Интерфейс USB 3.0: практика. Обзор внешнего винчестера A-Data NH01

Интерфейс USB 3.0 медленно, но верно проникает на компьютерный рынок. Производители устройств памяти представили первые продукты с поддержкой нового интерфейса. Как правило, это мобильные жесткие диски форм-фактора 2,5″. У нас появилась возможность познакомиться с одним из первых в наших краях продуктов этого типа — внешним винчестером A-Data NH01. Мы проверим, какой реальный прирост быстродействия обеспечивает новый интерфейс по сравнению с хорошо известным USB 2.0.

USB 3.0 пока не стал массовым

Казалось бы, спецификации интерфейса USB 3.0 уже опубликованы, сертификация на совместимость идет полным ходом… Однако систем с его поддержкой по-прежнему крайне мало. Как ни странно, тормозит весь процесс главный разработчик USB — корпорация Intel. До сих пор в ее микросхемах системной логики (чипсетах) — как настольных (для полноформатных ПК), так и мобильных (для ноутбуков) — поддержка USB 3.0 отсутствует.

То же самое справедливо и для чипсетов главного конкурента Intel — компании AMD. Последняя не так давно осилила еще один сравнительно новый интерфейс — Serial ATA 3.0, но с USB вопрос пока не решен.

Тем не менее производители системных плат для ПК и ноутбуков и сейчас могут добавить поддержку нового интерфейса, но только за счет добавления отдельной микросхемы, например широко распространенного контроллера Renesas (ранее NEC) µPD720200.

Этот чип представляет собой USB-контроллер с корневым хабом на два порта, каждый из которых в зависимости от подключенного оборудования может работать в режиме либо USB 2.0, либо USB 3.0. Контроллер подключается к шине PCI Express x1 2.0, поддержка которой имеется в каждом современном чипсете.

Внимательный читатель заметит, что данный контроллер не позволяет полностью использовать потенциал интерфейса USB 3.0. Почему? Потому что пропускная способность одного канала PCI Express 2.0 составляет всего 2,5 Гбит/с в каждом из направлений, в то время как USB 3.0 рассчитан на 5 Гбит/с. То есть в идеале мы получаем всего половину из требуемого канала обмена данными.

Кроме того, использование отдельной микросхемы крайне невыгодно производителям ноутбуков. Мало того что она стоит дополнительных денег, так ее еще требуется разместить на системной плате. У контроллера NEC всего два порта — для ноутбука маловато, но других качественных вариантов пока нет. Поэтому среди многообразия моделей ноутбуков лишь единицы могут похвастаться поддержкой USB 3.0. Почти все они относятся к старшему ценовому диапазону и большинству пользователей недоступны.

С появлением новых чипсетов Intel и AMD ситуация в корне изменится. Производители устройств с интерфейсом USB к этому событию уже готовятся, и первые модели с поддержкой USB 3.0 сейчас свободно продаются. Одно из таких устройств мы сейчас и рассмотрим.

Дизайн, конструкция

Внешний винчестер NH01 известной компании A-Data (входит в число лидеров среди тайваньских производителей устройств памяти) относится к стильной серии Nobility («Аристократия») и, судя по номеру, является ее родоначальником. Вместе с тем в дизайне этого устройства легко прослеживаются корни снятой с производства прошлогодней модели CH91 того же производителя.

Корпус устройства имеет средние для винчестера форм-фактора 2,5″ размеры и достаточно простую форму — параллелепипед с закругленными углами. Материал корпуса — предположительно металл, очень жесткий, монолитный, с лакированной поверхностью титанового цвета, которая не пачкается (за исключением отпечатков) и не царапается.

Верхняя крышка корпуса, похоже, накрыта самым настоящим стеклянным зеркалом (по крайней мере, у него есть характерная фаска) с переливающимся логотипом производителя. С помощью фотоснимков сложно передать ощущение надежного дорогостоящего устройства, которое создает этот винчестер. Вместе с тем он относительно дешев — всего процентов на 5—10 дороже устройств с обычным интерфейсом USB 2.0.

Конструкция NH01 предельно проста: один разъем типа Micro USB 3.0 в торце, небольшой индикатор работы синего цвета на верхней панели, небольшие выступы на корпусе снизу (резиновые ножки производитель не предусмотрел). Комплектация максимально скромная — только кабель USB 3.0 длиной 60 см.

Никаких утилит или прикладных программ ни на самом диске, ни в комплекте с ним нет. Хотя на сайте A-Data можно скачать несколько полезных приложений: OS2Go (для создания загрузочного винчестера с Windows 7), HDD2Go (мобильная среда для работы на чужом компьютере). После регистрации на сайте можно скачать и антивирус Norton Internet Security 2010, правда не лицензионную, а триальную версию.

