Точно не помню, когда появились первые устройства с поддержкой USB2.0, но очень хорошо помню тот восторг и удивление, с которым мы встречали новую спецификацию, предлагающую по сравнению с USB1.1 сорокакратное увеличение скорости, что позволило значительно сократить время копирования больших файлов и расширить сферы применения интерфейса USB. Тем не менее со временем объем передаваемой информации увеличился в разы, и для дальнейшего эффективного использования USB в различных типах приложений понадобился еще более быстрый и функциональный интерфейс, коим стал USB3.0.

Разговоры о новой спецификации USB3.0, которая обещает увеличить пропускную способность до 5 Гб/сек., идут уже достаточно давно. Первоначально разработчики говорили о появлении первых устройств еще в 2009 году, однако первые образцы устройств, поддерживающих USB3.0, появились только в начале 2010 года, правда, тогда цены были столь высокими, что всерьез рассматривать данные решения было невозможно. Сегодня ситуация несколько изменилась. Цены приблизились к ценам устройств, поддерживающих USB2.0, расширился ассортимент устройств, способных получить дополнительную выгоду от использования USB3.0 (USB Flash, USB HDD и SSD и ТВ-тюнеры), а также появились доступные контроллеры как для настольных компьютеров, так и для ноутбуков.

Первое, что привлекает внимание к новой спецификации USB3.0, конечно же, ее скорость, которая в теории должна достигать 5 Гб/сек. (в спецификации этот режим работы назван SuperSpeed), что значительно превосходит самый быстрый на сегодня интерфейс SATAII, чья пропускная способность ограничивается 3 Гб/сек.. Для того чтобы вам было проще понять, что означают эти цифры, приведу простой пример. Известно, что спецификация USB2.0 в реальных условиях использования обеспечивает пропускную способность около 30 Мб/сек. При этом современные жесткие диски давно преодолели 100 Мб/сек.., а некоторые твердотельные модели уже преодолели предел в 200 Мб/сек. Новая спецификация USB3.0 обеспечивает, даже с учетом 10-битного кодирования, пропускную способность в 500 Мб/ сек., и позволяет снять любые ограничения по скорости, свойственные всем внешним накопителям, за исключением eSATA. Преимущество от более высокой скорости получат не только внешние накопители, но и современные цифровые DVB-T- и DVB-52-тюнеры, способные принимать видео в самом высоком качестве с несколькими аудиотреками и субтитрами.

На страницах блога Все о собаках вас ждут полезные статьи и интересные заметки о наших четвероногих друзьях. А так же, можно получить множество полезных советов от опытных собаководов по кормлению, дрессировке, лечению собак различных пород.

Скорость - не единственное, что привлекает внимание к USB3.0. Учитывая прошлый опыт, разработчики увеличили максимальный ток нагрузки. Напомню, что в USB2.0 максимальный ток составлял 500 мА, что требовало использования двух портов (500 мА + 500 мА) для питания 2.5" жесткого диска или USB ТВ-тюнера с аппаратным MPEG-кодировщиком. В спецификации USB3.0 максимальный ток увеличен до 900 мА, что позволило отказаться от использования второго разъема для питания некоторых периферийных устройств и быстрой зарядки телефона, планшета, медиаплеера и других гаджетов.

Помимо большего тока нагрузки новая спецификация поддерживает новую схему управления питанием внешних устройств. В USB3.0 поддерживается четыре состояния U0, U1, U2 и U3. U0 соответствует активному состоянию периферийного устройства. Сразу после передачи данных периферийное устройство может перейти в состояние U1!, когда отключается модуль, отвечающий за прием и передачу данных. Если необходима еще большая экономия энергии, то можно отключить всю логику устройства, переведя его в состояние U2. И, наконец, четвертое состояние U3 полностью переводит устройство в состояние сна. По мнению разработчиков, такая схема более эффективно оптимизирует энергопотребление, что особенно важно для мобильных устройств.

