USB 3.0 controllers en hubs review

5 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Verschillen
  3. 3. USB 3.0 hubs
  4. 4. Conclusie
  5. 5. Besproken producten
  6. 6. Reacties

Inleiding

USB 3.0-functionaliteit is inmiddels gemeengoed bij luxere moederborden. In vrijwel alle gevallen moeten fabrikanten echter kiezen voor losse controllerchips. Onze vraag: bestaat er een prestatieverschil? Plus: wat is de impact van een USB 3.0 hub?

Zo’n beetje iedere luxe moederbord dat pak 'm beet de afgelopen anderhalfjaar op de markt is gekomen, heeft wel twee of meer USB 3.0-aansluitingen. De nieuwste versie van de populaire USB-interface vinden we ook steeds vaker terug bij de nieuwste generatie notebooks. Tegelijkertijd komt er ook steeds meer USB 3.0 randapparatuur op de markt, zij het dat de selectie tot nu toe voornamelijk beperkt bleef tot externe harde schijven en USB-sticks.

Maar toch: net als eerder USB 1.0 en USB 2.0 mogen we wel stellen dat de derde versie met een flinke opmars bezig is. Dat is niet voor niets: de nieuwe variant zou in theorie 480 megabyte per seconde aan data kunnen transporteren. Na aftrek van de overhead zou volgens de ontwikkelaars van de standaard in de praktijk tot 400 MB/s beschikbaar moeten zijn. Dat is een flinke stap vooruit ten opzichte van USB 2.0, dat een maximale theoretische doorvoersnelheid van 48 MB/s biedt en in de praktijk niet verder komt dan ongeveer 35 MB/s. Concreet: bij een via USB 2.0 aangesloten externe harde schijf vormt deze verbinding een bottleneck; bij aansluiting via USB 3.0 zijn wél de maximale snelheden van de gebruikte schijf te behalen.


USB 3.0 controllers van NEC/Renesas, ASMedia en Etron.

Controllerchips

Tot voor kort behoorde USB 3.0 bij geen van de bestaande moederbordchipsets tot de standaard uitrusting. Pas recent is de eerste moederbord-chipset met geïntegreerde USB 3.0-functionaliteit op de markt gekomen: AMD’s A75, bedoeld voor de A8, A6 en A4 processors. Intel heeft aangekondigd pas bij de volgende generatie chipsets USB 3.0 te zullen integreren. Dat betekent dat moederbordfabrikanten tot nu toe in vrijwel alle gevallen aangewezen zijn op het implementeren van losse controllerchips.

Bijna een jaar lang was er slechts één leverancier van dergelijke controllers, NEC/Renesas met de µPD720200 chip. Alleen al in 2010 schijnt NEC meer dan 20 miljoen van deze chips te hebben verkocht! Sinds kort is er concurrentie: ook Etron, een minder bekende chip-ontwikkelaar uit Taiwan en ASMedia, een dochteronderneming van ASUS, hebben inmiddels USB 3.0 chips beschikbaar in de vorm van de EJ168A en de ASM1042. Beide komen we tegen op verschillende nieuwste generatie Intel- en AMD-moederborden.

De controllerchips van NEC, Etron en ASMedia komen qua functionaliteit overeen. Ze bieden ondersteuning voor twee USB 3.0-poorten en worden aangestuurd door een PCI-Express 2.0 x1 verbinding. Dat is direct een punt van aandacht: de bandbreedte van PCI-Express 2.0 x1, 500 MB/s, is niet voldoende om twee USB 3.0 verbindingen op volle snelheid aan te sturen: twee keer 480 MB/s is namelijk 960 MB/s. In de praktijk is dat echter vooralsnog geen probleem: wij kennen geen USB 3.0 apparaten die ook maar in de buurt komen van de theoretisch haalbare prestaties.

