【簡測】2016上半年 USB 3.1 Gen1 控制晶片評比-終篇 (圖多，不喜勿入)
2012年中曾作過類似測試文，當時是以HDD為基準。今年突然想趁著MLC SATA SSD的普及年代，搭配新一代的PC平台，來試試歷經
數年的努力，最新的USB UASP環境下各家晶片的實際效能。今年
五、六月已陸續貼出幾篇簡測文，本篇則以較完整的數據，搭配
Intel系列晶片作比較。AMD USB 3.0晶片就不在在本篇測試範圍
內，USB 3.1 Gen2評比將在另篇文章發出。
受測的第三方USB 3.1 Gen1 (USB 3.0)控制晶片，依控制晶片廠
英文名稱排序。
首先登場的是asmedia(祥碩) ASM1042，符合xHCI 0.96規範，在
2012那個年代幾乎內建於多數國產廠商主機板，尤其以ASUS或華
擎居多。2015年下半能仍有不少廠商內建此晶片，作為USB 3.0
Port擴充使用。附圖為網站抓取，若有不妥隨時會移除此圖檔。
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由於ASM1042僅支援xHCI 0.96規範，漸漸地被其它對手趕上，
asmedia旋即改版推出支援xHCI 1.0規範的ASM1042A。或許是太多
的舊款ASM1042晶片庫存待消化，ASM1042A在2015年第一季底以後
才開始於部分主機板少量地內建，作為第三方擴充使用，也有部
分USB產品也納入此款晶片作為USB 3.0 Hub使用。
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本篇受測的擴充卡為銀ITHOO asmedia ASM1042A USB 3.0卡。
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鈺創(Etron)推出新的USB 3.0 xHCI 1.0規範晶片，型號為EJ198H，
較少主機板採用，即使國內三大主機板廠商最愛用Etron USB 3.0
晶片的那家，提供解決方案的型號仍是前一代的產品(EJ168)。
先看一下EJ198H的規格：
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本篇受測的擴充卡為銀欣 SilverStone SST-ECU01 USB 3.0卡。
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Fresco Logic，美商睿思科技研發，在USB 3.0初問世的那個年代，
也蠻少推出對應的USB 3.0 Host/Device晶片，很可惜在臺灣的市
場推展不起來。近年Fresco Logic在其官網將USB 3.0 Host Controller
晶片一分為三:FL1100LX (1 port)、FL1100SX (2-port)及FL1100EX
(4-port)，臺灣境內能找到的仍是舊款4 Ports FL1100晶片產品，
無緣測試新款的FL1100EX晶片，FL1100為該公司第一款支援xHCI
1.0規範的晶片。
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本篇受測的擴充卡為登昌恆Uptech UTB245 USB 3.0卡。
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Renesas/NEC是第一家推出USB 3.0擴充晶片，當時的代表作為符合
xHCI 0.96規範的µPD720200A系列，本篇不作該晶片測試。µPD720200
並未符合xHCI 1.0規範，Renesas於2011下半年推出µPD720201/µPD720202，
目前臺灣境內不管是網路商店或是店家賣的USB 3.0擴充卡，幾乎多
是搭載此款µPD720201/µPD720202晶片，已到過度氾濫的程度。
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本篇測試的擴充卡為AKE µPD720201 USB 3.0擴充卡，附圖為網站
抓取，若有不妥隨時會移除此圖檔。
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Ti TUSB7340，美商德儀研發，未符合xHCI 1.0規範，僅達xHCI 0.96。
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本篇測試的擴充卡為shentek USB 3.1 Gen1擴充卡。
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VIA VL805，台灣威鋒電子研發，推出第一款USB 3.0控制晶片為
VL800，僅達xHCI 0.96規範，效能也不見得突出。VIA Lab順勢推
出新款的USB 3.0晶片，分別為VL805(4 Ports)/VL806(2 Ports)
兩款晶片，以對應xHCI 1.0規範的USB 3.0規格。
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本篇測試的擴充卡為網購不知名VL805 USB 3.0擴充卡。
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Intel USB 3.0擴充晶片，首見於Intel Z77晶片組，當時一度讓市
場掀起了USB 3.0週邊升級熱。隨後的Intel桌上型晶片組都納入了
USB 3.0擴充功能，本篇以最新的Z170納入測試，以下為Z170 USB
3.0的簡述。
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本篇測試的主機板為ASUS Z170 Deluxe。
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Intel C600系列晶片組，在X79年代未加入USB 3.0功能，遲至C602
晶片組(X99)才見到USB 3.0擴充功能，以下為X99 USB 3.0的簡述。
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本篇測試的主機板為ASUS X99-E WS/USB 3.1。
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簡單介紹結束囉，上機去。
測試環境簡述:
M/B: ASUS X99-E WS/USB 3.1 BIOS 0602
CPU: i7-5930K oc 4.5G
RAM: G.Skil DDR4-3000 CL15-16-16 4Gx4
OS SSD: Fujitsu FSX-240GB SLC SSD 接在H710P上
測試碟: Samsung 850 Pro 256G MLC SSD
測試碟外接盒: Akitio Neutrino U3.1 USB 3.1 Gen2(Type-C)
USB 3.0 Driver: Windows 10內建 UASP Drivers
USB 3.1 線: Qooker酷可 USB 3.1 Gen 2 Type C轉Type A 1M長
OS: Windows 10 Enterprise x64
