華碩渠道-AA系統(tǒng)
前言：
從去年年底開(kāi)始，USB 3.1就被各個(gè)媒體炒得火熱，筆者有幸拿到了一款搭載USB 3.1接口的華碩 Z97-A/USB 3.1主板，終于可以揭開(kāi)USB 3.1的神秘面紗了。華碩這次首批共推出了14款帶有USB3.1接口的主板，其中12款采用板載接口方案，Z97-A/USB 3.1就是其中之一，而華碩還有兩款X99主板采用的是額外附贈(zèng)擴(kuò)展卡的方式來(lái)提供USB3.1接口。Z97-A/USB 3.1和原版Z97-A的差距就僅僅是背板兩個(gè)USB2.0接口換成了USB3.1，以及USB3.1接口后面的控制芯片電路而已。
USB 3.1解讀：
自從1994年第一個(gè)USB標(biāo)準(zhǔn)制定完成后，作為PC上最為重要的標(biāo)準(zhǔn)之一，USB伴隨著PC走過(guò)了一次次的技術(shù)革新。 USB的標(biāo)準(zhǔn)最開(kāi)始是由微軟和英特爾發(fā)起，初始目的是取代串口使數(shù)據(jù)通信更為方便。但是隨著PC的影響力越來(lái)越大，USB使用范圍和影響力也水漲船高，不 僅用于充電也開(kāi)始進(jìn)入了視頻領(lǐng)域，其標(biāo)準(zhǔn)制定的話語(yǔ)權(quán)也越來(lái)越大，煞有一種與HDMI分庭抗禮的趨勢(shì)，今次我們就為大家?guī)?lái)一個(gè)簡(jiǎn)單解讀。
USB 3.1的新接口類(lèi)型：
為了保證USB接口的向下兼容性，USB 3.1的接口依然保留了傳統(tǒng)形狀的Type-A、Type-B與Micro Type-B，這些我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中已經(jīng)都有接觸。這次USB 3.1最為革新性的接口就是推出的新型的Tpye-C，這種接口的請(qǐng)見(jiàn)下圖：
母口針腳定義
公口針腳定義
這種Tpye-C型接口大小接近現(xiàn)在的micro USB Tpye-B接口，而對(duì)比micro USB來(lái)說(shuō)，Tpye-C口具有著正反皆可插的優(yōu)勢(shì)，這樣在人性化設(shè)計(jì)上又向前邁進(jìn)了一步。
USB 3.1與USB 3.0在針腳定義上的區(qū)別：
由于USB協(xié)議具有多種接口類(lèi)型，為了便于閱讀我們就拿最常見(jiàn)的USB Type-A型接口來(lái)舉例說(shuō)明。
對(duì)于新出的USB 3.1 Type-A來(lái)說(shuō)其在物理接口上基本與之前的USB 3.0保持一致，連最大的輸出電流也依然為0.9A，唯一的變化是其數(shù)據(jù)線可以傳輸達(dá)到10Gbps。介紹到這里可能會(huì)有讀者問(wèn)，USB 3.1不是有PD技術(shù)，可以支持100W的傳輸么？筆者這里需要告訴大家，USB 3.1要想傳輸12V與5A@20V（就是號(hào)稱(chēng)的100W），那是擴(kuò)展功能，需要另外加入10、11引腳，那就看生產(chǎn)廠商愿不愿意加了，畢竟這是可選的， 所以說(shuō)目前USB 3.1最大的改動(dòng)是在傳速速度上。
特別說(shuō)明：USB PD要比USB 3.1規(guī)范早，最早推出實(shí)在2012年7月，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)除了如果USB 2.0接口也可以使用PD技術(shù)，PD技術(shù)是USB標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)擴(kuò)展技術(shù)，具體可以參考筆者當(dāng)時(shí)的《USB 發(fā)展的新趨勢(shì) USB PD解讀》。
USB 3.1所帶來(lái)的提升：
表面上看USB 3.1比USB 3.0快了一倍，實(shí)際上還要更快，因?yàn)閁SB 3.1的編碼形式發(fā)生了變化。
USB 3.1帶來(lái)的10Gbps提升不僅僅是數(shù)字上的，還有編碼形式的改變。之前USB采用 8b/10b 編碼，但在10Gbit/s 版本中采用的則是128b/132b編碼。這種編碼的位元數(shù)更多，擁有更佳的傳輸效率（或者較低的編碼損耗）。這種改變也意味著PCB板上的芯片與電路都 要重新設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足128b/132b編碼的傳輸，并且USB 3.1重新定義了一個(gè)Re-timing Repeater芯片放大及還原USB信號(hào)，這樣可以加長(zhǎng)USB 3.1的傳輸距離。
