucidPort, а именно USB300. Это один из первых мостов USB3-SATA, анонсированный еще в середине прошлого года, а в январе этого прошедший полную сертификацию. Технические характеристики вполне на уровне — изначально обещали скорость до 210 МБ/с (причем, возможно, сейчас она уже «подросла» — все-таки у нас была USB300REV2), полную поддержку NCQ (с глубиной очереди до 32 команд, т.е. столько, сколько их есть в SATA), совместимость с SATA Port Multiply (что позволяет при помощи дополнительных мостов SATA-SATA применять контроллер и в многодисковых накопителях), потоки USB 3.0 и т.п. Также есть информация о том, что чип способен на аппаратном уровне обеспечивать некоторую поддержку шифрования AES с длиной ключа 128 или 256. Для эстетов также сообщаем, что данный контроллер не вызывает никаких проблем при чтении атрибутов SMART (что, впрочем, верно уже давно и для большинства решений под USB 2.0). В общем, как нам кажется, это далеко не последняя наша встреча с этой микросхемой, благо она просто обречена на популярность среди производителей :)
Контроллер ViPowER VP-9638
Начинать массовый выпуск продукции под USB 3.0 производители не очень торопятся по весьма банальной причине — слишком уж узок пока рынок. Поддержка перспективной шины в ближайшее время будет встречаться лишь в каждом десятом продаваемом компьютере, что не так уж и много. С другой стороны, в ситуации, когда производители чипсетов не хотят или не могут встраивать поддержку USB 3.0 в свои наборы микросхем, а многие пользователи уже не желают ждать глобального наступления «светлого будущего», а норовят его ускорить в своей отдельно взятой системе, дополнительных денег могут заработать производители соответствующих плат расширения, как уже было во времена внедрения USB 1.1 и USB 2.0. В ViPowER сочли неправильным оставаться в стороне, так что компания готова предложить покупателям не только накопители с поддержкой USB 3.0, но и саму по себе эту поддержку — в лице PCIe-адаптера VP-9638.
Продукт совершенно типичный для настоящего времени, поскольку никаких иных контроллеров, кроме NEC µPD720200, сейчас реально на рынке нет. Он и используется, что обеспечивает нам два порта USB 3.0. C какой скоростью они будут работать, сильно зависит от того, в какой компьютер контроллер установят — он рассчитан на PCIe x1, а вот какая версия шина окажется подведенной к слоту, зависит от системной платы. Попадется 2.0 — будет побыстрее, 1.1 — медленнее. Больше всего повезло владельцам плат на базе любых чипсетов AMD 8-й серии и почти всей (кроме 740G) 7-й серии: все разъемы PCIe в их компьютерах соответствуют версии 2.0. Неплохо устроились также и обладатели экстремальной платформы от Intel — чипсет X58 поддерживает достаточное количество скоростных линий PCIe. Правда слоты х1 на этих платах, как правило, «заведены» от южного моста, так что лучше использовать не их. Предыдущий топовый чипсет компании, а именно Х48 особых проблем тоже не доставит — достаточно воткнуть контроллер во второй слот для видеокарт. Сложнее положение пользователей чипсетов типа Intel P45/P55 — у них нелегкий выбор: либо сделать как в предыдущем пункте, но при этом видеокарта получит только восемь линий PCIe, либо воспользоваться любым другим слотом, но при этом устройства USB 3.0 будут работать медленнее. Ну а тем, кому достались не такие уж старые P43/G41/G45 или вообще вполне новые H55/H57 придется просто смириться с мыслью, что полную скорость USB 3.0 им не получить. Увы — вариантов выбора в этом случае вообще нет. Равно как нет его и у обладателей плат на старых чипсетах, которые не поддерживали PCIe 2.0. И даже на P45/P55 возможность выбора исчезает при использовании двух видеокарт (и на X48 в аналогичной ситуации тоже останутся доступными только слоты PCIe 1.1). Выходом, конечно, могла бы быть конструкция, которую использует ASUS в своих адаптерах — мультиплексор, который из четырех любых линий делает две гарантированно быстрых, для расположенных на плате контроллеров USB 3.0 и SATA600, однако он имеет, по вполне понятным причинам, интерфейс PCIe x4, а «длинные» слоты тоже есть не на всех платах, т.е. это решение слишком уж не универсальное. А в данном случае стремились достичь максимальной универсальности — недаром адаптер низкопрофильный, да и соответствующая платка в комплекте есть, так что подойдет он владельцам большинства настольных систем.
