Een grote belofte
De ontwikkeling van de nieuwe, snellere standaard voor usb, versie 3.1, is al een tijdje afgerond, maar tot dusver waren er weinig vruchten van te plukken. Daar gaat langzaamaan verandering in komen: moederbordfabrikanten komen namelijk op korte termijn met moederborden waarop de nieuwe interface is terug te vinden en later dit jaar moet ook randapparatuur gaan verschijnen die met de nieuwe standaard overweg kan.
Usb 3.1 heeft een snelheid van 10Gbit/s, twee keer zoveel als de maximale snelheid van usb 3.0. Buiten de hogere snelheid zijn er nog een aantal factoren die usb 3.1 aantrekkelijk maken. Ten eerste komt er een nieuwe connector, de zogeheten type c-connector, die omkeerbaar is. Daarmee moet een eind komen aan gepriegel met de stekkertjes. Ten tweede heeft usb 3.1 een efficiëntere encodeermethode: waar usb 3.0 met 8/10-encoding veel overhead had, is dat met de 128/132-encoding van usb 3.1 een orde van grootte minder. Dat betekent dat tot usb 3.0 acht bits voor foutcorrectie vertaald worden in tien bits, een overhead van 25 procent. Bij usb 3.1 worden 128 bits vertaald naar 132 bits: een overhead van slechts iets meer dan drie procent.
Een andere mooie vernieuwing is de mogelijkheid om grote hoeveelheden stroom te leveren aan apparaten. Omdat de usb 3.1-specificatie vermogens tot 100W ondersteunt, moet het mogelijk zijn om bijvoorbeeld een laptop op te laden via usb. Tot slot is er nog de belofte dat usb 3.1, net als Thunderbolt, gebruikt kan worden om verschillende soorten randapparatuur met een enkele kabel aan te sluiten, waarbij verschillende soorten dataprotocollen gemengd worden. Denk daarbij bijvoorbeeld aan een monitor met ingebouwde usb-hub, die met een enkele usb 3.1-kabel aan een pc verbonden wordt.
Dat soort apparatuur moet allemaal nog op de markt komen, dus het zal nog wel even duren voor we dat uitgebreid kunnen testen. Wat we nu al wel kunnen bekijken is de hogere doorvoersnelheid van de nieuwe usb-standaard. Onlangs kregen we namelijk dankzij MSI de mogelijkheid om een preproductie-moederbord met usb 3.1 nader aan de tand te voelen en te kijken hoeveel sneller de nieuwe standaard in de praktijk echt is. De resultaten van deze tests lees je op de volgende pagina's.
De testopstelling
Voor onze tests hebben we een moederbord van MSI gebruikt. Het gaat om een preproductiemodel van het X99A Gaming 9 ACK-bord. Daarop vinden we een ASM1142-controller, de usb 3.1-controller van ASMedia. Daarnaast zijn op het bord enkele usb 3.0-poorten aanwezig: twee die op Intels pch zijn aangesloten en vier die door een VIA-controller worden aangestuurd. Ten slotte zijn er ook twee usb 2.0-poorten aanwezig, die eveneens op Intels pch aangesloten zijn.
/i/2000583118.jpeg?f=imagenormal)
Om de prestaties van usb 3.1 te testen, hebben we gebruikgemaakt van een experimenteel raid-bordje van ASMedia, met daarop een usb 3.1-controller waar twee 240GB Intel 730-ssd's in raid0 op werden aangesloten. We lezen en schrijven data naar twee Samsung 840 Pro-ssd's die we op de Intel-sataconnectors eveneens in raid0 hebben aangesloten. We moeten daarbij wel opmerken dat zowel het moederbord als het externe kaartje nog niet helemaal zijn uitontwikkeld: vooral op driverniveau kunnen de prestaties nog verbeterd worden.
Het usb 3.1-raidkaartje en de ASMedia ASM1142-controller op het moederbord
Testopstelling | X99-platform |
Moederbord |
MSI X99A Gaming 9 ACK |
Processor |
Intel Core i7-5960X |
Geheugen |
2x 4GB ddr4 |
Videokaart |
MSI GTX 980 |
Voeding |
Corsair HX750i |
Besturingssysteem |
Windows 8.1 (AS-SSD) Windows 7 (DiskBench) |
Testsoftware |
DiskBench (praktijktests, Windows 7) AS-SSD (synthetische tests, Windows 8.1) |
Drives |
|
Besturingssysteem |
OCZ Agility 4 256GB |
Usb-controller |
2x Intel 730 240GB in raid0 |
Sata-controller |
2x Samsung 840 Pro 256GB in raid0 |
Usb-controllers |
ASMedia ASM1142 usb 3.1 Intel pch usb 3.0 VIA VL805 usb 3.0 Intel pch usb 2.0 |
Benchmarks: praktijk en theorie
Praktijktests: kopiëren
We hebben ons in de korte tijd die we met het testsysteem konden doorbrengen op praktijktests gericht. Daarbij zijn grote hoeveelheden bestanden van en naar de raid-drives geschreven, variërend in grootte van 265kB tot 5GB. In totaal werd tijdens de tests bijna 34GB aan data gekopieerd en met uitzondering van de 1GB- en 5GB-bestanden kopieerden we steeds honderd bestanden van elke bestandsgrootte.
