【綜合簡測】2020年USB 3.2 Gen2 10Gb/s Host Bridge主控晶片效能評比 (圖多，不喜勿入)

Day_Night · 發表於 2021-1-2 18:23:52

從USB主控首次問世以來，歷經了USB1.0/2.0/3.0/3.1/3.2多個世代，
主要的溝通媒介都是透過所謂的南橋(PCH)或FCH與主機溝通。AMD在
X570首度提出在CPU內部通道中支援USB裝置直通，以提高效能。2020
年已過，USB週邊長進不多，除了asmedia ASM3242開始於零售端市場
有明顯鋪貨，基本上就是那樣了。在等待新一代USB 4.0 40Gb/s世代
來臨前，順便作個2020 USB 3.2 Gen2 10Gb/s的平行評測，各位可以
先猜猜誰才是年度效能王？

以下介紹順序，依晶片型號英文字母順序排列。

先登場的是asmedia(祥碩) ASM1142 USB 3.2 Gen2，先看一下官方規
格資料。這是一款歷史最久的產品，也是第一款USB3.2 Gen2 10Gb/s
的擴充晶片，首見主機板廠外加晶片內建於主機板，隨後大量的擴充
卡上市，目前在通路市場或網拍中仍有不少擴充卡仍是基於此晶片。
此款晶片的傳輸速率為支援PCIe Gen2x2或PCIe Gen3x1。

接著是它的後繼之輩，曾短暫出現了一款名稱為ASM2142的擴充晶片，
只有少數主機板或板卡廠搭載，隨後再推出省電版的ASM3142 USB 3.2
Gen2擴充晶片，成為2020年主機板廠搭載的擴充晶片的主流。至於擴
充板卡廠則較為稀少。USB接頭型式多數是以後置或前置Type C接頭居
多，僅少數維持Type A接頭，與前輩不同的是這回它僅支援PCIe Gen3x2
的匯流傳輸率。

asmedia(祥碩)在2019年推出新一代USB SuperSpeed 20G USB 3.2
20G xHCI主控晶片，命名為ASM3242，在2020年其實推的有點辛苦，除
了ASUS、MSI等主機板大廠的高階產品線內建外，能見度不高。擴充板
卡廠商直到2020下半年才開始有幾家買得到。ASM3242支援PCIe Gen3
x4的傳輸率，對於供電品質的要求較高，目前市售ASM3242似乎有兩款
不同批號，選購時需留意，早期批號的外接使用問題可能會略多點。
本篇不測試20Gb/s速率，僅測試降級10Gb/s傳輸率的相容性及速度。

再來是Intel JHL7540晶片，這是Intel第二代Thunderbolt 3產品，除
了主機板廠內建外，目前擴充板卡可以買到的品牌仍以主機板額外提
供的子卡為主。JHL7x40分為三級制，最高階的就是JHL7540，整合了
DisplayPort 1.4 和可選 USB-C 支援能力，資料傳輸率為22Gb/s，原
本測試前就已聽說Intel發布了JHL8540的規格，很可惜暫時買不到。

AMD X570，這款晶片應該是2019~2020年討論度頗高的產品，與競爭對
手不同的是，USB 3.2 Gen2 10Gb/s可以選擇維持傳統FCH通道模式。
或是選擇自CPU通道拉出的模式，但CPU通道模式需搭配第四代CPU才能
發揮。通常只有高階的主機板，才會作出雙組通道拉出的USB 3.2 Gen2
接頭。本篇測試有針對兩種模式進行評測，讓各位看出其傳輸率的差異。

Intel平台中，USB 3.2 Gen2始終都是走PCH通道設計，不論是Z390或是
Z490平台都一樣。但是主機板廠在設計時多有蹊蹺，有的設計是串連到
USB 3.0 Hub控制晶片，有的是只限少數接頭才支援原生Zx90的傳輸率，
若要使用時，需特別留意，不然可能使用時被降速或是使用到擴充晶片
的傳輸都還不知道。

