USB3.0 PCI-E карта или снова об UASP с результатами тестов
С некоторых пор перестал апгрейдить компьютер, денег на это требуется много, а смысла особого нет, текущее железо со всем справляется. Но вот отсутствие портов USB 3.0 на материнской плате удручало, поэтому 9 месяцев назад была куплена плата расширения на 5 портов USB 3.0 с возможностью подключения еще 2 портов с помощью шлейфа. Работает в Windows начиная с ХР, заканчивая 10 (в Linux естественно тоже), и, самое главное, в старых операционных системах может работать в режимах «TURBO» и «UASP».
Что такое «UASP» и «TURBO» можно глянуть здесь, именно поэтому была куплена именно эта карта на двух чипах VIA vl805 и vl812.
Фотографий платы не будет, лень доставать из системника, исчерпывающие фото есть на странице товара в магазине.
Диск с драйверами в комплекте выкидываем сразу, ставить надо последнюю версию, которую качаем с сайта ORICO. Устанавливаем, помимо драйверов ставится утилита «VIA UASP Control Tool». Именно при помощи нее можно даже в старой операционке получить поддержку UASP. Логика работы ее проста: если устройство поддерживает «UASP», то по умолчанию будет режим «UASP», если нет, то режим «NORMAL». Из «NORMAL» можно ускориться, переключившись в «TURBO».
Тестируем при помощи двух жестких дисков и трех конвертеров SATA=>USB. Возниает вопрос, почему трех? Дело в том, что во внешнем боксе ORICO с поддержкой UASP SSD диск отказывался работать, просто вешал систему. Поэтому тесты SSD были сделаны в боксе без UASP. Жаль конечно, было сильное желание проверить, сможет ли SSD диск в боксе UASP обставить интерфейс SATAII. 1) SSD ADATA SP 550 2) SEAGATE ST1000LM035 1TB 5400rpm 128MB Cache SATA 6.0Gb/s 2.5″ 3) ORICO 2599US3 на чипе JMS578 (UASP) 4) ORICO 2599US3 на чипе NS1066X 5) E-yield USB 3.0 to SATA-IDE-ATA-Data-Adapter на чипе Innostor IS611
SSD ADATA SP 550, подключенный к порту SATAII на материнской плате (Да, плата старая, SATAIII на ней нет) SSD ADATA SP 550, подключенный через «5» в режиме «Normal» SSD ADATA SP 550, подключенный через «4» в режиме «Normal» SSD ADATA SP 550, подключенный через «5» в режиме «Turbo» SSD ADATA SP 550, подключенный через «4» в режиме «Turbo» SEAGATE ST1000LM035, подключенный к порту SATAII на материнской плате SEAGATE ST1000LM035, подключенный через «5» в режиме «Normal» SEAGATE ST1000LM035, подключенный через «3» в режиме «Normal» SEAGATE ST1000LM035, подключенный через «5» в режиме «Turbo» SEAGATE ST1000LM035, подключенный через «3» в режиме «UASP»
Комментировать результаты особого смысла нет, все наглядно. Выигрыш в скорости есть.
Протокол UASP ускоряет передачу файлов на Raspberry Pi 4 в полтора раза
Разработчик Джефф Гирлинг (Jeff Geerling) провёл эксперименты с внешними USB SSD для Raspberry Pi 4 и выяснил, что USB 3.0 SSD работает примерно в десять раз быстрее, чем самая быстрая карта microSD, которая попадала ему в руки.
Но в комментариях к видео ему подсказали одну интересную идею. Один из комментаторов обратил внимание, что тестируемый корпус-адаптер для внешнего диска Inateck USB 3.0 SATA не поддерживает протокол UASP.
Без UASP внешний диск монтируется как Mass Storage Device и работает в режиме Bulk Only Transport (BOT), который ещё в древние времена был ограничен максимальной для тех времён скоростью USB 1.1 всего лишь 12 Мбит/с. И это при том, что у USB 3.0 теоретически максимальная скорость составляет 5 Гбит/с, то есть в 400 раз больше!