AIDA64 Read Test Suite，設定Block Size 1MB及8MB作為測試基
準。Z170完封所有的對手，X99些微差距落後。ASM1042A在Block
1M時讀取速率贏VL805，在Block 8M時讀取速率反倒輸給VL805。
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AIDA64線性讀寫測試，設定Block Size 8MB作為測試基準。
Z170平均讀取速率贏過X99，平均寫入速率則是X99獲勝。儘管VL805
的平均線性讀取速率最快，平均寫入速率以FL1100最快。
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ASM1042讀寫曲線：
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ASM1042A讀寫曲線：
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EJ198H讀寫曲線：
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https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e09/19908135/1135732706_x.jpg
FL1100讀寫曲線：
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https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e89/19908135/1135733602_x.jpg
µPD720201讀寫曲線：
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https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e32/19908135/1135733003_x.jpg
Ti TUSB7340讀寫曲線：
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https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ee0/19908135/1135731129_x.jpg
VL805讀寫曲線：
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ee5/19908135/1135732414_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ee1/19908135/1135731130_x.jpg
Intel Z170讀寫曲線：
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https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e9a/19908135/1135733107_x.jpg
Intel X99讀寫曲線：
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AJA 設定2048*1556 10-bit RGB從128MB~16GB全測一輪。
讀取曲線很明顯分為三群，Intel系以Z170讀取速率較快，xHCI 1.0
系列晶片以ASM1042A較快，EJ198H竟落到xHCI 0.96的級距，還輸給
ASM1042。寫入速率FL1100相對穩定的表現而獲勝，Intel系列晶片
組寫入起伏挺大的。
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Anvil's Storage Utility設為Compression 100%環境，把容量值
從1GB~32GB式全測試一輪，並強制設為Write Through模式進行寫
入測試。
循序讀取速率以Z170奪冠，VL805也小幅領先ASM1042A；循序寫入
測試除了FL1100、µPD720201、VL805外，多呈明顯地波動，以X99
平均表現較佳。
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4K讀取速率以EJ198H平均比現較佳，Z170還輸給ASM1042，X99也輸
給µPD720201；4K寫入測試，很明顯的分為三群，領先群以FL1100
表現最快，也贏過了Z170，X99輸給Ti TUSB7340，EJ198H輸給了
ASM1042均跌破眼鏡。
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4KQD4的讀取速率以ASM1042A最快並贏過Z170及X99，寫入除了VL805、
µPD720201及FL1100較穩定，AM1042A、Z170及X99波動幅度較大。
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4KQD16的讀取速率以ASM1042A最快，Z170或X99還輸給µPD720201；
寫入速率除了ASM1042及EJ1985H較平順，其它晶片寫入曲線均呈起
伏，以VL805平均較佳。
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32K讀取速率均由ASM1042A奪冠，128K讀取速率由Z170領先。
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觀察分數，讀取分數以ASM1042A平均較高分並贏過Z170，EJ198H明
顯地落後；寫入分數以µPD720201平均分數較高，EJ198H仍輸給了
ASM1042，總得分數以ASM1042A平均最高分。
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AS SSD設定檔案容量為1GB，同時測試Copy Benchmark及Compression
Benchmark。
循序讀取速率以Z170最快，循序寫入則是FL1100最快。
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4K/4K-64Thrd讀寫測試：4K讀取以EJ198H最快、4K寫入是FL1100最
快；4K-64 Thrd讀取速率以ASM1042A最快，4K-64 Thrd寫入速率則
是VL805最快。
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512B讀寫測試：讀取速率以ASM1042A最快，寫入速率則是Z170最快。
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ASM1042A讀取分數最高，FL1100的寫入分數最高，整體總分仍為
ASM1042A最快。
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ISO檔及Game選項的傳輸測試：ISO讀取速率以ASM1042A最快、程式