以下是各參賽晶片的代表板卡商或是主機板，做個簡單列表：

NVidia顯示卡的USB傳輸及AMD TRX40晶片，因預算不夠，仍無法在本
篇中測試，請見諒。考量到圖檔太多，將所有資料輸入Excel再後製比
較圖，若有傷眼或不好看者請自行跳過。

測試環境簡述:(ASM3142、ASM3242、Intel JHL7540)

M/B: ASUS Prime X299-Deluxe II BIOS 0802
CPU: i9-7900X oc 4.5G
RAM: GSkill DDR4-3000 8G*4
SSD: Samsung 970 EVO Plus 2TB
USB 3.2 Gen2 外接盒：Vantec NST-207C3-RGB (JMS583)
OS: Windows 10 Enterprise 1909 64-bit
Driver: Windows 10 Default Standard UASP Driver

以下測試分為幾個部分作評比：循序讀寫、4K讀寫、應用軟體整合項目，
這其中又會分為不可壓縮及壓縮環境兩個子項目，這樣合計拆分為八個
測試組別測試圖表中原則上ASM1142不會顯示，只有在幾個特殊項目才會
露臉，顯示老兵不死仍能力抗群雄的一面，大家可以看仔細。

(一)非壓縮環境，循序讀寫測試：

AIDA64 線性讀寫測試，設定檔案容量為8MB。
線性讀取平均速率以ASM3242些微領先，AS3142僅小輸取得第二名，Z390
則是取得第三名；循序寫入就是考驗各家主控傳輸穩定的能力。ASM3242
是唯一超過1000MB/s而獲冠，ASM3142些微之差，倒是JHL7540雖同屬於
20GB/s規格，降級使用速率還不如ASM3142，僅拿到第三名。X570晶片在
這裡的表現讓人有點失望，特別是FCH通道拉出的速率都是墊底。

AS SSD裡，讀取或寫入速率都是ASM3142最快，JHL7540與Z390晶片在讀
寫速率分有領先。

Q1T1項目，在Crystal Diskmark軟體，讀取速率以ASM3242小贏ASM3142，
意外的是Z490竟然輸給ASM1142成為墊後者；寫入速率是ASM3142小贏了
ASM3242，X570 CPU通道小贏Z490卻輸給了Z390。

Q8T1項目，Crystal Diskmark軟體裡，讀取速率是ASM3142平均最快，
X570的兩組通道表現是最差的；寫入速率是ASM3142表現較穩定而獲
勝，X570兩組通道的表現仍是最差。

NetworkDLS DiskMark讀寫測試，平均讀取X570 CPU通道最快；寫入速
率X570 CPU通道以些微差距險勝Z490而摘下冠軍。

HDTune循序讀取/寫入測試，平均循序讀取速率以Z490最最快，平均寫
入速率則是ASM3142最快。

HDTune檔案基準設為混合資料型態，平均循序讀取測試ASM3242與ASM3142
不分軒至，X570表現入如預期；平均循序寫入速率以ASM3142整體表現
較佳，X570 PCH墊後。

HDTach 8MB小檔或32MB大檔讀取測試，以X570 CPU通道平均最快。

HDTach-RW 8MB小檔或32MB大檔讀寫測試，平均讀取或寫入速率最快是
X570 CPU通道。

Inhouse DiskBenchmark循序讀取速率以ASM3242最快，循序寫入則是
ASM3142最快，X570不論是CPU或FCH通道在讀寫上都是最弱。

Parkdale循序讀取，在Block 64K設定，X570分別取得前兩名，Z390跟
Z490表現最弱。Block 1M設定反道是ASM3242/3142明顯壓過X570各通道
的表現，Z490還是最弱；寫入測試在Block 64K時，Z490一掃讀取測試
被壓著打反倒變成平均表限最好，Block 1M則是ASM3142最佳，X570 FCH
表現最差。

TxBench的循序讀取測試以ASM3242表現最佳，Z390也有搶到第三名，倒
是X570表現相對偏弱；寫入測試則是ASM3142表現最佳，JHL7540意外爭
氣拿到第三名，X570寫入測試仍是墊底。