Старый BOT передаёт файлы кусками, и каждый из них передаётся строго по очереди, без какого-либо использования буферизации и параллелизации.
Поэтому был создан новый протокол USB Attached SCSI Protocol или UASP.
Если не вдаваться в технические подробности, высокопроизводительный протокол SCSI обладает многими полезными функциями, такими как параллельная передача или передача вне очереди (out of order data transfer), так что диск может использовать буферизацию и кэширование для улучшения производительности.
Когда появился стандарт USB 3.0, его внедрили в большинство устройств хранения USB и адаптеров для жёстких дисков. А которые не могли этого сделать, обновили прошивку, чтобы поддерживать протокол UASP при взаимодействии с более новыми дисками для повышения производительности.
Поэтому после такого комментария Джефф Гирлинг провёл работу над ошибками — и заказал UASP-версию того же корпуса адаптера Inateck USB 3.0 SATA. Внешне они совершенно одинаковы, просто один поддерживает этот протокол, а другой — нет.
Зато различия видны в плате контроллера. Старая версия вверху, новая с совершенно иной принципиальной схемой — внизу. Здесь новая не только схема, но и микросхема контроллера.
На Raspberry Pi можно посмотреть характеристики подключённых дисков следующей командой:
Судя по всему, большинство адаптеров USB 3.0, выпущенные в последние примерно пять лет, должны поддерживать UASP.
К сожалению, Raspberry Pi 3 B+ и более старые версии Raspberry Pi с интерфейсами USB 2.0 не поддерживают UASP на уровне драйверов.
На КДПВ приведены результаты бенчмарков на Raspberry Pi 4 с включенным UASP и без него:
Как видим, скорость передачи данных в тестах hdparm и dd увеличилась на 50 % и 40 %, соответственно.
Внизу на верхней диаграмме результаты теста на случайный доступ, который более реалистично отражает реальную работу с устройством. И здесь UASP вносит серьёзный вклад. Случайные чтения ускоряются на 35%, случайные записи — на 20 %.
Более того, с UASP сократилось даже энергопотребление устройства с 5,29 до 4,87 ватта (на 8 %).
Проверить данные и методологию можно в этом репозитории turing-pi-cluster.
И не забывайте подключать устройства USB 3.0 в синие порты на Raspberry Pi 4, а не в чёрный порт USB 2.0, иначе вы не получите никакого выигрыша в производительности, напоминает автор.
Компания Asus анонсировала очередную новинку — системную плату Asus Z87-Plus, которая позиционируется как универсальная недорогая модель на топовом чипсете Intel Z87. И хотя бюджетной эту плату назвать нельзя, она вполне может претендовать на то, чтобы стать массовым продуктом.
Комплектация и упаковка
Комплектация платы Asus Z87-Plus довольно скромная. Кроме самой платы в коробке поставляется инструкция пользователя (только на английском языке), DVD-диск с программным обеспечением и драйверами, три SATA-кабеля (все разъемы с защелками, один кабель имеет угловой разъем с одной стороны), мостик SLI, заглушка задней панели платы и традиционный Asus Q-коннектор для облегчения подключения проводов от кнопки питания, перезагрузки и т. д. к плате. Как видим, ничего лишнего в комплектацию не входит — только самое необходимое.
Конфигурация и особенности платы
Сводная таблица характеристик платы Asus Z87-Plus приведена ниже, а далее по тексту мы рассмотрим все ее особенности и функциональные возможности.
Поддерживаемые процессоры
Форм-фактор
Плата Asus Z87-Plus выполнена в форм-факторе ATX (305×233,7 мм), то есть может быть установлена в корпус, поддерживающий платы с форм-фактором ATX или бо́льшие по размеру. Правда, есть у этой модели одна особенность, связанная с ее размерами. Короткая сторона платы составляет 233,7 мм, в то время как стандартный размер ATX-платы — 305×244 мм. Соответственно, с одной стороны (на которую выведены SATA-разъемы) у платы нет ряда отверстий под крепления. В принципе, ничего страшного в этом нет, и оставшихся шести отверстий под крепления вполне достаточно, но плата при надавливании на край (например, при подключении в эту область коннекторов и кабелей) будет немного прогибаться.
