Тестування USB 3.0 накопичувачів

Сьогодні я хочу представити Вашій увазі тест мого USB 3 контролера і декількох інших пристроїв, які ми будемо до нього підключати, паралельно заміряючи швидкість їх роботи.

Перевіримо, яка ж реальна швидкість читання і запису для нового інтерфейсу, заодно і випробуємо придбаний контролер в "бойових" умовах :)

Для початку, будемо тестувати мій новий USB 3.0 флеш-накопичувач об'ємом 8 гігабайт. Ось він:

Як бачите, на упаковці написано «super speed» і нижче наведено конкретні значення цієї «супер швидкості»: read 100 MB/s (читання - 100 мегабайт в секунду) і write 20 MB/s (запис - 20 мегабайт в секунду). По ходу тестування ми обов'язково перевіримо це твердження!

Також в нашому тесті буде брати участь ще один usb-накопичувач: зовнішній жорсткий диск з інтерфейсом USB 3.0 від компанії «Seagate».

Але давайте по порядку! Для початку, распакуем нашу флешку і покладемо її поруч з її "сестрою" (теж на 8 гігабайт) стандарту USB 2.0 Ось що у нас вийшло:

Як ми можемо помітити, флеш-накопичувач стандарту usb 3.0 помітно більше. Чим це викликано?

Давайте розглянемо цей момент детальніше. Як виглядає типовий usb-накопичувач старого зразка в розібраному вигляді? А виглядає він наступним чином:

Тут у нас: друкована плата з однієї мікросхемою (чіпом флеш-пам'яті) і невеликий керуючий всім господарством " контролер сам роз'єм. Практично нічого цікавого в корпусі більше немає.

Тепер, давайте подивимося на флешку такого ж обсягу (8 гігабайт), а нового (високошвидкісного) стандарту:

Бачимо, що на платі встановлено цілих чотири чіпи флеш-пам'яті (на фото вони позначені червоним) плюс мікросхема контролера, яка ними керує. Чотирьом чіпам потрібно більше місця, звідси - більший розмір усієї конструкції.

Не зайвим буде відзначити, що швидкісні флешки на 16 гігабайт - ще більше за розмірами! Думаю, тепер Ви, шановні читачі, розумієте чому?

Подібна "скоростаня" флешка працює як рейд-масив нульового рівня (Raid 0), коли кілька жорстких дисків об'єднуються в один віртуальний кластер, де інформація розподіляється відразу по всьому входять в масив дисків у вигляді невеликих блоків (страйпов). За рахунок цього досягається підвищена швидкість роботи всього кластера. Швидкість зростає пропорційно кількості дисків, задіяних в подібній агрегації.

Примітка: у описаної вище конструкції швидкість досягається за рахунок принесення в жертву надійності. Так як, при виході з ладу хоча б одного з дисків, руйнується весь масив. Повторюся, він розрахований не на надмірність зберігання даних (надійність), а саме на швидкість їх обробки.

Тепер ми можемо наочно переконатися, що підвищена швидкість роботи нових 3 usb флеш-накопичувачів досягається багато в чому завдяки збільшенню кількості чіпів флеш-пам'яті. Як ми пам'ятаємо, заявлена швидкість роботи інтерфейсу usb 3.0 - це 5 Гвіс/з (Гігабіт в секунду) - близько 600 МБайт/c (мегабайт в секунду). АЛЕ! це саме швидкість інтерфейсу пристрою, яка не має нічого спільного зі швидкістю роботи самого повільного ланки в "начинці" флеш-накопичувача (контролера, шини даних і самих чіпів пам'яті).

Тут ситуація схожа на ту, що ми розбирали в статті, присвяченій інтерфейсам жорстких дисків. Коли заявлена на коробці швидкість роботи разюче відрізняється від тієї, що є насправді.

Примітка: влітку 2013-го року вийшла нова версія стандарту - USB 3.1, яка дозволяє досягати швидкостей передачі до 10 Гбіт/c (гігабіт в секунду). Нагадую, що - це тільки по інтерфейсу, тобто реальна швидкість кінцевого пристрою - набагато нижче.

Отже, після установки в комп'ютер нашого PCI USB 3.0 контролера, заходимо в диспетчер пристрій і бачимо наступне:

Закономірно, що для початку роботи з новим пристроєм системі потрібен його драйвер. Що ж, ніхто не обіцяв, що все буде легко :) Йдемо на сайт виробника плати і викачуємо драйвер під нашу операційну систему (Windows 7 32 біта). Встановлюємо його. Диспетчер пристроїв "говорить", що все пройшло успішно!

Після цього, відразу захотілося відповісти собі на питання щодо того, що для роботи на максимальній швидкості новим пристроям USB 3 потрібен спеціальний подовжувач. Про нього ми говорили в першій частині даної статті.

Звичайно, можна підключити накопичувач безпосередньо до плати та не "заморочуватися", але ми повинні ретельно перевірити всі! Тому приєднуємо нашу швидкісну флешку до контролера через кабель-подовжувач застарілого стандарту 2.0 і відразу ж внизу екрану бачимо ось таке виринаюче вікно:

Як йдеться, що і було потрібно довести! Якщо хочете з новими швидкісними пристроями використовувати подовжувач - купуйте спеціальний кабель (коштує в районі 6-8-ми доларів).

