PCDVD數位科技討論區 - 【開箱簡測】USB 3.1/Thunderbolt 3 控制晶片評比簡測 ~ 單碟篇 (圖多，不喜勿入)

2016年以前儘有USB 3.0/3.1並存，當時的外接儲存環境似乎仍以eSATA
整體而言較穩定。時空變化，USB 3.1控制晶片也有小改版，加上Intel
Thunderbolt 3的外接商品也逐漸增加，遂興起作這類的簡單不專業評比，
給大家在選購USB 3.1或Thunderbolt 3外接盒時，有個簡單的依據。

這篇評比文本來應該於2017年底出現的，只是工作較忙，推遲至近期才完
成資料圖表的整理。本篇先推出單碟篇，RAID0篇隨後補上。

Asmedia(祥碩科技)算是USB控制晶片較積極的廠商，在那個百家爭鳴的
USB 3.0年代，推出的asmedia ASM1042相關晶片也算是前段班的廠商，但
到了USB 3.1 Gen 2年代，多數廠商都退出，只剩它與Intel相互較勁。

ASM1142算是它跨足USB 3.1世界的第一項產品，在當年除了多數主機板內
建外，目前市售USB 3.1擴充卡，也幾乎完全都是採用這款晶片。本篇測試
的產品，就是Akitio MP-HU316A-AKT v1.0。

因為ASM1142在當時被Intel Thunderbolt 3壓著打，Asmedia隨即推出第
二代USB 3.1 Gen2晶片-ASM2142，並於Intel Z270系列主機板問市，很可
惜的不知是因為單價較高，還是多數擴充板卡廠商的市售ASM1142產品庫
存仍高，竟然少見有搭載ASM2142的USB 3.1擴充卡，若真要購買，還要到
海外購物網站才能買到台廠作出的對應擴充卡，本篇就讓此晶片缺席測試。

2017年，Asmedia推出第三代USB 3.1 Gen2控制晶片，就是ASM3142，目前
這款晶片仍以內建主機板為主，新一代的Intel X299/Z370或是AMD主機板
均可見到它的蹤影。查了一下網路資料，與ASM2142差異處，似乎是在省電
方面，但這方面可能還是要自行跟廠商確認，小弟不作任何評論或說明。
本次參與評測的產品，就是ASUS X299-Deluxe內建ASM3142晶片。

介紹完USB 3.1 Gen2產品歷史，該來介紹登場的其它競爭或對比產品，第
一位是可敬的Thunderbolt。雖然無緣使用Thunderbolt 2相關產品，但在
Z170年代首見Thunderbolt 3時，隨即買張主機板並用附贈的TB3子卡，可
是當時讓我不太滿意，到了X299年代再看到它附上，心想會不會是已較成
熟些，所以再度拿它出來與USB 3.1 Gen2一起PK。本篇參與測試的產品，
就是主機板內附的Thunderbolt Ex3擴充卡，採Intel DSL6540晶片。

個人一直對eSATA 3Gb/s或 eSATA 6Gb/s較有好感，多年來擴充外接裝置多
以eSATA為主，相對地，各位也較常見到Marvell 88SE9230在我的相關評測
文出現。本篇再度推出它，主要是想看看看多年風華的晶片，是否已到謝
幕下台的那一刻。本篇參與測試的產品，就是SYBA SD-PEX40054。

最後兩位登台的選手就是Intel X299 SATA 6Gb/s及USB 3.0，用來作為對
比用，就不刊出它們的倩影。

測試的舞台不採常見的ASM1351，反而是採用ASM1352R，測試的基地就是
Akitio NT2 U3.1 2bay RAID外接盒，才較能發揮後起之秀的USB 3.1 Gen2
效能。

測試環境簡述:

M/B: ASUS X299-Deluxe BIOS 0802
CPU: i9-7900X
RAM: GSkill DDR4-3000 8G*4
OS SSD: Samsung 960 Pro 512GB
測試碟: Samsung 850 Pro 512GB 裝在Akitio NT2 U3.1 Tray1槽，並設為Non-Raid模式。
OS: Windows 10 Enterprise x64 1703 build 15063
USB 3.0/3.1 Driver: Windows 10 Default Drivers
USB 3.0：Intel X299
ASM1142 USB 3.1：Akitio MP-HU316A-AKT v1.0
ASM3142 USB 3.1：ASUS X299 Deluxe
Thunderbolt 3：ASUS Thunderbolt EX3(Intel DSL6540)
eSATA：SYBA SD-PEX40054 (Marvell 88SE9230)
USB 3.1 Gen2 外接盒：Akitio NT2 U3.1 2bay RAID外接盒，設為Non-Raid
eSATA 外接盒：Stardom i310-SB3(6Gb/s) 2組