Как отличить USB3.0 от USB2.0? Прежде всего по цвету. Разъемы и кабели, соответствующие спецификации USB3.0, выполнены в светло-синем цвете. Тем не менее цвет - это не единственное различие.

Если говорить о разъемах типа А, то на первый взгляд никаких отличий вы не найдете. На самом деле это не так. В USB3.0 используется не четыре, а девять проводников для передачи данных и питания, что потребовало некоторых конструктивных изменений разъемов. Пять дополнительных контактов расположены в тыльной части разъема, что позволило решить проблему обратной совместимости с USB2.0.

Так, если подключить к USB3.0-контроллеру кабель USB2.0, то контроллер автоматически переключится в режим USB2.0. То же будет если USB3.0-yCTpoHCTBO подключить к 1)5В2.0-контроллеру. На самом деле конструктивное сходство реализовано только в разъеме типа А. Все другие типы разъемов, включая тип В, Mini- и Micro В, внешне отличаются от тех же разъемов в спецификации USB2.0, хотя разработчики постарались и здесь сохранить обратную совместимость. Так, например, устройства с поддержкой USB3.0 могут быть подключены к USB2.0-nopтy, но не наоборот.

Разобравшись с основными особенностями новой спецификации, пришло время посмотреть, на что USB3.0 способна в реальной жизни. Для этого используем комплект внешних HDD-боксов и двух-канальный иЭВЗ.О-контроллер, любезно предоставленных компанией ORIENT.

Начну, пожалуй, с изучения особенностей PCI-е-контроллера ORIENT NC-3U2PE, в основе которого лежит чип NEC UPD720200, поддерживающий USB3.0, USB2.0 и USB1.1.

Для обеспечения максимальной пропускной способности чип поддерживает спецификацию PCI Express 2x1 (5 Гб/сек.). Важным дополнением является наличие на плате дополнительного разъема питания, к которому можно подключить свободный разъем от блока питания. Это необходимо для обеспечения максимального тока нагрузки, который невозможно получить от питания по шине PCI-e. Контроллер оборудован двумя портами, рядом с каждым портом расположен светодиод, отображающий активность данного порта.

Дополнительно стоит отметить поддержку ОС: Windows ХР, Vista (32/64 bit) и Windows 7 (32/64 bit). Кстати, говоря о совместимости с операционной системой Windows, отмечу, что компания Microsoft до сих пор не реализовала нативную поддержку USB3.0 ни в одной из версий Windows, поэтому при подключении контроллера придется воспользоваться драйверами, записанными на CD, входящий в комплект поставки.

Два HDD-бокса, представленных нам на тест, внешне и конструктивно очень похожи друг на друга и отличаются лишь форм-фактором. Так, модель ORIENT 3517U3 предназначена для установки 3.5" диска. Корпус HDD-бокса выполнен из прессованного алюминия строгого черного цвета. С фронтальной и тыльной сторон корпус закрывается пластиковыми крышками.

На фронтальной стороне корпуса расположены два светодиодных индикатора, отображающих статус питания и активность жесткого диска. На тыльной стороне расположены порт USB3.0, разъем для подключения внешнего блока питания и выключатель. Обращаю внимание, что, несмотря на увеличенный ток нагрузки шины USB3.0, для питания 3.5" диска необходим отдельный источник питания.

На задней крышке закреплена плата контроллера, играющая также роль шасси для крепления жесткого диска. Для этого предусмотрено четыре крепежных отверстия. В основе ORIENT 3517U3 используется чипсет МВ86С301 от Fujitsu Microelectronics. На сегодняшний день это единственный USB-SATA мост, поддерживающий спецификацию USB3.0.

Комплектация ORIENT 3517U3 типична для боксов этого типа. Помимо самого устройства и внешнего источника питания в комплект входят набор винтов для крепления жесткого диска, отвертка и кабель USB3.0.

Второй HDD-бокс, получивший название, ORIENT 2553U3, очень похож на ORIENT 3517U3. Отличие заключается лишь в размере. Этот бокс предназначен для установки 2.5" жесткого диска. Корпус бокса выполнен из прессованного алюминия точно такого же черного цвета. С фронтальной и тыльной сторон корпус закрывается пластиковыми крышками.