Само собой, подключать NH01 можно и к USB 2.0, и к USB 3.0. К сожалению, входа для адаптера питания не предусмотрено, а обычный кабель Y-типа (с двумя разъемами) не подойдет, поэтому подключить этот винчестер к порту с недостаточным питанием не получится. Впрочем, в компьютерах (как настольных, так и мобильных) такие порты встречаются нечасто.

Тестирование

Для тестирования производительности мы использовали контроллер USB 3.0 с упомянутой микросхемой NEC/Renesas, установленный в настольный компьютер. Винчестер A-Data объемом 640 ГБ (старшая модель в серии) подключался сначала к порту чипсета Intel и работал в режиме USB 2.0, потом к порту контроллера NEC и работал в режиме USB 3.0. Заметим, что процедура подключения и конфигурирования устройства с интерфейсом USB 3.0 ничем не отличается от таковых для обычных устройств USB 2.0.

Измерения с помощью синтетического теста IOMeter показали достижение указанных производителем показателей по последовательному доступу (характерен для копирования крупных файлов) — 90 МБ/с при объеме запроса более 32 КБ. Это предел для установленного внутри винчестера, интерфейс практически не оказывает влияния на производительность. При подключении к USB 2.0 внешний винчестер A-Data демонстрирует типичные для этого интерфейса результаты — около 30 МБ/с. Как обычно, скорость чтения несколько превосходит скорость записи.

При произвольном доступе (характерен для копирования мелких файлов, запуска программ, дефрагментации и т. д.) мы измеряли не скорость чтения/записи, а количество выполняемых операций. Это более важный показатель, который, тем не менее, для запросов одинакового размера (как в нашем случае) пропорционален скорости чтения/записи. Мы наблюдаем одинаковые результаты чтения для обоих интерфейсов USB и существенную разницу, причем не в пользу USB 3.0, в результатах записи.

Скорость записи в этом случае выше благодаря механизму кэширования, который обеспечивает отложенную запись (выполняется не сразу, а по мере заполнения внутреннего буфера диска). Однако при подключении по USB 3.0 данный механизм работает неэффективно, что может быть связано как с особенностями внутреннего контроллера винчестера A-Data, так и с особенностями контроллера NEC, к которому мы подключали тестируемый винчестер.

Помимо синтетического теста мы провели тест на копирование реальных файлов с помощью консольной утилиты Xcopy, входящей в дистрибутив Windows. По нашим оценкам, она работает примерно с той же эффективностью, что и операция копирования в «Проводнике» Windows. В качестве источника данных использовался достаточно старый жесткий диск WD Caviar SE объемом 250 ГБ, файлы располагались в середине диска.

Показанные результаты получились значительно более низкими, в частности преимущество USB 3.0 сократилось до 40—50%. Очевидно, это связано с тем, что в процессе копирования участвуют два жестких диска сразу, и если один из них фрагментирован или в силу конструктивных особенностей имеет более низкое быстродействие, то общая производительность будет существенно снижена. Кроме того, программа, выполняющая копирование, не всегда может организовать процессы чтения и записи параллельно, в таком случае диски по очереди будут ожидать друг друга.

Вывод

Интерфейс USB 3.0 наконец-то воплотился в реальных устройствах, которые оказались отнюдь не такими дорогостоящими, как ожидалось. В частности, внешний винчестер A-Data NH01 по стоимости вполне сопоставим с обычными моделями с интерфейсом USB 2.0.

Новый интерфейс обеспечивает трехкратный прирост быстродействия при выполнении последовательных операций, однако по-настоящему высокие цифры на практике можно получить только в следующих случаях: 1) если копируются большие файлы; 2) если оба диска не фрагментированы и имеют высокое быстродействие. У нас при копировании крупных файлов с относительно старого настольного винчестера показатели скорости оказались на уровне 50 МБ/с при чтении и 35 МБ/с при записи, что превышает результаты для подключения к USB 2.0 примерно на 40—50%.

Что касается самого диска A-Data, то он не рассчитан на массового покупателя — его корпус непрактичен, хотя и оригинален. Тем, кому важно, чтобы внешний диск сохранял свой товарный вид и не требовал периодической очистки, имеет смысл обратить внимание на аналогичные продукты других производителей, прежде всего Transcend и Silicon Power.

Фото: Влад Борисевич

Благодарим магазин Iven Computers за предоставленный на тесты винчестер