USB 3.1的意義：
很多消費(fèi)者可能看到這里會(huì)覺(jué)得，USB 3.1的提升好像就是速度變快了而已，實(shí)際上這僅僅是表面上的，USB 3.1這次真正的是打算增加碼率進(jìn)軍視頻領(lǐng)域。
可以看到USB 3.1是具備取代DP和HDMI 1.4的能力的，雖然離HDMI 2.0的18Gbps還有差距，不過(guò)這樣的能力已經(jīng)滿(mǎn)足絕大部分的視頻需求了。筆者覺(jué)得USB 3.1的推出是一個(gè)前頭兵，其先用Type-A型提升已有USB的占有率，其真正的王牌軍是Type-C型，如果條件成熟，可能在未來(lái)顯示器與供電線上看 到的USB 3.2 Type-C的身影。實(shí)際上這對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是好事，以后再也不用為一個(gè)設(shè)備一堆接頭的事情煩惱了。
Z97-A/USB 3.1簡(jiǎn)析：
這次我拿到的是Z97-A USB 3.1的主板及一個(gè)華碩的USB 3.1硬盤(pán)盒。至于為什么要有硬盤(pán)盒，那是因?yàn)閁SB 3.1的速度太快了，僅憑目前設(shè)備來(lái)說(shuō)是沒(méi)法正常測(cè)試USB 3.1的速度的。
先看主板，Z97-A/USB 3.1的彩盒與原版最大的區(qū)別在正面型號(hào)下方添加了USB 3.1的標(biāo)識(shí)，內(nèi)部則和原版完全一樣，附件也都是說(shuō)明書(shū)、SATA線、驅(qū)動(dòng)光盤(pán)、SLI橋接器和I/O擋板的組合。
原版的Z97-A是市場(chǎng)上非常熱門(mén)的Z97產(chǎn)品，在京東上還號(hào)稱(chēng)是“Z97銷(xiāo)量冠軍”。這塊主板可以算是一款全能型產(chǎn) 品，各方面都給出了不錯(cuò)的配置。硬件部分，CPU供電采用了8相數(shù)字供電設(shè)計(jì)，PCIe 3.0插槽支持SLI及CrossFireX；四條DDR3內(nèi)存插槽則支持最高超頻到DDR3-3200MHz；磁盤(pán)接口除去傳統(tǒng)的SATA3外，還各提 供了一個(gè)SATA Express和M.2接口；游戲玩家最關(guān)心的音頻和網(wǎng)絡(luò)部分，Z97-A提供了Intel I218V網(wǎng)卡外加由ELNA專(zhuān)業(yè)音頻電容、Realtek ALC892芯片及音頻放大器組成的“華碩美聲大師”設(shè)計(jì)。軟件方面則有華碩頗受好評(píng)的智能管家3、UEFI中文圖形化BIOS、網(wǎng)絡(luò)加速大師、家庭云端 服務(wù)等。
主板細(xì)節(jié)展示
Z97-A/USB 3.1與原版最主要的不同在USB端，可以看到原版DVI接口右側(cè)的2個(gè)黑色USB 2.0換成了這種淺綠色、官方稱(chēng)之為鳧藍(lán)的USB 3.1接口。PS：小知識(shí)，這個(gè)字念二聲fu，買(mǎi)主板還可以學(xué)中文。從接口類(lèi)型上看這次Z97-A USB 3.1使用的是可以向下兼容的Type-A接口，而不是最近炒得大紅大紫的Type-C接口。
還需要說(shuō)明的是，華碩 Z97-A/USB 3.1（也包括華碩推出的這一整批USB 3.1主板）采用的是USB 3.1 Gen 2，也就是真正的USB 3.1，理論帶寬是10Gbps。而像蘋(píng)果推出的新Macbook雖然使用了Type-C接口，但它是USB 3.1 Gen 1，理論帶寬只有5Gbps，其實(shí)就是USB 3.0的馬甲而已（不過(guò)有USB PD 2.0，可以支持最高5A輸出）。不過(guò)華碩Z97-A/USB 3.1雖然擁有10Gbps的真USB 3.1帶寬，但USB 3.1 TypeA接口只能最大輸出900mA電流（和USB 3.0一樣），華碩另外所售的USB 3.1 TypeA 2接口擴(kuò)展卡也如此，USB 3.1 Type C單接口擴(kuò)展卡倒是能輸出最大3A的電流，20V 5A的大功率接口在下一代芯片組才會(huì)開(kāi)放。
華碩 Z97-A/USB 3.1上的USB 3.1控制器是祥碩（ASMedia）提供的ASM1142，首批上市的其他廠商USB 3.1主板應(yīng)該用的也是這個(gè)方案。這顆控制器可以提供2個(gè)USB 3.1 TypeA接口，可以走PCIe 2.0 x2或PCIe 3.0 x1通道（Z97-A/USB 3.1走的PCIe 2.0 x2），符合x(chóng)HCI 1.1，支持UASP模式。