Чипсет и процессорный разъем
Плата Asus Z87-Plus основана на топовом чипсете Intel Z87 и, естественно, поддерживает только процессоры Intel Core четвертого поколения (кодовое наименование Haswell) с разъемом LGA1150.
Память
Для установки модулей памяти на плате Asus Z87-Plus предусмотрено четыре DIMM-слота, что позволяет устанавливать по два DDR3-модуля на каждый из двух каналов памяти с максимальным объемом до 32 ГБ (при использовании 8-гигабайтных модулей). Слоты памяти, относящиеся к разным каналам, помечены разным цветом, что удобно при сборке системы. Отметим также, что плата поддерживает память с XMP-профилями.
Слоты расширения
Для установки видеокарт или плат расширения на материнской плате имеется два слота с форм-фактором PCI Express 3.0 x16, один слот с форм-фактором PCI Express 2.0 x16, два слота PCI Express 2.0 x1 и два традиционных слота PCI (33 МГц).
Слоты с форм-фактором PCI Express 3.0 x16 выполнены с использованием 16 линий PCI Express 3.0, поддерживаемых процессорами Haswell, которые, с использованием четырех мультиплексоров/демультиплексоров ASMedia ASM1480, группируются либо в один порт PCI Express 3.0 x16, либо в два порта PCI Express 3.0 x8. То есть если задействуется только один слот с форм-фактором PCI Express 3.0 x16, то он будет работать на скорости x16, а если оба слота одновременно, то они будут функционировать на скорости x8.
При установке двух дискретных видеокарт на плате Asus Z87-Plus поддерживаются технологии NVIDIA SLI и AMD CrossFire.
Слот с форм-фактором PCI Express 2.0 x16 всегда функционирует на скорости x2 и реализован с использованием двух линий PCI Express 2.0, поддерживаемых чипсетом Intel Z87 (по сути, это слот PCI Express 2.0 x2 в форм-факторе PCI Express 2.0 x16). Отметим, что данный слот совместим и с устройствами, имеющими интерфейс PCI Express x1.
Аналогично, два слота PCI Express 2.0 x1 реализованы с использованием двух линий PCI Express 2.0, поддерживаемых чипсетом Intel Z87.
Поскольку чипсет Intel Z87 не имеет встроенной поддержки шины PCI, для реализации слотов PCI на плате используется мост PCI Express — PCI, в качестве которого выступает контроллер ASMedia ASM1083. Этот контроллер, подключенный к линии PCI Express 2.0, поддерживает до трех слотов PCI (33 МГц).
Видеоразъемы
Поскольку процессоры Haswell имеют интегрированное графическое ядро, а чипсет Intel Z87 поддерживает возможность использования процессорной графики, для подключения монитора на задней панели платы имеется по одному порту Mini-DisplayPort 1.2 (максимальное разрешение 3840×2160@60 Гц), HDMI 1.4 (максимальное разрешение 4096×2160@24 Гц), DVI-D (максимальное разрешение 1920×1200@60 Гц) и VGA (D-Sub, максимальное разрешение 1920×1200@60 Гц). Конечно, такое количество видеоразъемов явно избыточно, но, с другой стороны, можно не задумываться о выборе монитора — плата Asus Z87-Plus позволяет подключить монитор с любым входом.
SATA-разъемы
Для подключения накопителей или оптических приводов на плате предусмотрено восемь портов SATA 6 Гбит/с. Шесть портов SATA 6 Гбит/с поддерживают возможность создания RAID-массивов уровней 0, 1, 5, 10 и реализованы на базе интегрированного в чипсет SATA-контроллера. Еще два порта SATA 6 Гбит/с реализованы на базе двухпортового SATA-контроллера ASMedia ASM1061.
