【綜合簡測】2019年USB 3.1 Gen2 Host Bridge 主控晶片效能大亂評 (圖多，不喜勿入)

2019年應該是USB 3.1 Gen2 10Gb/s主控晶片發展最快的一年，除了
長青樹asmedia USB 3.1 Gen2擴充晶片外，陸續加入Intel、AMD等主
機板晶片內建，讓這個市場感覺有點話題，時值年末，順勢作個無聊
的PK亂鬥，讓各位了解一下，誰才是2019年的USB 3.1 Gen2效能王？
各位也可以先自行猜一下，最後再看答案。


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 3.1 Gen2，先看一下官方規格
資料。這是一款歷史最長的產品，首見主機板廠外加晶片，隨後大量的
擴充卡上市，一度是市場主流。





接著是它的後繼之輩，ASM3142 USB 3.1 Gen2，目前仍以主機板廠搭載
的擴充晶片，多數是以前置Type C接頭布局，少數採後端插槽為主，與
2019年初或2018年相比，使用密度有降低。外接擴充卡少見，有高價品
也有低價品，產品傳輸率穩定性不一。



再來是Intel JHL7540晶片，這是Intel第二代Thunderbolt 3產品，常見
內建於Intel X299平台。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。


之後是AMD X570，這款晶片應該是下半年討論度頗高的產品，與競爭對
手不同的是，USB 3.1 Gen2 10Gb/s可以選擇自CPU通道拉出，或是維持
傳統FCH通道模式。通常只有高階的主機板，才會作出雙組通道拉出的
USB 3.1 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。



最後是Intel Z390平台，USB 3.1 Gen2是走PCH通道設計。



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：



本篇仍有兩個USB 3.1 Gen2 10Gb/s主控未能納入，一個是NVidia，另一
個就是AMD TRX40晶片，因預算不夠，無法測試，請見諒。考量到圖檔
太多，只好將所有資料輸入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:

M/B: ASUS Prime X299-Deluxe II BIOS 0802
CPU: Intel i9-7900X
RAM: GSkill DDR4-3000 8GB*4 CL15
OS SSD: Samsung 970 Pro Plus 512GB
測試碟: Samsung 970 EVO Plus 2TB
USB 3.1 Gen2 外接盒：Vantec NST-205C3-SG 105  (JMS583)
OS: Windows 10 Enterprise 1909 64-bit
Driver: Windows 10 Default Standard UASP Driver


AIDA64 Read Test Suite，設定檔案容量為1MB及8MB測試。
在1MB檔案時，ASM3142平均表現最快；大檔8MB測試時，仍是ASM3142
表現最快。





AIDA64 線性讀寫測試，設定檔案容量為8MB。
平均讀寫速率最快是ASM3142，第二名則是Z390及JHL7540在讀寫各有所長。



AIDA64 隨機讀寫測試，設定檔案容量為8MB。
平均隨機讀寫速率最快的是ASM3142，第二名則是Z390及JHL7540在讀寫各有所長。



AJA 設定影片格式為2048*1556 2K-1080解析度，編碼為16bit RGB，從
256MB~64GB全測一輪。
讀取方面，前三名分別是ASM3142、Z390及JHL7540；寫入方面仍是ASM3142
最快，但JHL7540略快於Z390。





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

循序讀取速率是ASM3142最快，Z390居次；寫入仍是ASM3142最快，JHL7540
居次，Z390第三名。





4K讀取上，多數時間X570 CPU通道較快，但Intel的JHL7540及Z390表現
較為落後；4K寫入仍是ASM3142最快，X570 CPU通道速率僅微高於AS1142，
JHL7540則是墊底。





4K QD4讀取方面，AMD多執行緒的效能展現出來，意外的ASM1142與ASM3142
竟快可與X570 CPU通道並駕其驅，Z390表現比預期差；寫入方面ASM3142
還是贏過X570 CPU通道，JHL7540看來不適合4K小檔讀寫。





4K QD16讀取方面，幾乎完全是asmedia的天下，Z390此時在讀取才稍有進
步取得第三名；寫入方面仍是asmedia相互對搏呈五五波，X570 CPU通道比
asmedia系列晶片還慢些。





32K讀取速率是X570 CPU通道最快，128K讀取速率ASM3142些微贏過X570。





ASM3142在讀寫分數都是最快，取得絕對優勢而獲冠，X570 CPU通道寫入
雖快於ASM3142及Z390，但最後仍是ASM1142居次、X570 CPU通道第三名。