讀取及遊戲載入速率以FL1100最快。
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Compression Benchmark測試圖檔直接貼出。
ASM1042
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ASM1042A
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EJ198H
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FL1100
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µPD720201
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Ti TUSB7340
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e0a/19908135/1135732707_x.jpg
VIA VL805
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e36/19908135/1135733007_x.jpg
Intel Z170
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Intel X99
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ATTO Diskbenchmark v2.47將封包值設定為512Byte到8KB，針對檔
案長度64K、64MB、256M、512MB、1GB、2GB，分別測試Neither及
Overlapped I/O模式。
檔案長度64K，各模式的讀寫曲線圖如下：
Neither模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522eb8/19908135/1135617937_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e30/19908135/1135618313_x.jpg
Overlapped I/O模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e1c/19908135/1135616757_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ebb/19908135/1135617940_x.jpg
檔案長度64M，各模式的讀寫曲線圖如下：
Neither模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e1b/19908135/1135616756_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ee8/19908135/1135619009_x.jpg
Overlapped I/O模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e88/19908135/1135618913_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e8a/19908135/1135618915_x.jpg
檔案長度256M，各模式的讀寫曲線圖如下：
Neither模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e31/19908135/1135618314_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e23/19908135/1135618812_x.jpg
Overlapped I/O模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522edb/19908135/1135616436_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ebd/19908135/1135617942_x.jpg
檔案長度512M，各模式的讀寫曲線圖如下：
Neither模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522eba/19908135/1135617939_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ec4/19908135/1135618717_x.jpg
Overlapped I/O模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e92/19908135/1135618411_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e32/19908135/1135618315_x.jpg
檔案長度1G，各模式的讀寫曲線圖如下：
Neither模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522eb7/19908135/1135617936_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e9a/19908135/1135617139_x.jpg
Overlapped I/O模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e5e/19908135/1135618103_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e7d/19908135/1135617622_x.jpg
檔案長度2G，各模式的讀寫曲線圖如下：
Neither模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e8f/19908135/1135618408_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ee4/19908135/1135619005_x.jpg
Overlapped I/O模式
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ec5/19908135/1135618718_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e91/19908135/1135618410_x.jpg
以封包值8KB為基準，比較各模式的讀寫速率：
Neither，Z170的讀取速率最快，ASM1042A小贏VL805；寫入速率
仍是Z170最快，ASM1042A平均速率快於FL1100。
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522e7b/19908135/1135617620_x.jpg