USB-разъемы
Для подключения всевозможных периферийных устройств на плате предусмотрено восемь портов USB 3.0 и восемь портов USB 2.0. Четыре порта USB 3.0 и восемь портов USB 2.0 реализованы на базе интегрированного в чипсет контроллера (всего чипсет Intel Z87 поддерживает до 14 портов USB из которых до 6 портов могут быть портами USB 3.0). Причем из этих портов только два USB 3.0 выведены на заднюю панель платы, а для подключения остальных на плате предусмотрены соответствующие разъемы. Еще один порт USB 3.0 используется для подключения четырехпортового USB-хаба ASMedia ASM1074, который дает еще четыре порта USB 3.0. Эти четыре порта выведены на заднюю панель платы. Отметим, что все порты USB 3.0 поддерживают возможность подключения накопителей (Boot Device) с загрузочной операционной системой.
Аудиоподсистема
Аудиоподсистема материнской платы Asus Z87-Plus включает в себя популярный 8-канальный (7.1) HD-аудиокодек Realtek ALC892. Ну а на задней панели платы предусмотрено шесть аудиоразъемов типа миниджек (3,5 мм) и один оптический разъем S/PDIF (выход).
Сетевой интерфейс
Для подключения к сегменту локальной сети на плате Asus Z87-Plus реализован гигабитный интерфейс на базе PHY-контроллера (контроллер физического уровня) Intel i217-V (используется контроллер MAC-уровня, интегрированный в чипсет).
Дополнительные особенности
Главной особенностью платы Asus Z87-Plus является поддержка технологии Dual Intelligent Processors 4, которая пришла на смену технологии Dual Intelligent Processors третьего поколения.
Новая технология Dual Intelligent Processors 4 объединяет в себе четыре технологии Digi+ Power, TPU, EPU и Fan Xpert 2 и позволяет очень просто оптимизировать систему под нужные задачи, повышая эффективность работы. Соответственно, на плате Asus Z87-Plus имеются переключатели EPU (Energy Processing Unit) и TPU (Turbo Processing Unit).
Среди других особенностей платы Asus Z87-Plus стоит отметить наличие кнопки включения питания и кнопки USB BIOS Flashback, которая позволяет легко обновлять BIOS платы с использованием USB-флэшки. Также имеется кнопка DirectKey, которая позволяет легко заходить в BIOS. Имеется и традиционная для плат Asus кнопка MemOK для запуска системы в случае установки «необычных» модулей памяти.
А вот кнопок перезагрузки и ClearCMOS на плате не предусмотрено. Отсутствует и индикатор POST-кодов. Стоит также отметить, что на плате имеется разъем PS/2 для подключения мыши или клавиатуры.
Система питания
Как и большинство плат, модель Asus Z87-Plus имеет 24-контактный и 8-контактный разъемы для подключения блока питания.
Регулятор напряжения питания процессора на плате Asus Z87-Plus является 8-канальным и основан на PWM-контроллере Digi+ VRM с маркировкой APS 1251. Сами каналы питания построены с использованием дискретных MOSFET-транзисторов.
Система охлаждения
Для охлаждения MOSFET-транзисторов регулятора напряжения питания процессора на плате Asus Z87-Plus имеется два миниатюрных радиатора, которые расположены рядом с процессорным разъемом.
Также имеется радиатор, установленный на чипсете Intel Z87. Помимо этого, для создания эффективной системы теплоотвода на плате предусмотрено два четырехконтактных разъема (CPU_FAN, CPU_OPT) для подключения вентиляторов кулера процессора и четыре четырехконтактных разъема для подключения дополнительных корпусных вентиляторов.
Отметим, что разъем CPU_FAN поддерживает как четырехконтактные (c PWM-управлением), так и трехконтактные (с управлением по напряжению) вентиляторы. Разъем CPU_FAN имеет функцию автоопределения типа подключенного вентилятора — для этого на одной стороне разъема имеется дополнительная стенка с пружинным контактом. В принципе, единственное преимущество такого решения заключается в том, что в BIOS Setup теперь не нужно производить ручной настройки типа подключенного кулера. Но чем это лучше настройки Auto для типа подключенного кулера — не очень понятно.