AIDA64 Read Test Suite，設定檔案容量為1MB及8MB來測。

讀取速率測試中，不管那款USB 3.1 Gen2晶片，均些微領先了Marvell
88SE9230，仍無法超越SATA 6Gb/s門檻，TB3表現似乎沒特別突出。

AIDA64 線性讀寫測試，設定檔案容量為8MB。線性讀取速率以TB3表現最好，
但線性寫入速率則是ASM3142最好。

AJA 設定影片格式為2048*1556 2K-1080解析度，編碼為16bit RGB，從
64MB~64GB全測一輪。

讀取速率以TB3平均最快，ASM3142還輸給ASM1142；寫入速率出現明顯的翻
盤，擴充晶片大多無法贏過X299速率，ASM1142不僅贏過ASM3142、TB3外，
也贏了88SE9230。

Anvil's Storage Utilities設為Compress 100%(Incompressible模式)，
以下測試皆勾選Write-Thru選項去測試，從1GB~32GB全測一輪。

循序讀取速率雖然X299領先較多項目，ASM3142有時還贏過X299，88SE9230
在這項目被其它晶片壓著打；循序寫入速率出現ASM1142與X299互有領先，
8SE9230還是輸了大多數的項目。

4K讀寫速率，X299與88SE9230各有所長，跌破眼鏡的是TB3只能與Intel
USB3.0相互廝殺。4K寫入速率，所有USB 3.1 Gen2均落後SATA晶片一大截。

4KQD4讀取速率，X299仍遙遙領先，ASM3142正式擊敗88SE9230，TB3仍只能
與Intel USB3.0相互廝殺；4KQD4寫入速率，X299持續領先，ASM3142已逼
近了88SE9230。

4KQD16讀取速率，X299仍遙遙領先，ASM3142、ASM1142均擊敗88SE9230，
TB3只比Intel USB3.0快一點；4KQD16寫入速率，X299持續領先，ASM1142
起伏大，大檔寫入不如ASM3142來得穩定，TB3的寫入速率雖較穩定，卻未
達USB 3.1 Gen2的門檻。

32K/128K讀取速率，X299與88SE9230各有所長，ASM3142較ASM1142平均來
得好，TB3仍讓人失望。

讀寫分數自然是X299最高，88SE9230因4K項目贏過ASM3142而勝出；整體分
數因寫入因素，88SE9230取得亞軍，落後X299約15%，ASM3142落後88SE9230
約15%。

AS SSD設定檔案大小為1GB，並測試Copy Benchmark。

循序讀取速率，ASM3142最快，TB3、ASM1142及X299不相上下；循序寫入速
率裡ASM3142逼近X299並幹掉88SE9230，ASM1142與88SE9230差不多速率。

4K讀寫測試，不意外仍由X299及88SE9230分居冠亞軍，ASM3142明顯贏過
ASM1142及TB3。

512B讀寫速率仍是X299最佳，但讀取速率ASM3142蠻意外取得亞軍，
88SE9230還輸給USB 3.0。88SE9230在寫入速率恢復正常後，ASM3142再度
落敗。

讀、寫及整體分數仍是X299冠軍、88SE9230亞軍、ASM3142第三名。

Copy Benchmark測試中，88SE9230僅一項輸給X299，TB3也僅一個項目輸給
了ASM3142。

ATTO Diskbenchmark設定檔案長度為64K、64MB、256MB、512MB、1GB、2GB、
4GB及32GB，測試模式設定為Overlapped I/O及Neither模式進行測試。

Overlapped I/O模式，可以看到88SE9230在傳輸速率大於32K以後，讀寫表
現有點力不從心。

Neither模式，可以看到88SE9230在傳輸速率大於512K以後，讀寫表現有點
落後。

CrystalDisk v5.2.2採Default，測試50MiB、500MiB、1GiB、4GiB、8GiB
及32GiB。

Seq Q32T1讀取測試中，88SE9230已見老態，ASM1142因贏得較多項目而居
冠；寫入測試仍以X299最佳，ASM3142輸给ASM1142，88SE9230中間速率急
降。

4K QD32T1讀取速率分三段，88SE9230緊咬X299，ASM1142贏過ASM3142；寫
入速率雖也概分三段，88SE9230中間速率急墜的曲線令人瞠目結舌。

Seq讀取測試中，X299最快，ASM1142贏過TB3及ASM3142；寫入測試仍是X299
最快，ASM1142亞軍，88SE9230的曲線波動仍大。

4K讀取速率分兩段，USB 3.0有時還贏過USB 3.1及TB3，TB3多數項目均墊底；
88SE9230緊咬X299，ASM1142贏過ASM3142；4K寫入蠻意外的是ASM3142竟然
墊底，ASM1142比其它USB 3.0/3.1、TB3都要快。