(二)壓縮環境，循序讀寫測試：

Anvils軟體裡，循序讀取以ASM3142平均表現最佳小贏ASM3242，Z490
落後於Z390一大截而墊底；平均寫入還是ASM3142最快，第二名仍是
ASM3242，表現最差的是X570 FCH，X570 CPU通道未因優勢而有表現。

ATTO在Overlapped I/O，佇列深度4 (QD4)模式讀寫，從64KB、64MB、
256MB、512MB、1GB、2GB、4GB、32GB的檔案容量下，各家表現的曲線
直接貼出，讓各位一目瞭然其性能。ASM1142受限於PCIe Gen3x1的匯
流排速率，僅能在小檔稍微領先，大檔傳輸速率多不超900MB/s。

(三)非壓縮環境，非循序或非4K讀寫測試：

AIDA64 隨機讀寫測試，設定檔案容量為8MB。
隨機讀取平均速率以ASM3242些微領先，AS3142僅小輸取得第二名，Z390
則是取得第三名；隨機寫入仍是考驗各家主控傳輸穩定的能力。ASM3242
是唯一超過1000MB/s而獲冠，ASM3142些微之差，倒是JHL7540雖同屬於
20GB/s規格，降級使用速率還不如ASM3142，僅拿到第三名。X570晶片在
這裡的表現讓人有點失望，特別是FCH通道拉出的速率都是墊底。

512B項目，AS SSD軟體裡，讀取速率ASM1142最快，前三名都是asmedia
系列晶片；寫入速率是X570 CPU通道以微幅差距贏過ASM1142而奪冠。

HDTune額外讀寫測試，讀取速率X570 CPU通道與Z490表現不相上下，循
序讀取速率則是X570 CPU或PCH通道表現較佳；寫入速率則是X570 CPU
通道在多數測試項目取得領先。

HDTune隨機讀寫測試，讀取速率各項目X570 CPU通道以些微差距險勝了
Z490而獲得冠軍；寫入速率在小檔格式是ASM3242較快，但大檔或是隨
機寫入反由X570 CPU通道或Z490表現較好。

Inhouse Diskbenchmark測試，隨機讀取各有所長，ASM3142/3242在小
檔格式表現不佳，但大檔又展現其強處；隨機寫入則可以看到X570的
弱點，在多數的測試中均處於落後狀態。

Parkdale QD32隨機讀取，小檔格式以ASM1142平均表現最快，大檔格式
反由X570 CPU通道表現最好，不論是大小檔格式Z490都是表現最差；隨
機寫入測試不論是大小檔，ASM1142與第二名以超過約24%的差距輕鬆取
得冠軍，JHL7540表現真的很差。

Q1T1項目，TxBench的讀取速率以ASM3242平均表現最佳，X570 CPU通道
僅能強到第三名，Z490表現有點慘不忍賭；寫入速率則是ASM3242/3142
各有所長，Z490在寫入測試仍然墊底。

(四)壓縮環境，非循序或非4K讀寫測試：

32K讀取測試項目，在Anvils軟體裡讀取測試是X570 CPU通道最快，
X570 FCH通道在小檔表現不差，但是大檔的傳輸率狂掉，Zx90系列多數
表現偏弱。

128K讀取測試項目：在Anvils軟體讀取測試平均是X570 CPU通道最快，
X570 FCH除了大檔會掉速外，平均也輸給ASM3242/3142，Z390在這個測
試項目裡表現最差。

(五)非壓縮環境，4K相關讀寫測試：

AS SSD軟體裡，讀取速率以X570 CPU通道最快，寫入速率ASM1142最快。

4K Q1T1項目，Crystal Diskmark軟體讀取速率X570 CPU通道平均項目
較快贏過ASM1142而獲冠，Zx90系列晶片表線最弱；寫入速率前三名分
別由asmedia軍團佔住，X570 CPU通道寫入還比X570 PCH差，僅小贏最
後的JHL7540。