AS SSD分別設定檔案大小為1GB，並測試Copy 及Compress Benchmark。

循序讀寫速率最快均是ASM3142，Z390及JHL7540在讀寫速率相互較勁。


4K讀寫，X570 CPU通道與ASM3142各有所長，JHL7540的4K讀寫仍弱，Z390
的4K寫入比4K讀取速率好太多。


4K-64Thrd讀寫速率都是X570 CPU通道最快，Z390緊追在後，JHL7540的
讀寫仍弱，ASM3142的讀取速率比寫入速率慢。


512Byte讀寫，X570 FCH通道逆勢急追，很可惜最後仍功敗；JHL7540則
是慘不忍賭，效能遠低於其它主控晶片，也顯示它不支援512Byte格式
的樣子。


讀取及寫入分數都是X570 CPU通道最高分而或獲得最高總分，X570 FCH
通道居次，ASM3142取得第三名。


Copy Benchmark 測試：
多數測試都是JHL7540最快，ASM3142些微落後。不過，不太能接受的是
X570不論是CPU通道或是FCH通道的存取時間都比人久。



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，佇列深度4 (QD4)
與Neither模式進行測試。直接看圖就可以清楚看出各主控在什麼環境下
的運作速率。

Overlapped I/O，佇列深度4 (QD4)讀取模式
















Neither讀取模式。
















Overlapped I/O，佇列深度4 (QD4)寫入模式
















Neither寫入模式。

















CrystalDisk v7.0.0採Default，測試64MiB、512MiB、1GiB、2GiB、4GiB、
8GiB、16GiB及32GiB。

Seq Q8T1循序讀取及寫入速率以ASM3142最快。




Seq Q1T1循序讀取及寫入速率以ASM3142最快。




RND4K Q32T16讀取及寫入速率都以X570 CPU通道平均表現最好。




RND4K Q1T1讀取速率以X570 FCH通道平均表現最好，寫入則是ASM3142最快。





NetworkDLS - DiskMark採預設封包值64K，檔案容量為2.5G測試結果。
平均讀寫速率最快的前兩名分別是X570 CPU通道及FCH通道，第三名ASM3142。



HDTune v5.7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：讀取及寫入速率都以ASM3142最快。




隨機讀寫測試項目




額外讀寫測試項目




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Mixed。















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

8mb(Quick Zone)：以X570 CPU通道平均最快，FCH通道次之，ASM3142居第三。


32mb(Long Zone)：以X570 CPU通道平均最快，FCH通道次之，ASM3142居第三。



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)：平均讀寫取速率2以X570 CPU通道平均最快，FCH通道
次之，ASM3142居第三。


32mb(Long Zone)：平均讀寫取速率2以X570 CPU通道平均最快，FCH通道
次之，ASM3142居第三。



InHouse DiskBenchMark測試
循序讀寫測試


隨機讀寫測試





Parkdale v2.99設定Block Size 64K或1MB，把檔案大小從250MB~10000MB全測過一輪。
循序讀取及寫入速率差異較大些。




隨機QD32讀取速率以X570 CPU通道最快，寫入則是ASM3142最快。





PCMark 7測試：總得分以X570 CPU通道最高分，原始得分為ASM3142最高分。







PCMark 8測試：總分數及頻寬都以ASM3142最高。









TxBench設定檔案長度64MB、512MB、4GB及32GB，測試隨機資料的結果。
循序讀取及寫入都以ASM3142最快。




512K隨機讀取及寫入都以ASM3142最快。




4K QD1讀取速率由ASM1142奪冠，連ASM3142離它都有一段距離，X570系列
普遍表現不佳；寫入則是X570 CPU通道逆轉勝，ASM3142也逆轉ASM1142。




4K QD16讀取速率由X570 CPU通道獲勝；寫入仍是X570 CPU通道最快。





測試至此，作個簡單的測試總表，大家再猜一次誰最快？




您猜對了嗎?


最後作個小結論，在競爭激烈的2019年，X570的出現，的確改變了主機板
內建晶片以往的生態，向來都是Intel桌上型電腦晶片的USB傳輸速率快於
其它廠商的局面，在2019年被徹底打破，Z390不但輸給同走類似PCH通道的
X570 FCH通道速率，也輸給X570 CPU通道。而Thunderbolt 3在USB 3.1
Type-C的環境下，僅只有循序讀寫表現較令人可接受，隨機讀寫相對完全
走樣。

至於asmedia而言，ASM3142若真的主機板廠商或是擴充卡廠商作得好，幾乎
在2019年無對手可言，至於TRX40是否會贏過ASM3142?說真的，我也不知道，
應該也沒機會再試囉，下一次的系列評比應該就等USB 3.2 Gen2x2成熟點再
來發個評比文。


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。