Конечно же, рассказывая о материнской плате, нельзя обойти вниманием интерфейс прошивки UEFI, который в дальнейшем по тексту мы будем именовать по старинке, а именно BIOS.
Прежде всего, отметим, что, как и на всех платах Asus, на плате Asus Z87-Plus имеется возможность очень просто обновить версию BIOS, используя для этого традиционную утилиту Asus EZ Flash 2 Utility, встроенную в саму программу настройки BIOS. В ходе тестирования платы мы прошили BIOS последней версии 1207.
Напомним, что функциональные возможности BIOS Setup в плане разгона процессоров отличаются для разблокированных процессоров K-серии и для обычных заблокированных процессоров, не поддающихся разгону. Мы тестировали плату Asus Z87-Plus с процессором Intel Core i7-4770K, то есть с разблокированным процессором.
Традиционно BIOS Setup на новых платах Asus имеет два режима отображения: простой (EZ Mode) и расширенный (Advanced Mode).
Режим EZ Mode предназначен для базовой конфигурации платы и контроля основных параметров. А вот тонкая настройка платы и разгон системы доступны только в режиме Advanced Mode.
Вообще, нужно отметить, что возможности по настройке BIOS на плате Asus Z87-Plus вполне типичны для плат Asus на основе чипсетов Intel 8-й серии и мало чем отличаются от интерфейса BIOS Setup на плате Asus Sabertooth Z87, о которой мы уже подробно писали. А потому мы не станем повторяться и перейдем дальше, к рассмотрению фирменных утилит, входящих в комплект поставки платы Asus Z87-Plus.
Фирменные утилиты
Большинство из этих утилит хорошо известны и уже давно входят в комплект поставки плат Asus. Поэтому, опять же, не будем заострять на них внимания и напомним лишь их основное назначение.
Утилита Ai Charger предназначена для ускоренной зарядки гаджетов по USB-кабелю, а утилита USB Charger+ позволяет настроить режим такой зарядки (нормальный, ускоренный), а также включить возможность зарядки при выключенном ПК.
Утилита USB BIOS Flashback позволяет проверять наличие новых версий BIOS и закачивать их на флэшку.
Утилита System Information выводит основную информацию о процессоре, памяти и материнской плате.
Утилита EZ Update проверяет наличие новых версий драйверов для материнской платы и позволяет обновлять их.
Утилита Network iControl предназначена для настройки сетевого соединения: она позволяет задать приоритеты по пропускной способности сетевого соединения различными приложениями.
Утилита USB 3.0 Boost предназначена для увеличения скорости передачи данных по интерфейсу USB 3.0. Данная утилита предусматривает два режима работы USB-накопителя: Turbo и UASP.
В режиме Turbo используется USB-протокол BOT (Bulk-Only Transport), но с увеличенным размером транзакции. Фактически, речь идет о модификации BOT-драйвера на уровне операционной системы.
Напомним, что по умолчанию максимальный размер транзакции для BOT-передач на уровне операционной системы составляет 64 КБ. В режиме Turbo максимальный размер транзакции может быть увеличен до 2 МБ, что позволяет USB-драйверу упаковывать несколько последовательных запросов в одну большую транзакцию. Ну а уменьшение количества транзакций позволяет уменьшить и количество команд ожидания, подготовки и подтверждений, что, в свою очередь, приводит к увеличению скорости передачи. Режим Turbo может увеличить скорость передачи данных как по интерфейсу USB 2.0, так и по USB 3.0. Однако он обеспечивает преимущество только в случае последовательной передачи данных, а в режиме случайного доступа использование данного режима может привести к снижению скорости передачи.