Tijdens het testen hebben we zowel de lees- als de schrijfsnelheid van de usb 3.1-opstelling bekeken. De kopieeracties zijn uitgevoerd met het programma DiskBench, zodat we gemakkelijk de overdrachtssnelheden vast konden leggen. Dit hebben we uiteraard voor de ASMedia usb 3.1-controller gedaan en als vergelijkingsmateriaal hebben we de usb raid-opstelling op de usb-poorten van de Intel usb 3.0-, VIA usb 3.0- en Intel usb 2.0-controllers gekoppeld.
De usb 3.1-leessnelheid heeft een piek van bijna 480MB/s bij lezen. Net als de overige usb-standaarden zijn de leessnelheden met veel kleine bestandjes nog niet geweldig en nauwelijks van de overige usb-interfaces te onderscheiden. Pas boven een bestandsgrootte van 100kB zien we duidelijke winst voor de usb 3.1-interface. Uiteindelijk presteert deze op zijn piek 87 procent beter dan de snelste usb 3.0-interface.
Met schrijven zien we een vergelijkbaar beeld: tot bestandsgroottes van 100kB zijn de verschillen tussen usb 3.0 en usb 3.1 niet groot, maar daarboven stijgt de prestatiewinst van een usb 3.1-aansluiting rap. We noteren een maximumsnelheid van net iets meer dan 400MB/s, wat ongeveer 52 procent sneller is dan usb 3.0 en het verschil met usb 2.0 is met meer dan 10x helemaal enorm.
Synthetische prestaties: AS-SSD
We hebben ook even met AS-SSD gekeken naar de puur synthetische prestaties van de usb 3.1 ASMedia-controller en de twee usb 3.0-controllers van Intel en VIA.
De synthetische benchmarks laten een stuk betere prestaties zien dan onze praktijktests, maar het algehele beeld is hetzelfde. De sequentiële lees- en schrijfprestaties van de usb 3.1-interface liggen nog een stuk hoger dan bij de tests met bestandsoverdrachten. Het relatieve verschil tussen de ASMedia usb 3.1-controller en de Intel usb 3.0-interface bedraagt echter 'slechts' ongeveer 68 procent. Voor de schrijfsnelheid is dat ongeveer 34 procent. Wel valt op dat het verschil tussen de Intel- en VIA-controllers fors is, hoewel de VIA-controller beter lijkt om te gaan met random lees- en schrijfacties.
Tot slot
Na een paar uur met usb 3.1 getest te hebben, is duidelijk dat de nieuwe standaard een stuk sneller wordt dan usb 3.0. Vooralsnog wordt de beloofde verdubbeling nog niet waargemaakt, maar dat zal ongetwijfeld voor een flink deel aan drivers liggen. Daar kan nog winst gehaald worden, maar het theoretisch maximum zal buiten bereik blijven, zo illustreren ook de praktijktests versus de synthetische tests.
Niet iedereen zal de vruchten van die extra bandbreedte gaan plukken. Je hebt al snel een opstelling met ssd's, al dan niet in raid, nodig om echt van de snelheid te profiteren. In een desktop blijft een ssd die je via sata of pcie in raid opstelt sneller dan dezelfde configuratie via usb 3.1. En aangezien een usb-stick over het algemeen van afgedankte flashchips is gemaakt, zal je daarmee ook weinig profijt hebben van usb 3.1
Puur voor externe opslag lijkt de impact van usb 3.1 dus beperkt, maar de bandbreedte maakt wel nieuwe scenario's mogelijk, zoals het aansluiten van beeldschermen. Daarnaast zijn ook de lagere overhead, de nieuwe c-connector en de hogere voedingsstromen die via usb 3.1 mogelijk zeer welkom. Nu is het nog wachten op een snelle overgang van usb 3.0-poorten naar usb 3.1-poorten: niet alleen moederbordfabrikanten, maar ook fabrikanten van randapparatuur zullen de nieuwe standaard dan vlot moeten omarmen. Overigens zou het X99A Gaming 9 ACK-moederbord volgens MSI vanaf eind maart verkrijgbaar zijn.