華碩 USB 3.1硬盤(pán)盒：
這次同來(lái)的還有USB 3.1硬盤(pán)盒，而這個(gè)硬盤(pán)盒最大的特點(diǎn)就是使用了傳說(shuō)中的Type-C接口。因?yàn)閁SB 3.1的理論傳輸速度已經(jīng)遠(yuǎn)超SATA接口，所以這款硬盤(pán)盒里裝的實(shí)際上是兩塊mSATA SSD組成的RAID0，下面讓我們一睹其細(xì)節(jié)。
硬盤(pán)盒和附件一覽，因?yàn)閮?nèi)部是一個(gè)RAID0，所以硬盤(pán)盒需要一個(gè)外接供電系統(tǒng)。
5V的適配器做的很精致，即使硬盤(pán)盒不用，做個(gè)手機(jī)充電器也是不錯(cuò)
筆者終于還是見(jiàn)到了Type-C的真容了，接口比普通的Type-A還是小了很多，接近Micro USB，但是實(shí)際上比Micro USB還是要大一點(diǎn)點(diǎn)。
Type-C近距離看，上下都有齒。
華碩提供的這個(gè)測(cè)試用硬盤(pán)盒來(lái)自聯(lián)力，型號(hào)EX-M2，外殼采用的是聯(lián)力最擅長(zhǎng)的鋁拉絲，外觀制作還是很精美的。另外也可以看到Type-C的母口的樣子，筆者實(shí)際拔插發(fā)現(xiàn)，手感還是比較澀的，估計(jì)插的太少緣故。
硬盤(pán)盒內(nèi)部，使用祥碩的USB 3.1-SATA 6Gb/s轉(zhuǎn)換方案ASM1352R，然后搭配兩塊三星840EVO mSATA 250GB SSD組成的RAID 0，以便速度能突破SATA 6Gb/s的上限。
USB 3.1與USB 3.0理論速度對(duì)比測(cè)試：
測(cè)試平臺(tái)一覽
測(cè)試平臺(tái)說(shuō)明：測(cè)試時(shí)將CPU超頻至4.5GHz，并關(guān)閉節(jié)能。由于測(cè)試用USB 3.1硬盤(pán)不支持TRIM，RAID 0擦除也比較麻煩，測(cè)試結(jié)果可能會(huì)有些許誤差。
在本次測(cè)試環(huán)節(jié)中，我們將用將USB 3.1硬盤(pán)盒分別插在主板的原生USB 3.1接口和原生USB 3.0接口下進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。首先是在ATTO Disk軟件中進(jìn)行理論讀寫(xiě)性能測(cè)試，之后要使用Crystal Disk Mark軟件進(jìn)行普通文件與壓縮文件讀寫(xiě)的對(duì)比測(cè)試，最后用AS SSD軟件進(jìn)行連續(xù)的壓縮數(shù)據(jù)讀寫(xiě)測(cè)試。
USB 3.1的ATTO Disk測(cè)試
USB 3.0的ATTO Disk測(cè)試
通過(guò)這個(gè)測(cè)試可以看到USB 3.1的速度測(cè)試完秒U(xiǎn)SB 3.0，其最大速度接近了800MB/s，而USB 3.0的接口最大不超過(guò)450MB/s。USB 3.1的測(cè)試結(jié)果已經(jīng)可以達(dá)到主控所用PCIe 2.0 x2通道1GB/s帶寬的大約80%，表現(xiàn)還是比較令人滿(mǎn)意的。
USB 3.1的Crystal Disk Mark測(cè)試
USB 3.0的Crystal Disk Mark測(cè)試
CDM我們只測(cè)試了隨機(jī)數(shù)據(jù)，持續(xù)和512K測(cè)試USB 3.1無(wú)論讀寫(xiě)都和上面的ATTO一樣有著明顯的優(yōu)勢(shì)。而在小文件的處理上，與USB 3.0讀寫(xiě)性能相近不同，USB 3.1的寫(xiě)入性能暴漲，寫(xiě)入數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于讀取數(shù)據(jù)。
USB 3.1的AS SSD測(cè)試
USB 3.0的AS SSD測(cè)試
從結(jié)果上可以看到，當(dāng)華碩的硬盤(pán)盒不論插到USB 3.1還是USB 3.0接口上，其讀寫(xiě)的速度都是比較平穩(wěn)的、波動(dòng)極小。兩者最主要的區(qū)別還是速度上，USB 3.1在速度上繼續(xù)保持了700MB/s以上的高速讀寫(xiě)，USB 3.0則處在400MB/s出頭的速度。