Нам адаптер не пригодился, поскольку имеющаяся в нашем распоряжении системная плата от Gigabyte на Р55 поддерживает оба варианта подключения того же самого контроллера. Впрочем, некоторые краткие тесты мы проверили и убедились в идентичности данных решений, на чем и успокоились :)
Тестовая конфигурация
Для целей тестирования мы собрали такой стенд:
- Gigabyte GA-P55A-UD6 на чипсете P55 с дополнительным контроллером USB 3.0 NEC µPD720200
- Intel Core i7 870
- 4 ГБ РС3-10600 DDR3 SDRAM
- видеокарта на базе NVIDIA GeForce GTX 275
- системный винчестер Hitachi Travelstar HTS541010G9SA00
- Windows XP + SP3
Кроме ViPowER VPA-35038P, протестированного в трех режимах — два с подключением к контроллеру от NEC (поскольку последний на данной плате может использовать как PCIe 2.0, на что и рассчитан, так и PCIe 1.1) и один с использованием чипсетного контроллера USB 2.0, мы воспользовались также уже знакомым по одной из предыдущих статей внешним модулем Venus DS3 JJ-23VSUES от Jou Jye Computer. Эта модель на базе контроллера JMicron JMB20336 с поддержкой USB 2.0 и eSATA также тестировалась в трех вариантах — при подключении к чипсетному контроллеру USB 2.0 и чипсетному же SATA-контроллеру в AHCI и RAID режимах.
Для нужд тестирования оба внешних модуля были укомплектованы одинаковым винчестером Seagate Barracuda XT (3,5", скорость вращения 7200 об/мин, емкость 2 ТБ, кэш-память 64 МБ, интерфейс SATA600).
Методика тестирования
В общем и целом она совпадает с нашей стандартной методикой тестирования производительности внутренних накопителей образца 2009 года в плане используемого ПО и выполняемых задач, но измененной в плане аппаратной конфигурации. Мы решили использовать именно ее, а не более простую методику для внешних накопителей исключительно в целях попытаться окончательно разобраться с сравнительным быстродействием USB 3.0 и eSATA при использовании одинаковых винчестеров.
Lavalys Everest 5.0
Некоторая зависимость времени доступа от внешних по отношению к винчестеру факторов, конечно, прослеживается, однако, как нам кажется, сегодня не тот случай когда на это стоит обращать внимание. На операциях чтения разброс не превышает 5%, при записи же он побольше, но несложно заметить, что и самый маленький, и самый большой результаты принадлежат одной и той же аппаратной связке (просто в чуть разных режимах работы, но под управлением одного и того же драйвера).
Переключение P55 из RAID-режима в AHCI благотворно сказывается на скорости чтения и записи в буфер — 5-10 МБ/с это очень даже неплохо. Но все равно нельзя сказать, что связка P55+JMB20336 очень уж хорошо работает, так что неудивительно, что на первое место выходит USB 3.0. У которой пока свои тараканы — пропускная способность PCIe 1.1 составляет порядка 200 МБ/с, но контроллер от NEC умудряется считать это недостаточным для обеспечения скоростей в 100-150 МБ/с.
IOMeter
На последовательных операциях без разницы — RAID или AHCI: скорость одинаковая. Самая высокая на блоках небольшого размера, а далее возможны варианты. В частности, при чтении данных накопитель с USB 3.0 оказался немного быстрее, но лишь при «правильном» подключении контроллера. При «неправильном» он медленнее, особенно на записи. Впрочем, при записи данных eSATA вообще в этот раз вела себя лучше всех. USB 2.0 же на фоне обоих интерфейсов в любом режиме работы выглядит как типичный «бедный родственник», в чем, в общем-то, сомнений не было изначально.
А вот тут пропускная способность интерфейса значения не имеет — более важна его внутренняя организация. Видно, что все реализации USB практически одинаковые, а вот eSATA ведет себя совершенно по-разному в зависимости от режима контроллера — оказывается, что RAID-режим несравнимо более эффективен при росте нагрузки, нежели AHCI.
Та же история, только еще более ярко выраженная. В общем, AHCI на P55 не для тяжелых дисковых задач. По крайней мере, при его использовании совместно с ВЖД.