Тепер, перейдемо безпосередньо до тестування. Як ми його проводили? Я записав на всі носії один і той же обсяг даних (близько трьох гігабайт). Причому дані представляли собою абсолютно різноманітний набір цифрової інформації: музика, відеокліпи, один великий файл ISO, багато невеликих файлів і документів, дистрибутиви різних програм і утиліт.

Коротше кажучи, я намагався уявити типовий набір даних, які може зберігати на пристрої середньостатистичний користувач. Адже всі наведені нижче виміри швидкості запису і читання цікавлять нас, насамперед, з практичної точки зору (у реальному, повсякденному ситуації), а не у вигляді синтетичних викладок?

Тестування декількох накопичувачів USB 3.0

Виміри швидкості проводилися за допомогою двох програм: «Crystal Disk Mark» і «AS SSD Benchmark» можете завантажити їх і провести своє власне тестування. Також виміри проводилися за допомогою вбудованого в Windows 7 інструменту.

Далі ми, у вигляді послідовної серії скріншотів, продемонструємо і прокоментуємо отримані нами результати.

На фото нижче представлений скріншот з результатом читання (копіювання) заявленого обсягу даних (три гігабайти) зі "старого" флеш-накопичувача стандарту 2.0

Кінцевий час, за який ці були повністю скопійовані на жорсткий диск комп'ютера становило близько чотирьох хвилин. Також нас буде цікавити полі "швидкість", показане на фото вище. Як бачите, середнє її значення - 13,2 МБ (мегабайт) в секунду.

Наступний скріншот - те ж саме, але для показника "запис" (я повністю відформатував флешку) і назад почав записувати на неї скопійовані перед цим на диск дані.

Запис тривала близько чотирнадцяти хвилин з середньою швидкістю, зазначеної на фото.

Тепер давайте зробимо ось що: спробуємо виміряти час і швидкість переміщення тих самих даних на новому флеш-накопичувачі стандарту 3.0, підключивши його, поки що, до того ж повільного порту застарілого стандарту.

Ось що у нас вийшло для операції читання (копіювання) з накопичувача на диск.

Дві хвилини (проти чотирьох для накопичувача старого зразка), з середньою швидкістю, також у два рази перевищує свого візаві - 26.5 мегабайти в секунду.

Скріншот нижче показує нам фотографію швидкості і часу запису набору різнорідних даних об'ємом три гігабайти для швидкісної флешки:

Три хвилини (проти чотирнадцяти) для старого накопичувача. Майже в п'ять разів швидше!

А тепер - увага! Затамувавши подих, підключаємо швидкісний накопичувач до високошвидкісного ж 3 USB порту і закономірно очікуємо істотного приросту показників.

Спочатку, як завжди, - операція копіювання наших даних.

Одна хвилина на швидкісному порту (проти двох на повільному). Чесно кажучи, я очікував кращого результату.

Але остаточно засмутив мене другий тест (запис), де цифри були практично такими ж, як і у випадку з підключенням швидкісного флеш-накопичувача до "повільного" порту USB 2.0.

Давайте, поки просто запам'ятаємо цей емпіричний результат і повернемося до його аналізу трохи пізніше: після завершення всіх наших тестів.

Давайте зараз запустимо декілька синтетичних тестів. І почнемо ми з «Crystal Disk Mark» (посилання на скачування вище) і виміряємо швидкість накопичувача USB 3.0, підключеного до повільного порту стандарту 2.0.

На скріншоті вище ми бачимо, що перед тим, як програма видала результат, тест "прогонялся" п'ять разів з файлом розміром 100 мегабайт. Чому програма показала три різних результату? Дєлов тому, що перший рядок показує нам безперервні і послідовні (sequence) операції читання (read) і запису (write) для файлу зазначеного розміру.

Рядок 512K показує швидкість запису і читання для файлів розміром 512 кілобайт, а останнє (третє поле) вимірює швидкість для дуже маленьких файлів розміром до 4-х кілобайт. Чим менше файли і більше їх загальна кількість, тим більше потрібно часу для операцій над ними. Це - нормально.

А ось - заміри для того тій же USB 3.0 флешки, але підключено до швидкісного порту 3.0.

Пам'ятайте, самий перший скріншот в цій статті і заявлені на упаковці швидкості роботи: (100 і 20 мб/с на читання і запис)? Як бачимо, дуже близько до істини!

Зараз саме час згадати наші результати реального копіювання даних, де швидкісний пристрій, підключений до повільного (2.0) і швидкого (3.0) портів для операцій запису показувало практично одні і ті ж результати.

У тесті, проведеному вище, бачимо ту ж саму ситуацію! Операція читання (Read) - різкий ривок вперед, а швидкість запису (Write) залишається практично незмінною.

Давайте залучимо на підмогу ще одну програму «AS SSD Benchmark» (посилання на скачування - вище) і подивимося, що покаже вона?