從以上三個(gè)測(cè)試項(xiàng)目上可以看到USB 3.1的讀寫(xiě)速度相較USB 3.0的提升還是非常驚人的，其最大傳輸速度已經(jīng)非常接近PCIe 2.0 x2所能提供最大帶寬的80%，于是就有了兩個(gè)問(wèn)題。一個(gè)是使用PCIe SSD外接設(shè)備的普及速度；另一個(gè)則是當(dāng)PCIe 2.0 x2已滿(mǎn)足不了USB 3.1的理論最高速度時(shí)，PCI通道的數(shù)量顯得愈發(fā)捉襟見(jiàn)肘?？傮w來(lái)說(shuō)，USB 3.1目前給人最直觀的還是讀寫(xiě)速度，至于其宣傳的視頻功能，恐怕還需要一定時(shí)間。
USB 3.1速度對(duì)比模擬測(cè)試：
模擬測(cè)試首先用的是我們之前常用的Fastcopy，測(cè)試文件有兩個(gè)，一個(gè)是Windows 7的鏡像文件（單一ISO），另一個(gè)是3ds Max的安裝文件夾（包含70個(gè)文件夾、510個(gè)文件），二者的大小都在3.8GB左右。測(cè)試時(shí)USB 3.1硬盤(pán)盒分別插在USB 3.1和USB 3.0接口測(cè)取平均寫(xiě)入和讀取速度。由于我手上沒(méi)有高速的M.2接口SSD，為了另一塊硬盤(pán)沒(méi)有讀寫(xiě)瓶頸，所以用內(nèi)存做了個(gè)RAMDISK。
8個(gè)測(cè)試結(jié)果比較多就不放原圖了，結(jié)果和上面的CDM基準(zhǔn)測(cè)試差不多，除了文件夾讀取兩者間的差距不大外，其余幾項(xiàng)測(cè)試USB 3.1和USB 3.0間的差距都相當(dāng)明顯。
USB 3.1測(cè)試結(jié)果
USB 3.0測(cè)試結(jié)果
還測(cè)試了模擬日常應(yīng)用軟件讀寫(xiě)的PCMARK 8磁盤(pán)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果分?jǐn)?shù)和各項(xiàng)測(cè)試時(shí)間USB 3.1和USB 3.0的差距并不算大，不過(guò)帶寬兩者還是會(huì)有60MB/s的差距，算下來(lái)也有46%的提升呢。
USB 3.1 Boost測(cè)試：
幾年前華碩配合自家的USB 3.0主板提供了一個(gè)USB 3.0 Boost軟件，并集成在Ai Suite套件里。這個(gè)軟件主要是通過(guò)UASP協(xié)議來(lái)進(jìn)一步提升USB 3.0的傳輸速度，若外接設(shè)備和USB主控都支持UASP則可以通過(guò)USB 3.0 Boost軟件直接開(kāi)啟UASP模式；若外接設(shè)備不支持，華碩倒也借助UASP模式提供了Turbo模式。到了USB 3.1時(shí)代，這個(gè)軟件也順勢(shì)進(jìn)化到了USB 3.1 Boost，具體功能和之前基本一致，實(shí)際效果讓我們來(lái)簡(jiǎn)單試一下。
Ai Suite 3軟件列表里的USB 3.1 Boost
USB 3.1 Boost的主界面，右側(cè)提供了三種模式，不過(guò)因?yàn)闇y(cè)試的硬盤(pán)盒不支持UASP，所以只剩下了正常和加速模式兩種可選。
正常模式
加速模式
在加速模式下，持續(xù)讀寫(xiě)的測(cè)試結(jié)果還是能看出是有一定增長(zhǎng)的，其中持續(xù)寫(xiě)入突破了800MB/s大關(guān)。不過(guò)速度增長(zhǎng)的比例實(shí)在不高，算下來(lái)也就在2%~3%之間。當(dāng)然之后USB 3.1的驅(qū)動(dòng)及固件經(jīng)過(guò)優(yōu)化估計(jì)會(huì)好一些，以及外接設(shè)備真正可用UASP模式下也會(huì)好些。
小結(jié)：
從這次解析和測(cè)試中我們可以看到，到現(xiàn)在USB 3.1只能算是邁出了萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步，離完全體差的著實(shí)有點(diǎn)遠(yuǎn)。受限于外部環(huán)境（主要是芯片組限制），現(xiàn)在我們所能享受的到的也就是傳輸速度提升和全新 的Type C接口而已。而Typer C所能提供的USB 3.1（PD）的大功率輸出、音視頻傳輸?shù)絹?lái)尚需時(shí)日。在測(cè)試中華碩Z97-A/USB 3.1的鳧藍(lán)色USB 3.1接口可以跑出最高超過(guò)800MB/s的傳輸速度，相較USB 3.0有了質(zhì)的提升，10Gbps的理論上限也給傳輸速度留下了一定的提升空間。而對(duì)應(yīng)的高速外接設(shè)備在M.2接口、PCIe SSD等一步步的普及下，應(yīng)該不會(huì)讓我們望口興嘆太久。