На тыльной крышке расположен светодиод, отображающий активность накопителя, порт USB3.0 и разъем питания, который может понадобиться при подключении внешнего жесткого диска к современному поколению мобильных устройств, неспособных обеспечить необходимый ток для запуска жесткого диска.

Внутренняя конструкция так же очень похожа на 3.5" модель. Плата, на которой расположен чипсет МВ86С301, прикреплена к тыльной крышке корпуса и играет роль шасси для крепления жесткого диска, для чего предусмотрены крепежные отверстия.

Комплектация этой модели включает кабель USB3.0, набор винтов и отвертку. Приятным дополнением стал удобный чехол под кожу.

Изучив особенности представленного в этом обзоре оборудования, можно перейти к самому интересному - к реальным испытаниям возможностей USB3.0. Для тестирования буду использовать утилиту HDTach 3, которая позволит оценить максимальную пиковую скорость, скорость линейного чтения и случайного доступа, а также процент утилизации процессора. Полученные результаты сравню с результатами того же диска, подключенного к порту USB2.0 и напрямую к SATA-порту на материнской плате.

Итак, начну с бокса ORIENT 3517U3, в который был установлен жесткий диск Seagate ST315003, имеющий скорость вращения 7200 об/мин.

Результаты, полученные в тесте HDTach, впечатляют. Впервые, используя USB подключение, удалось получить среднюю скорость чтения, равную 103,3 Мб/сек. Для сравнения: при подключении к порту USB2.0 максимальная скорость составила, всего 34,8 Мб/сек.

Сравнив результат USB3.0 с прямым SATA-подключением, становится видно, что теоретические предположения о снятии всех скоростных ограничений, похоже, работают. Несмотря на то что пиковая скорость чтения при SATA-подключении почти вдвое выше, чем при USB3.0 подключении, средняя скорость чтения и в первом и во втором случаях примерно одинакова, и отличается на 0,3 Мб/сек.

Для бокса ORIENT 2553U3 я использовал 2.5" диск HITACHI HTS542525K, объемом 250 Гб и скоростью вращения 5400 об/мин.

Из-за меньшей скорости вращения результаты выглядят куда более скромными. Так, средняя скорость при USB3.О-подключении оказалась на уровне 47 Мб/сек., при этом пиковая скорость составила 103,4 Мб/сек.

Полученные значения, конечно же, несколько превосходят значения при USВ2.0-подключении, однако, не так кардинально, как в случае 3.5" диска. Важно отметить, что при прямом SATA-подключении средняя скорость чтения оказалась на уровне тех же 47 Мб/сек., а пиковая скорость - 121 Мб/сек.

Заключение

Изучив основные особенности и возможности нового высокоскоростного интерфейса, можно говорить о том, что увеличение пропускной способности не только положительно сказывается на скорости чтения с внешних носителей, но и значительно расширит области применения USB в тех типах устройств, где до сих пор использование этого интерфейса было невозможным. В частности, уже сегодня можно говорить о реальной альтернативе классическому SATA-порту и создании нового типа внешних, высокоскоростных носителей, которые не уступают внутренним носителям не только по скорости, но и функционально, позволяя создавать на их основе даже сложные RAID-массивы. Конечно, на примере обычных HDD невозможно раскрыть весь потенциал нового интерфейса. Для полноты картины было бы интересно увидеть реальную скорость для быстрых SSD-дисков, где в теории можно преодолеть предел в 200 Мб/сек., тем не менее уже сейчас становится понятным, что если вам приходится работать с очень большим объемом информации, то заметное преимущество от использования USB3.0 можно получить только при использовании жесткого диска со скоростью вращения 7200 об/мин. Если вы планируете использовать диск со скоростью вращения 5400 об/мин., то особой разницы между USB2.0 и 3.0 вы не почувствуете. В этом случае узким местом становится сам жесткий диск, и интерфейс особого значения не имеет.