Про що "говорить" нам скріншот нижче? Ми вибрали зі списку накопичувачів наш пристрій (8-ми гб usb 2.0 флеш-накопичувач Silicon Power) і запустили для нього послідовний (sequence) тест для операцій читання і запису.

Бачимо, що замір швидкості склав: для читання 16.56 мб/с і запису - 4.66 мегабайти в секунду. Якщо пам'ятаєте з першим скріншотам нашого тестування, - цілком на рівні тих результатів, що ми бачили при реальному копіювання та читанні даних з накопичувача (там було 13.2 для читання і 3.7 - на запис).

Тепер, - проведемо завмер для нашого швидкісного накопичувача, підключеного до того ж "повільного" порту 2.0.

Як бачимо: 33 мб/с на читання і 19.48 мб/с на запис (проти 26.5 і 16.8 в реальному тесті при переміщенні файлів об'ємом 3 гб). Вельми схожі значення, а значить - близькі до достовірності результати.

Зверніть увагу на поле "Acc. time" (Access time - час доступу) на скріншоті вище. Воно вказує на затримку між командою на передачу даних і, власне, часом початку їх копіювання. Це - саме та причина (серед ряду інших), які не дозволяють високошвидкісного usb пристрою 3 розігнатися до тих швидкостей, на яких чекають від нього кінцеві споживачі, тобто ми з Вами.

Зараз саме час підключити наш новий накопичувач до порту 3.0 і зафіксувати результат:

Як і очікувалося, швидкість операції запису залишилася практично незмінною, а от результат читання з пристрою - порадував (91.63 мегабайта в секунду). Також зменшилася час затримки (Access Time), що говорить про кращої оптимізації роботи контролера при зверненні до осередків флеш пам'яті.

Тепер, наведемо кілька скріншотів, які продемонструють нам роботу нашого USB 3.0 зовнішнього накопичувача Seagate на 500 гігабайт, про який ми згадували на початку статті. Ось його фото:

Спробуємо оцінити реальну швидкість роботи нашого зовнішнього вінчестера, "згодувавши" йому той же обсяг інформації, який ми раніше використовували для флеш-накопичувача. Для початку, підключимо HDD до більш повільного (2.0) USB порту комп'ютера і проведемо тест на запис.

Три гагабайта скопировались на зовнішній диск з комп'ютера за дві хвилини і тридцять секунд з середньою швидкістю, показаних на фото вище.

Тепер проведемо той же тест (запис), але підключивши вінчестер до "рідного" швидкісного 3.0 порту ПК.

Час запису, в даному випадку, становило одну хвилину і п'ятнадцять секунд (вдвічі менше), при вдвічі більшій швидкості.

Тепер спробуємо провести ті ж два тесту з допомогою програми «AS SSD Benchmark». Підключимо накопичувач до порту 2.0 і запустимо програму:

Тепер - до швидкісного usb 3.0 роз'єму:

Трохи несподіваний результат! :) Але я перевіряв кілька разів - картина не мінялася. Це, мабуть, підтверджує думку що до чисто синтетичних тестів треба ставитися з певною часткою обережності.

Тепер, як і обіцяв на початку статті, висловлю свою суб'єктивну думку з приводу проведеного тестування та отриманих з його допомогою результатів.

У мене вийшло так: щоб відчути істотний приріст швидкості від використання USB 3.0 флеш-накопичувача навіть на обов'язково підключати його до "рідного" швидкісного порту синього кольору. Тим більше, якщо його просто немає на Вашому комп'ютері! Сама по собі наявність у накопичувачі декількох паралельно працюючих чіпів, вже дає істотний приріст швидкості.

Додатково підключення до порту 3.0, на жаль, не дає очікуваного приросту швидкості (в першу чергу, для операцій запису), мабуть, в силу наявності інших "вузьких місць" конструкції (шина даних, що вносяться контролером затримки перед початком передачі тощо).

Порахуємо по грошам: швидкісна флешка на 8 гігабайт обійдеться приблизно в 20 доларів (проти п'яти за звичайну старого 2.0 стандарту). Тести ми наводили вище. Візуально оцінити приріст швидкості можна приблизно в 4-5 разів. Далі - вибір за Вами. Чи варто доплатити "зайві" 15 доларів за те, щоб отримати більш комфортну роботу з великими обсягами даних? Особисто для себе я вирішив: "Варто!" :)

Повторюся, навіть у тому випадку, якщо у Вас в комп'ютері немає спеціалізованого USB 3.0 порти, Ви відчуєте велику різницю! Потенціал нового інтерфейсу, в моєму випадку, більш повно розкрився лише під час використання зовнішнього USB 3.0 жорсткого диска, підключеного до високошвидкісного порту ПК.

Звичайно, не варто марно спокушатися з приводу всіх цих 5Gbit/s, 10Gbit/s. Як ми вже говорили, це - потенційно можлива швидкість інтерфейсу, має мало спільного з реальною швидкістю. Отримати ж непоганий приріст швидкості від використання нової технології ми можемо вже зараз. Чого, власне, Вам і бажаю, шановні читачі, і до зустрічі в наступних статтях на сторінках нашого сайту!