Режим UASP принципиально отличается от режима Turbo. UASP (USB Attached SCSI Protocol) — это новый протокол USB 3.0, который должен со временем вытеснить протокол BOT. Не вдаваясь в подробности UASP, отметим лишь, что этот протокол позволяет реализовать более высокую скорость передачи данных по интерфейсу USB 3.0 в сравнении с протоколом BOT.
Для реализации UASP необходима поддержка этого протокола на уровне USB-драйвера, аппаратная поддержка UASP на самом USB-устройстве и совместимый c UASP USB-контроллер. В операционную систему Windows 8 входит UASP-драйвер, но только для устройств USB 3.0.
В утилите Asus USB 3.0 Boost имеется свой UASP-драйвер, и если к порту USB 3.0 подключается USB-устройство с поддержкой UASP, то автоматически появляется возможность задействовать этот протокол для увеличения скорости передачи данных.
Справедливости ради отметим, что мы не нашли USB-накопителя или флэшки, которые поддерживали бы UASP, несмотря на тот факт, что некоторые из подключаемых нами USB-устройств были в списке совместимых, который можно найти на сайте компании Asus (мы использовали 64-битную операционную систему Windows 8).
Утилита Remote Go! — это комплекс из четырех утилит: Cloud Go!, Remote Desktop, DNLA Media Hub и File Transfer.
DNLA Media Hub позволяет запустить DLNA-сервер и воспроизводить мультимедийные файлы с компьютера на DLNA-совместимых устройствах (например, на DLNA-телевизоре).
Cloud Go! позволяет удаленно контролировать и синхронизовать файлы через облачные сервисы.
Remote Desktop позволяет получить доступ к рабочему столу компьютера и управлять им с использованием мобильного устройства (на базе iOS или Android).
File Transfer предназначена для обмена файлами (поддерживаются файлы изображения в форматах PNG, BMP, JPG, GIF и TIFF) между мобильным устройством (на базе iOS или Android) и ПК.
Утилита Dual Intelligent Processors 4 — это новая утилита, входящая в пакет Asus AI Suite III, а потому уделим ей более пристальное внимание. Данная утилита включает в себя пять отдельных утилит (4-Way Optimization, TPU, EPU, Digi+ Power Control и XFan Xpert 2), объединенных единым интерфейсом.
Утилита 4-Way Optimization позволяет нажатием одной кнопки разогнать систему, оптимизируя при этом энергопотребление, а также реализуя настройку скоростного режима подключенных вентиляторов и настройку регулятора напряжения питания процессора. Также утилита 4-Way Optimization позволяет задавать режим энергопотребления ПК («максимальная производительность», «сбалансированный», «максимальная экономия энергии», режим «отошел»).
Отдельные утилиты TPU, EPU, Digi+ Power Control и XFan Xpert 2 предназначены для ручной настройки системы.
Утилита TPU позволяет разгонять процессор и графическое ядро, а также устанавливать напряжения питания процессора.
Утилита EPU предназначена для настройки различных режимов энергопотребления.
Утилита Digi+ Power Control предназначена для настройки регулятора напряжения питания и позволяет задать нагрузочную кривую (Load-line Calibration), частоты работы преобразователей для процессора и памяти и некоторые другие параметры.
Ну а утилита XFan Xpert 2 предназначена для настройки скоростного режима подключенных вентиляторов.
При настройке скорости вращения вентиляторов имеется возможность корректировать график зависимости скорости вращения от показаний связанного с вентилятором температурного датчика. Причем имеется возможность в автоматическом режиме определять зависимость скорости врашщения вентилятора от скважности управляющих PWM-импульсов (для четырехконтактных вентиляторов).
Выводы
Плата Asus Z87-Plus формально не относится ни к оверклокерской, ни к игровой серии. Более того, она вообще не является топовым решением компании. Как следствие, на плате минимум избыточности (лишь дополнительный USB-хаб и SATA-контроллер) и она имеет вполне адекватную стоимость. Тем не менее, Asus Z87-Plus имеет гибкие возможности по настройке и обладает хорошими функциональными возможностями.