NetworkDLS - DiskMark因與Intel RSTe Driver似乎不太相容，X299的寫入
速率都偏低。讀取測試以X299的平均速度最快，88SE9230幾乎與ASM3142不
相上下；寫入速率除了X299外，仍以88SE9230為擴充晶片系列的寫入冠軍，
ASM1142居次。

HDTune v5.6設定檔案容量為8MB，各測試選項結果值如下圖。

循序讀寫測試：平均讀寫速率以X299最快，ASM1142/3142及TB3幾乎不相上
下。

Random讀寫測試：各分項的讀取速率仍以X299最快，ASM1142差一點就完勝
88SE9230；寫入測試則是X299與88SE9230互有領先，意外的是ASM1142完勝
ASM3142，TB3顯然寫入速率是所有USB 3.1規範裡最慢的。

Extra讀寫測試：讀取速率以X299最快，隨機讀取速率ASM1142/3142還贏過
88SE9230，TB3在幾個隨機讀取速率還輸給USB 3.0；寫入測試，X299仍快，
88SE9230在這項目均領先ASM1142/3142。

File Benchmark選項以Block Size 512MB檔案長度為基準，設定50MB、500MB、
2000MB及4000MB，並分別測試資料型態為Zero及Mixed。

循序讀寫測試：在Mixed型態時，ASM1142平均讀取速率較快，TB3表現令人
失望，寫入速率則是ASM1142與X299捉對廝殺。在Zero型態時，X299、
ASM1142/3142的讀取速率互有領先，寫入速率則是以X299平均表現佳。

4K 隨機單檔讀寫測試，在Mixed型態時，X299讀取速率居冠，TB3表現令人
失望，88SE9230寫入速率遙遙領先，X299因Drivers相容性因素，寫入速率
偏弱。在Zero型態時，X299平均讀取速率最快，寫入速率最快的仍是88SE9230。

4K 隨機多重讀寫測試，在Mixed或Zero型態時，88SE9230讀寫速率均一支獨
秀，X299因Drivers相容性因素，寫入速率偏弱。

HD-Tach 讀取效能測試，分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。

8mb(Quick Zone)：88SE9230全數領先，不給X299有任何喘息空間。

32mb(Long Zone)：X299讀取速率仍是最快，Burst Speed不敵競爭對手。

HD-Tach RW 讀寫效能測試，分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。
8mb(Quick Zone)：平均讀取速率是X299最快，但ASM1142在平均寫入速率
逆轉勝。

32mb(Long Zone)：平均讀取、寫入速率仍是X299最快。意外的是，ASM1142
竟然比ASM3142快。

InHouse DiskBenchMark測試結果。
循序讀取速率以TB3表現最佳，平均寫入雖然TB3與X299不相上下，但仍是
它贏了。

隨機讀取速率，ASM1142異軍突起；隨機寫入仍是ASM1142平均表現最好不
僅贏過其它人，X299及88SE9230還輸給USB 3.0模式。

Parkdale v2.97根據Block Size 64K或1MB，把檔案大小從250MB~4000MB全
測過一輪。

循序讀取測試呈兩段式結果，Block 64K時，88SE9230全勝，但在Block 1M
時，88SE9230僅贏過USB 3.0。循環寫入測試也是一樣，Block 64K時，
88SE9230與ASM3142你來我往，在Block 1M時，88SE9230成為最後一名。

隨機讀取速率，以88SE9230表現最好，TB3不僅輸，還輸的很慘。隨機寫入
速率也是88SE9230最佳，ASM1142/3142互相較勁。

PCMark 7測試，總得分及原始得分數以ASM1142最高分。

PCMark 8測試分數及頻寬為以X299最高，ASM1142緊追在後。

簡單測試至此，作個簡單的測試比較表格：

結論：

歷經了多年的演進，僅管USB 3.1 Gen2、Thunderbolt 3的循序讀寫速率已
直追SATA 6Gb/s，但是4K讀寫的速率，還是無法比得上SATA速率。不知是
否為當時制定規範時，假設USB外接裝置不需頻繁的4K讀寫嗎？

eSATA 6Gb/s或許風華已不在，但是它的穩定性目前還是翹楚，使用它的
人仍不在少數。

Thunderbolt 3這晶片，說真的測試感觸蠻深。初問市時，相關媒體把它捧
的很高，測試數據都看得很美，手癢去買了張Z170主機板，就是要用它，
結果用的感覺讓我覺得不太穩定；再經過數年，在X299主機板又看到它的蹤
跡，效能仍讓我失望不已。

2018年初，若要使用單碟外接儲存裝置，若不在乎4K問題或主機板僅只有
USB可安裝，那就真的只能選Asmedia系列主控晶片，eSATA看來真的將曲終
人散，下台謝幕。

以上不專業之簡單測試到此結束，下台一鞠躬，一切的批評希望廠
商能見諒，本文不作筆戰用，若有指教歡迎大家一起來討論。