Verschillen

Blijft de vraag staan: zijn er prestatieverschillen tussen de USB 3.0-controllers van NEC, Etron, ASMedia en AMD? Om die vraag te beantwoorden testten we vijf verschillende USB 3.0-schijven met de vier controllers: de Iomega eGo Desktop Hard Drive 2 TB, de Freecom Quattro 3.0 1 TB, de LaCie Minimus 2 TB, de LaCie 2big 6 TB en de A-Data S599 USB 3.0 SSD 128 GB. Met Atto Disk Benchmark maten we de prestaties bij het lezen en schrijven van data met blokken van 4 MB. De resultaten zijn te vinden in de tabel. Rode en groene vakjes geven aan dat er een duidelijke afwijking is ten opzichte van andere scores.

Allereerst lijkt het met de compatibiliteit in de basis wel goed te zitten. Alleen de LaCie 2big 6 TB, een externe USB 3.0 schijf met twee disks, wilde op de Etron-controller helemaal niet werken en op de AMD-controller alleen wanneer aangesloten via een USB 3.0 hub. De vier overige apparaten werkten probleemloos op alle vier de controllers.

De controllers van ASMedia en AMD zetten in alle gevallen scores neer in lijn met de verwachtingen. De NEC/Renesas-controller is met schrijfopdrachten richting de LaCie 2big opvallend genoeg wat langzamer, terwijl dezelfde controller bij het lezen vanaf de A-Data USB 3.0 SSD juist wat hogere snelheden behaalt dan de rest. De Etron-controller weigert zoals gezegd dienst bij de Lacie 2big en behaalt bij de LaCie Minimus 2 TB een wat lagere schrijfsnelheid dan de rest. Bij de A-Data USB 3.0 SSD is Etron bij lezen juist sneller dan ASMedia en AMD, bij schrijven is hij juist trager dan de rest. Als we de tabel interpreteren, zijn we geneigd te concluderen dat Etron een limiet van rond de 120 MB/s heeft bij het schrijven naar USB 3.0-apparaten.

Dat maakt dat we enige reserves hebben ten opzichte van de Etron-controllers. NEC/Renesas en ASMedia zijn wat ons betreft voor moederbordfabrikanten even goede keuzes.

USB 3.0 controller Renesas D720200AF1 ASMedia ASM1042 EtronTech EJ168A AMD A75
Iomega eGo Desktop Hard Drive 2 TB - Lezen 117,5 MB/s 117,8 MB/s 118,0 MB/s 117,6 MB/s
Iomega eGo Desktop Hard Drive 2 TB - Schrijven 114,1 MB/s 114,8 MB/s 112,6 MB/s 114,4 MB/s
Freecom Quattro 3.0 1 TB - Lezen 108,0 MB/s 107,7 MB/s 108,3 MB/s 107,7 MB/s
Freecom Quattro 3.0 1 TB - Schrijven 110,3 MB/s 110,6 MB/s 110,6 MB/s 110,5 MB/s
LaCie Minimus 2 TB - Lezen 136,1 MB/s 136,1 MB/s 135,8 MB/s 136,2 MB/s
LaCie Minimus 2 TB - Schrijven 134,5 MB/s 135,1 MB/s 120,3 MB/s 136,6 MB/s
LaCie 2big 6 TB - Lezen 161,7 MB/s 152,9 MB/s - 161,4 MB/s *
LaCie 2big 6 TB - Schrijven 114,5 MB/s 152,1 MB/s - 145,4 MB/s *
A-Data S599 128 GB - Lezen 194,7 MB/s 167,2 MB/s 188,6 MB/s 169,2 MB/s
A-Data S599 128 GB - Schrijven 173,9 MB/s 177,4 MB/s 122,7 MB/s 175,3 MB/s