4K Q1T1項目，HDTune檔案基準設為混合資料型態，讀取測試以是以
asmedia系列表現較穩定，Z390整體表現最弱；寫入速率由ASM軍團獲得
前三名，JHL7540的寫入速率幾乎是第一名的腰斬值以上。

4K Q1T1項目，TxBench讀取測試，X570 CPU通道表現最快，ASM1142幾
乎幹掉它的所有後輩，JHL7540表現最差；寫入測試是ASM1142最快，
意外的是X570 CPU通道寫入速率不佳僅領先JHL7540。

4K Q321T1項目，HDTune檔案基準設為混合資料型態，讀取測試以
ASM1142平均表現較佳，X570 CPU通道表現次之，FCH通道表現第三，
ASM3142平均表現最差；寫入測試則是X570 CPU通道表現最號，ASM系列
在這邊表現不甚理想，JHL7540仍是表現最弱。

4K Q32T1項目，TxBench讀取測試，ASM1142以平均較佳贏過X570兩個
通道而獲冠軍，ASM3142讀取速率在這項目表現不佳；寫入測試仍然是
ASM1142最快。

4K QD64項目，AS SSD軟體裡，讀取速率以X570 CPU通到最快，ASM3242
小輸；寫入速率反過來是ASM3242最快，X570 CPU通道小輸。

4K Q32T16項目，Crystal Diskmark軟體裡，讀取測試ASM3242以平均
較快打敗ASM1142取得冠軍，ASM3142的曲線有點怪怪的，X570 CPU通
道多數情況下輸給Z390，但X570 FCH則是小贏過Z490；寫入速率仍是
ASM3242平均表現最快，ASM3142的寫入曲線仍怪，不意外的JHL7450
仍是最慢，但X570不論是那個通道表現多輸給Z490。

(六)壓縮環境，4K相關讀寫測試：

4K QD1項目
Anvils軟體裡，讀取測試項目這裡X570 CPU通道開始發功，平均測試
較快而獲勝。ASM1142贏過後輩ASM3142/3242，取得亞軍，Intel Zx90
系列普遍表現不佳幾乎都墊底；寫入速率則ASM1142碾壓所有後起之秀
以完封大勝其它挑戰者，前三名全是asmedia的天下，JHL7540的4K寫
入弱到不行，僅為ASM1142的一半左右速率，直通CPU通道的X570也是
表現讓人很失望。

4K QD4項目，在Anvils軟體的讀取測試還是ASM1142大勝最快，X570與
ASM3142/3242纏鬥與ASM3242併列第二名，JHL7540的讀取速率仍是讓人
失望不已；平均寫入還是ASM1142最快，前三名仍是asmedia包辦，
Intel JHL7540寫入墊底，Z490擺脫Z390及X570 FCH糾纏避免落入倒數
三名的，仍然表現不佳。

4K QD16項目，在Anvils軟體的讀寫測試可以看到asmedia新秀的戰力，
ASM3242/3142輕鬆贏過老大哥ASM1142，X570不論是CPU或是FCH通道普
遍落後，僅能在特定突襲，Z490表現多不如Z390；平均寫入速率測試
ASM3242遙遙領先，X570 CPU通道這回稍有爭氣取得第三名，JHL7540
仍是最慢。

4K Q32T16項目，Crystal Diskmark讀取速率全由Phison主控包辦前兩
名，SM2258主控的MX500平均略快贏過860 EVO而取得第三名；寫入速率
在16GiB容量以前S11與860 EVO相互纏鬥，大檔還是敗陣下來。

(七)非壓縮環境，應用軟體整合測試：

AIDA64 Read Test Suite 1MB環境，ASM3242在多數測試項目均為領先，
Intel JHL7540在Buffered Read一項異軍突起，但是它的Access Time
卻是所有控制晶片最慢的。

AIDA64 Read Test Suite 8MB環境，ASM3242在多數測試項目均為領先，
不過它的Access Time卻是第二慢，X570 CPU通道仗著架構優勢，僅在
Access Time表現最佳。