При невысокой все у всех относительно нормально. Впрочем, AHCI умудрился немного проиграть при большом количестве запросов на запись, но совсем немного. На таком типе нагрузок все определяется винчестером (как правило), а интерфейсы можно считать эквивалентными.
Вот при ее увеличении шины мгновенно разделяют на группы: USB это одно, а eSATA — совсем другое. Или, вернее, другие — AHCI-режим приводит к заметному снижению производительности. Но все равно о конкуренции с USB серьезно говорить не приходится.
Принципиально все так же, но графики eSATA несколько сместились вниз, так что теперь уже режим AHCI оказался хуже, нежели USB (заметим — любой USB, т.е. 2.0 или 3.0 здесь неважно). Зато в RAID-режиме по-прежнему все хорошо. В общем, для активных дисковых нагрузок лучше всего подходит именно он. Пусть и проигрывает на линейных.
PCMark05
Все просто и понятно: eSATA позволяет без каких-либо ограничений быстро загрузить компьютер, а USB 3.0 будет делать это медленнее и то — только когда научится :)
Вот по скорости запуска приложений примерный паритет, так что идея стационарного внешнего винчестера для ноутбука, на котором не только лежат ненужные в дороге данные, но и установлены ненужные в дороге приложения, уже не кажется какой-то фантастикой.
Таким образом, в общем зачете eSATA незначительно лучше USB 3.0 и оба интерфейса несравнимо лучше USB 2.0.
Для теста сканирования на вирусы весьма важное значение имеет скорость чтения из кэш-буфера винчестера, так что результат понятный.
А тут тоже все объяснимо — нагрузка линейная, так что AHCI лучше чем RAID, а оба вместе лучше, чем USB 3.0 на «неправильной» шине, но хуже, чем на «правильной».
Intel NAS Performance Toolkit
Становится ясным, что падение скорости на четырех потоках чтения это не совсем фирменная особенность Barracuda XT — немалая доля ответственности за это лежит на Р55 (благо и во внутреннем исполнении такой же результат). В остальном же ничего нового — примерный паритет интерфейсов с преимуществом у «правильно подключенного» USB 3.0.
Аналогично предыдущему случаю. Причем, как обычно, разница между высокоскоростными интерфейсами намного меньше, чем разница между любым из них и USB 2.0.
В разных подтестах немного разные нагрузки, так что тут пытаться определить кто первый достаточно сложно. Зато кто последний очевидно и обжалованию не подлежит :)
В тестах копирования файлов расклад, в целом, сохраняется. Борьба идет исключительно «на верхних этажах» и с переменным успехом (особенно велика конкуренция за второе и третье место), но шансов даже приблизиться к лидерам старая USB 2.0 не имеет в принципе.
Общий средний балл
| ViPowER VPA-35038P (USB 3.0) | ViPowER VPA-35038P (USB 3.0@1.1) | ViPowER VPA-35038P (USB 2.0) | Venus DS3 JJ-23VSUES (eSATA RAID) | Venus DS3 JJ-23VSUES (eSATA AHCI) | Venus DS3 JJ-23VSUES (USB 2.0) |
| 905 | 823 | 515 | 964 | 896 | 500 |
Цены
В таблице приведены средние розничные цены внешнего модуля и контроллера в Москве, актуальные на момент чтения вами данной статьи:
| ViPowER VPA-35038P | ViPowER VP-9638 |
| Н/Д(0) | $7(3) |
На момент написания статьи поиск еще ничего не находил, но заказать внешний модуль на сайте компании уже было можно. По цене 2560 рублей. Для того, чтобы понять размер переплаты за перспективность, достаточно сравнить цены с 1312 рублями за VPA-35018 (только USB 2.0) или 1725 рублями за VPA-35118IL.
