提速风暴——USB 3.1存储系统实战体验

　　尽管Intel令人遗憾地未将USB 3.1控制器集成在100系芯片组中，但目前各家支持USB 3.1的扩展芯片已经层出不穷，于是我们看到不少最新的100系主板都带上了3.1的标志。甚至有部分基于9系芯片组的主板，厂商也为其配置了扩展芯片，从而使其拥有了USB 3.1接口。另一方面，很多存储厂商也开始推出支持USB 3.1的移动存储设备，USB 3.1进入实用与普及阶段已经“时日无多”。

　　从3.0到3.1，对消费者而言，它能带来多大的性能提升？在实际使用环境下，USB 3.1的性能有多惊艳？消费者应该即刻入手USB 3.1设备吗？在这场USB 3.1普及热潮开始之前，让我们一起通过实际的应用体验，来感受一下USB 3.1的威力。

　　关于USB 3.1的各项技术规范的说明，我们在之前的多篇文章中都已经进行了详细的讲解，在这里就不赘述，让我们直奔主题。在之前的文章中，我们曾经就USB 3.1的工程样品进行过一些理论数据的测试，但那时的USB 3.1设备对玩家而言还是属于镜中花、水中月。不过，在今天，我们将以实际应用的测试为主要体验手段，而且在产品的选择上，也选择了属于正式量产的主板以及USB 3.1移动存储设备，以便让测试结果对消费者的产品选购意向起到真正的参考作用。

　　本次测试的主板我们选择了华擎极限玩家6/3.1。它可以算是极限玩家6的升级版，在硬件配置、板型以及用料做工上，都跟极限玩家6没有任何差别。为了更好地支持Haswell Refresh、Broadwell处理器，这款主板还采用了12相供电设计，并搭配合金电感、双层MOS、12K白金电容等高品质元器件。其中合金电感通过一体成型的生产工艺，以及由合金磁性材料组成的电感磁芯，从而具备更好的性能与散热能力，单颗电感的最大负载电流达到38A；而双层MOS的设计则与普通MOSFET不同，双层MOS的内部堆叠有两颗硅芯片，可令导体截面积增大一倍。该面积与导通阻抗成反比，数字越大，MOSFET的导通阻抗就越低，达到仅仅1.2mΩ，因此双层MOS的采用可有效降低供电电路的发热量。同时搭配华擎丰富的配套软件，如A-Tuning等，能为玩家带来稳定性与功能性皆强大的优秀体验。

　　和极限玩家6最大的不同是，极限玩家6/3.1随主板附带了一块USB 3.1/A+C的扩展子卡。这块扩展卡搭配了基于祥硕ASM1142主控芯片，拥有PCI-E 2.0 x2即10Gb/s带宽的USB 3.1扩展卡。该卡提供一个USB 3.1 Type-A与一个USB 3.1Type-C接口，可以很好地帮助用户使用各种高速移动存储设备，而这也正是“/3.1”的由来。

　　在我们此前进行的针对USB 3.1接口的相关测试中，为了避免USB 3.1存储设备本身成为瓶颈，我们选择是采用Raid 0方式组合的两块SSD组成的移动存储设备。不过，这种产品对于大众玩家来说基本只能是看个闹热而已，不具备普遍的购买意义。在今天的测试中，为了尽可能地贴近普通消费者的实际应用环境，我们选择了威刚SE730作为测试对象之一。它采用的是单块SSD作为存储介质，而我们也想知道—在单块SSD或单块HDD作为存储介质的移动硬盘下，USB 3.1接口能否让它发挥出更强的性能？简单言之—USB 3.1是否具备实用性，它的测试结果将在很大程度上决定最终的结论。

　　除了移动硬盘之外，现在有不少的存储厂商还推出了号称可达到USB 3.1标准的USB 3.1闪存盘。为了完善测试内容，我们于本次测试中也特别找来了金士顿DataTraveler Micro 3.1(DTMC3.1)32GB闪存盘作为补充测试对象。

　　DataTraveler Micro 3.1是一款超小巧的无盖式轻便闪存盘，它足够精致，当您将笔记本电脑装入包中时也无需将其拔下；它还具备内置锁孔。这款即插即用的闪存盘可存储多达32GB的音乐、电影、文件等内容，非常适合在平板电脑、笔记本电脑、车载音响和电视上使用。当然，最重要的是，它是金士顿官方宣称的支持USB3.1规范的产品。我们也很想知道，对于闪存盘这种产品来说，现今的USB 3.0与USB 3.1两种接口规范下，它的性能表现有多大的差别？

　　首先进行的是有关理论读写性能的测试。从测试结果来看，对于以SSD为存储介质的移动硬盘来说，USB 3.1接口在传输速度上的助力还是较为明显的。在大文件连续传输速度上，威刚SE730在USB 3.1接口上相比USB 3.0接口在读取和写入速度上分别有大约17%和12%的性能提升。而在随机4K小文件的连续传输速度测试上，USB 3.1和USB 3.0接口并未表现出太大的变化，相差不大。这也再次说明随机小文件的读写测试达不到USB 3.1接口的带宽峰值要求，而USB3.1接口的主要性能提升还是表现在超大文件的连续读写性能上。不过对于金士顿DTMC3.1闪存盘来说，其在USB 3.1和USB 3.0接口下的性能表现相差无几，几乎没有差别。