https://5.share.photo.xuite.net/ralphyang/1522ed9/19908135/1135616434_x.jpg
Overlapped I/O，Z170的讀取速率最快，ASM1042A小贏VL805；寫
入速率仍是Z170最快，ASM1042A平均速率快於FL1100。
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Crystal DiskMark v5.1.2，容量值選50MiB、500MiB、1GiB、4GiB、
8GiB及32GiB等六組，測試Default資料型態。
循序讀寫讀取曲線分兩大類，Intel系列最快，xHCI 1.0的讀取速率
以ASM1042A最快；寫入速率以FL1100較穩定，Intel系劣及ASM1042A
晶片會出現速率陡降的情況。
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Seq Q32T1，讀取曲線也分三類，Intel系列最快，xHCI 1.0的讀取
速率以VL805最快，EJ198H讀取速率輸給xHCI 0.96；寫入速率也以
Intel系列較快，xHCI 1.0以ASM1042A最快。
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4K讀取速率以EJ198H最快，Z170輸給ASM1042A，X99只贏VL805，其它
的幾乎都輸；寫入速率以Z170遙遙領先，EJ198H最慢。
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4K Q32T1讀取速率以ASM1042A最快，Z170及X99在領先群裡只贏過
FL1100，寫入速率雖然ASM1042A平均較快，VL805的穩定性較佳。
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NetworkDLS - DiskMark採預設封包值64K，檔案容量為2.5G。
平均讀取速率以ASM1042A最快，平均寫入以X99最快。
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HDTune v5.6設定檔案容量為8MB，各測試選項結果。
循序測試
循序讀取速率以Z170較快，循序寫入速率以X99最快，Z170反而最慢。
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額外讀寫測試 (Extra Test-Read/Write)
隨機搜尋及4K隨機搜尋讀取速率均以FL1100遙遙領先最快，隨機搜
尋及4K隨機搜尋寫入速率以Z170最快。
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隨機讀寫測試 (Random Access-Read/Write)
隨機讀取或4K隨機讀取是Intel系列晶片的天下，ASM1042A緊追在後。
隨機寫入以FL1100最快，4K隨機寫入以Z170較快。
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File Benchmark測試：以Block Size 512MB檔案長度為基準，設定
50MB、500MB、2000MB及4000MB，測試資料型態為Mixed及Zero。
循序測試：Mixed或Zero型態以X99讀取速率最快，寫入速率以FL1100
平均較快。
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4 KB Random Single：Mixed型態裡ASM1042A與EJ198H不相上下，寫
入速率以FL1100最快，Z170、X99表現也不佳；Zero型態裡ASM1042A
讀取速率先盛後衰，寫入速率以FL1100最快。
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4 KB Random Multi 32：Mixed或Zero型態以µPD720201平均讀取速
率最快，寫入速率平均以VL805較快，Intel系列晶片表現不甚理想。
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HD-Tach 讀取效能測試，分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。
平均讀寫速率以ASM1042A最快。
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HD-Tach RW 讀寫效能測試，分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。
平均讀取速率以ASM1042A最快，寫入速率以Z170最快。
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InHouse DiskBenchmark效能測試：
循序讀寫測試。
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隨機讀寫測試。
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Parkdale v2.96分別選取Block Size 64KB及1MB為基準，把檔案大小
從250MB到4000MB全測過一輪。
循序讀取速率在Block 64K以ASM1042A平均表現較快，惟在Block 1M
時，Intel系列晶片大獲全勝並由X99奪冠。循序寫入速率在Block
64K以X99平均表現較快，Block 1M反倒是FL1100平均較快。
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Random QD32的讀取速率以EJ198H平均表現最佳，寫入速率以FL1100
平均表現。
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PCMark 7 Secondary Storage測試。
標準總分以FL1100最高分5294，原始得分還是FL1100最高4999。
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把所有測試軟體的項目，作個簡表，並作個簡單結論。
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若以ASM1042為基準，ASM1042A的表現還贏過Z170或X99。
若以xHCI 0.96級距來看，Ti TUSB7340還贏過ASM1042約33%。
若以xHCI 1.0級距來看，EJ198H在多數項目數據不佳，X99與
µPD720201不相上下，還小輸給FL1100，僅靠Z170讓Intel系列
晶片保住USB 3.1 Gen1速率面子。
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。
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