* = Werkt alleen wanneer aangesloten via een hub

USB 3.0 hubs

Inmiddels zijn er ook al de nodige USB 3.0-hubs op de markt, kastjes die één USB 3.0-aansluiting omzetten naar vier stuks. Voor dit artikel gingen we aan de slag met exemplaren van LaCie (gemiddeld 44 euro), D-Link (gemiddeld 55 euro) en Trust (gemiddeld 40 euro). Bij nadere inspectie blijken alle drie de exemplaren gebaseerd op dezelfde chip, de VIA VL810. Diezelfde chip werd ook al door een aantal moederbordenfabrikanten – voornamelijk Gigabyte – gebruikt om het aantal USB 3.0-poorten op een moederbord eenvoudig te verhogen. Destijds concludeerden we dat we niet heel erg gecharmeerd waren van zo’n implementatie met hubs op moederborden: vier poorten delen immers de bandbreedte van één.


4-poorts USB 3.0 hubs van LaCie, D-Link en Trust.

Met behulp van de drie genoemde USB 3.0-hubs en vier van de vijf gebruikte externe schijven (alle behalve de A-Data) hebben we de impact van de VIA-gebaseerde USB 3.0-hub geanalyseerd. Over één ding kunnen we kort zijn: wanneer je één apparaat gebruikt via een hub is er geen significant prestatieverlies. We hebben de benchmarks telkens drie keer gedraaid op alle combinaties van de drie hubs en de vier schijven, telkens aangesloten op een Renesas-controller. Als we alle scores middelen, komen we uit op minder dan 0,5% prestatieverschil in vergelijking met rechtstreeks aangesloten schijven, een verwaarloosbaar verschil dus.

Anders is dat wanneer we de vier schijven alle tegelijk op de USB-hub aansluiten en de benchmark ook op alle vier tegelijk draaien. Doen we dat met de schijven rechtstreeks aangesloten op twee NEC/Renesas-controllers, dan komen we in totaal uit op 527 MB/s lezen en 442 MB/s schrijven. Via de USB-hub komen we uit op 381 MB/s lezen en 215 MB/s schrijven. Een significant verschil, dat bij snellere apparaten alleen maar zal toenemen. Je moet je echter wel afvragen hoe vaak je meerdere USB 3.0 apparaten tegelijkertijd volledig belast.

  Direct op twee Renesas controllers Via VIA USB 3.0 hub
Vier HDD's tegelijk lezen 527,2 MB/s 380,6 MB/s
Vier HDD's tegelijk schrijven 441,5 MB/s 215,1 MB/s

Conclusie

Bij de vier geteste USB 3.0-controllerchips hebben we wat reserves bij de chip van Etron. De controllers van Renesas en ASMedia werken beide probleemloos en snel. Een opvallend punt bij de AMD-controller is de incompatibiliteit met de LaCie 2big.

Het benaderen van één apparaat via een op een VIA-chip gebaseerde USB 3.0 hub blijkt geen significant prestatieverlies op te leveren. Bij vier apparaten tegelijkertijd aanspreken is dat prestatieverlies er uiteraard wél. Zodoende blijven we geen voorstander van de implementatie van USB 3.0 hub-chips op moederborden. Gelukkig zien we dat ook steeds minder voorkomen: fabrikanten lijken tot hetzelfde inzicht te komen als wij enige tijd geleden ook kwamen.


Besproken producten

Vergelijk alle producten

Vergelijk  

Product

Prijs

D-Link DUB-1340 4-port Superspeed USB 3.0 Hub

D-Link DUB-1340 4-port Superspeed USB 3.0 Hub

  • 4 poorten
  • Geschikt voor USB 3.0 (USB 3.1 Gen 1)

€ 42,95

12 winkels
LaCie Hub4 USB3.0

LaCie Hub4 USB3.0

  • 4 poorten
  • Geschikt voor USB 3.0 (USB 3.1 Gen 1)
Niet verkrijgbaar
Trust SuperSpeed 4-port USB 3.0 Hub

Trust SuperSpeed 4-port USB 3.0 Hub

  • 4 poorten
  • Geschikt voor USB 3.0 (USB 3.1 Gen 1)
Niet verkrijgbaar
0
*