　　FastCopy实际文件拷贝测试—接口规范理论性能模拟测试

　　接下来我们进行的是模拟玩家最常见的应用场景—实际文件的拷贝。我们选择了一个包含10000+碎片文件，总容量为5GB左右的文件夹作为小文件的连续读写测试包；同时还选择了一部容量约为5.5GB的高清视频作为大文件的连续读写测试对象。和我们第一次测试USB 3.1设备的工程样品时一样，我们首先考虑了理想状况下的条件，规避各种可能的瓶颈，因此我们特别利用RamDisk软件，从系统内存中划分出8GB的容量作为RAM虚拟磁盘作为测试包的载体来完成实际应用场景的测试。

　　从最终测试结果来看，威刚SE730移动硬盘在USB3.1接口下，在大文件的读取与写入速度上，相比USB 3.0接口分别有42%和25%的性能提升—比如在USB 3.1接口下，向移动硬盘中写入约为5.5GB大小的单个高清视频文件耗时约13.36秒，而在USB 3.0接口下，耗时约为16.45s。

　　在小文件的连续读写模拟测试中，威刚SE73 0的表现与CrystalDiskMark中的测试表现比较类似，无论是读取还是写入，小文件的连续传输速度在USB 3.1和USB 3.0接口下的表现都没有太大差别，性能差距基本都在1%左右，基本可以视为测试误差。

　　金士顿的DTMC3.1闪存盘的表现仍旧不温不火，在USB 3.0及USB 3.1皆保持了雷打不动的一致性能表现。结合到之前在CrystalDiskMark中的测试结果，我们认为造成这种现象的原因主要还是因为小体积的闪存盘性能根本不可能达到USB 3.1接口所提供的带宽。要让闪存盘做到足够的速度，无论是多颗粒的并发传输，还是多通道技术的使用，都需要扩大闪存盘的体积，而像金士顿DTMC3.1这种迷你型的闪存盘，要真正完全达到USB 3.1的标准，显然是不太可能完成的任务。所以，我们认为，目前真正能实际用上USB 3.1接口所带来的高速福利的，还是移动硬盘。

　　FastCopy实际文件拷贝测试—实际状况模拟测试

　　在前面的测试中，我们是为了消除瓶颈而采用了内存虚拟磁盘的方式进行测试。但在实际应用中，玩家们显然基本不可能采用内存虚拟磁盘分区来与移动存储设备之间进行复制文件等操作，因此为了最大程度还原真实的使用状况，我们也特别测试了基于SSD硬盘的FastCopy测试。

　　在实际应用的情况下，我们分别通过USB 3.1和3.0接口，借助USB 3.1移动硬盘与USB 3.1闪存盘与系统中安装的一块240GB的主流SSD之间进行了数据传输的测试。最后，我们发现，对于小文件的传输来说，无论是和虚拟的内存磁盘还是SSD之间，USB 3.1存储设备都表现出了相当的成绩，几乎没有变化。而在大文件传输方面，实际测试发现对于USB 3.1的移动硬盘和闪存盘来说，在USB 3.1和USB 3.0接口下，它们都表现出了几乎相等的性能。对比在虚拟内存磁盘条件下的测试结果可以清晰地看出，在这种情况下，系统硬盘的性能成为了桎梏，限制了USB 3.1设备性能的发挥。因此我们可以较为肯定地说，要想充分发挥USB 3.1设备的性能，你的系统磁盘性能一定要足够强劲才有可为，否则它的表现就基本与USB 3.0相差不大，也就没有太大意义了。

　　随后我们还进行了游戏读取、载入及各类应用程序的开启时间测试，但最终的测试结果却显示在这类应用中，USB3.1和USB 3.0没有差别，包括移动硬盘与闪存盘皆是如此。在此前的小文件传输速度测试中，也表现出了类似的结果，而游戏的读取载入及应用程序的开启，主要是各类小文件的读取过程，因此，有这样的结果倒也在我们的预料之中。

　　USB 3.1，提速风暴路还长

　　随着100系主板的铺开，USB 3.1接口也将逐渐走入大众消费者的视线。坦白讲，我们认为USB 3.1接口在实际应用的层面上，并不如其宣传的相比USB 3.0性能翻倍甚至更高那么亮眼。因为想要实现USB 3.1接口的高速传输应用，你的系统磁盘必须要性能够强才能发挥出它的特点，我们认为你最少得需要两块SSD组成Raid 0阵列或直接购买高容量的PCI- E接口的SSD作为电脑硬盘配置，才能不对USB 3.1设备造成瓶颈效应。但对于大众消费者来说，这代价还是颇大的。不过，我们并不是就此否定USB 3.1，事实上从我们本次的测试结果来看，假如系统硬盘没有瓶颈，USB 3.1接口相比USB 3.0接口，在大文件的连续传输性能上的优势非常明显—25%~45%的性能提升还是非常抢眼的。对于那些高清党们而言，利用USB 3.1接口传输视频文件将会获得事半功倍的效果，显然更符合其定位需求。当然，有一个前提是你必须得使用SSD RAID0阵列或PCI-ESSD作为移动硬盘的存储介质，或4块以上的机械硬盘组成RAID 0阵列，否则瓶颈现象会非常明显的。简而言之，在目前的状况下，要完美体验USB 3.1，你就必须准备“大出血”。

　　而对于闪存盘来说，我们倒是认为它并不能从USB 3.1接口中获益太多—在保持越来越超迷你化的体积的前提下，要做到USB3.1所需的高带宽设计，这几乎就是无解的矛盾，除非闪存技术得到革命性的技术突破。而如果你发现了标称USB 3.1接口的闪存盘，而且体积还非常迷你，那么请不要对它的性能抱有太大的期望。所以我们估计在未来一段时间内，主要的存储厂商应该都会发力基于SSD组合的USB 3.1移动硬盘市场，来占据这一波提速风暴的前排位置。

　　如若不信，请拭目以待。

　　文/图 《微型计算机》评测室