Итого
Раньше нас очень часто волновал вопрос — почему производители материнских плат в продукции на базе чипсетов AMD регулярно выводят один из портов SATA наружу, но напрочь игнорируют такую практику в изделиях на Intel. Теперь мы на него ответ нашли — применение последних в качестве eSATA-контроллера не очень эффективно. В RAID-режиме совместно с недорогими внешними мостами сильно «режутся» последовательные скорости чтения и записи, хотя вот скорость выполнения случайных операций «на уровне». Простое переключение контроллера в режим AHCI (что, пожалуй, несколько более распространено, поскольку RAID-массивы в десктопе удел немногих энтузиастов) последние существенно замедляются, зато на последовательных операциях легко удается получить «лишние» 5-10 МБ/с, что не так уж и мало. Заметим, что обычно используемый нами для тестирования внешних накопителей стенд с материнской плате на базе очень «древнего» чипсета NVIDIA nForce4 позволяет получить более высокие скорости. Да и hot-plug там превосходно реализован, причем в независимости от режима работы контроллера — даже при полной эмуляции PATA IDE работает. На чипсетах AMD последнее не выполняется, но со скоростью тоже проблем никаких. Плюс весьма гибкие возможности конфигурирования: когда можно, например, четыре порта заставить работать в режиме RAID, а еще два — AHCI или IDE, это значительно увеличивает удобство использования. Ничем подобным, к сожалению, Intel похвастаться пока не может. Отсюда и стремление производителей в средних и старших моделях плат устанавливать дополнительные контроллеры, а в младших — вообще обходиться без поддержки eSATA. Впрочем, в последних моделях чипсетов компании (H55/H57) ситуация, похоже, начала меняться — недаром даже в своей собственной DH55TC компания два порта из шести «красит» в красный цвет и сообщает, что предназначены они в первую очередь для eSATA. Но в общем и целом ситуация все еще остается не очень простой.
Впрочем, не менее хорошо заметно, что и попытки использования сейчас USB 3.0 имеет не меньше подводных камней. Контроллер пока доступен только один и ведет он себя... странновато, что ли. Для винчестеров достаточно скоростей порядка 150 МБ/с, пропускная способность PCIe 1.1 не менее 200 МБ/с, однако NEC µPD720200 по неизвестной науке причине для обеспечения первого недостаточно второго. Очень может быть, что в компании спешили «снять сливки» (а те, с кого их решено снимать, предпочли проигнорировать тот факт, что это решение соответствует лишь спецификации xHCI 0.95, т.е. не совсем окончательной... или совсем не окончательной — USB 1.0 вот не удалось «воплотить в железе» на практике и первой релизной версией стала фактически 1.1), поэтому с выпуском контроллера просто поспешили. Чем это кончится? Ну, например, сейчас NEC хочет за микросхему 15 долларов. Есть немалая вероятность, что через несколько месяцев за те же деньги появятся четырехпортовые дискретные контроллеры от других производителей (например, Intel или VIA — слухи о возможности выпуска первой компанией такого решения уже бродят, а без второй вообще еще никогда не обходилось ни одно перспективное направление), этих и других «детских болезней» лишенные полностью. Ну а уж в том, что как минимум описанной проблемы не будет в чипсетных контроллерах USB 3.0, сомневаться не приходится. И цены к тому моменту снизятся. Так что, как всегда, прогресс будет осуществляться за счет наиболее нетерпеливых, которым придется выложить больше за худшее решение, нежели то, которое за меньшие деньги получат те, кто торопиться не будет.
Однако конкретного внешнего модуля, рассмотренного сегодня, эти процессы касаются лишь отчасти — главное, в чем мы убедились, что решения с поддержкой USB 3.0 способны составить конкуренцию более привычным моделям с eSATA. Даже при неудачном раскладе (контроллер от NEC, причем подключенный к PCIe 1.1) они вполне способны равноправно соперничать с этим внешним интерфейсом, ну а при хотя бы частичном устранении проблемы — и обогнать его. Вот с USB 2.0, разумеется, сравнения никакого в обоих случаях, так что серьезно воспринимать эту шину можно только для применений, где производительность не важна. Во всех остальных случаях куда более предпочтительным будет использование eSATA или USB 3.0. А окончательный выбор будет зависеть от таких факторов, как цена и доступность, которые пока выступают против USB 3.0. Но со временем ситуация должна исправиться — конечно, сравняться по цене с решениями под USB 2.0 в принципе невозможно (дороже все — вплоть до кабеля), однако выйти на уровень комбинированных мостов с поддержкой USB 2.0 и eSATA вполне реально. Ну а те, кому наступления «светлого будущего» ждать уже надоело или вдруг внезапно в компьютере обнаружились два пока порта, которые хочется чем-нибудь занять (например, была приобретена топовая системная плата одной из новых коллекций от производителей), могут отправляться в магазин уже сегодня. В конце-концов, перспективные решения всегда стоят дороже массовых, а стараниями ViPowER переплата не так уж и велика.