AS SSD的Copy Benchmark，不論是ISO複製、程式載入或是遊戲載入，
都是ASM3142最快，ASM3242未因架構而有優勢，Z490異軍突起拿到第
三名，JHL7540則是最弱。

若以存取時間觀察，JHL7540花費時間最久，幾乎是其它人所花時間的
兩倍以上時間，只能說弱爆到不行；ASM3142或ASM3242反應時間較短。

AS SSD的讀寫分數比較，讀取分數以X570 CPU通到最高分，寫入分數反
過來是ASM3242小贏X570 CPU通道而獲勝，意外的是X570 FCH通道因讀
取分數的低落，整體總分數為墊底。

PCMark 7得分，若以換算後的總分值是以ASM3242獲勝，X570 CPU通道
居次；若是以原始分數觀察，asmedia軍團完全包辦前三名。

PCMark 8總得分是ASM3242拿最高分，頻寬以ASM3242最高，其它細項
測試就，如果是外接裝置不論是載入Adobe軟體或是遊戲還是Office軟
體，以ASM3242些微差距最快。

PCMark 10資料碟測試，總得分很意外的是ASM1142最快，頻寬很意外的
還是ASM1142最高，平均存取時間以ASM1142最快。

(八)壓縮環境，應用軟體整合測試：

AJA 設定影片格式為2048*1556 2K-1080解析度，編碼為16bit RGB。
平均讀取速率是ASM3242最快，ASM3142雖敗猶榮，X570傳輸率幾乎被打
趴，明顯落後其它廠商，JHL7540同樣表現掉漆，至於Intel平台則是出
現Z390完勝Z490；平均寫入仍是ASM3242整體表現最佳，ASM3142緊追在
後，JHL7540這邊較回神而取得第三，至於2020年不論是Intel新平台或
是X570平台都讓人很失望，掉到後段班去。

Anvils壓縮環境，讀取分數以ASM3242平均較高而獲勝，第二名是ASM3142
第三名是ASM1142，X570或Zx90晶片慘輸，最慘的苦主是X570 FCH。

寫入分數是ASM3242完勝其它asmedia軍團大勝，X570 CPU通道寫入贏過
Intel Zx90晶片，X570 FCH通道則是小輸於Zx90晶片。JHL7540的4K相關
寫入速率極差，整體寫入分數大受影響。

總分數是以ASM3242最快，ASM3142居次，第三名是ASM1142，X570 CPU
通道贏過Intel Zx90晶片，但是它的FCH通道卻慘輸Zx90晶片，JHL7540
因為4K相關讀寫不佳而影響整體分數以致於墊底。

測試至此，作個簡單的測試總表：

在說明誰是2020外接主控誰是霸主前，可以分幾個層面探討。若您的
外接儲存裝置檔案存取是以連續性大檔為主時，ASM1142/3142/3242或
是Intel JHL7540都還算符合前段班，若您存取的檔案是零碎小檔，切
記請不要用JHL7540降級USB 3.2 Gen2 10Gb/s傳輸，速度連我自己在
平常使用都有感覺。

頒獎時刻揭曉：

(1)2020年PCH/FCH USB 3.2 Gen2 10Gb/s內建或擴充主控端晶片，若以
效能王是ASM3242 (USB10Gb/s)，其次是ASM3142，第三名則是ASM1142，
主機板晶片組內建的USB 3.2 Gen2主控全輸給古老的ASM1142晶片。

(2)若以主機板內建的USB晶片組，假設是PCH/FCH為測試，Intel Z490
最快，其次是Z390，最慢仍是X570 FCH。

(3)AMD X570 CPU通道的USB 3.2 Gen2速率雖然可以擊敗自家FCH傳輸率
或是Intel Zx90系列晶片組，很可惜的是並不是每片X570主機板都有自
CPU通道中拉出USB 3.2 Gen2接頭，也需要搭配第四代AMD CPU才能順利
啟動。

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。

後記：USB 3.2 Gen2 外接盒終端晶片組測試，等日後有空再補上。

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