这才是真正的USB 3.0——Sandy Bridge平台USB3.0性能研究
DIY研究所
USB3.0作为消费者非常关注的新一代高速数据接口，早在P55时代已经被主板厂商列为高端产品必备的规格，到目前，已经有普及到主流产品上的趋势。不过，在P55之类主板上采用的第三方USB3.0控制芯片始终不能发挥出全部的性能，在测试中也可以看到P55上通过USB3.0接口连接的硬盘速度与通过SATA接口连接的硬盘速度有明显差距。这到底是什么问题？Intel新推出的P67/H67主板是否已经解决了这个问题？现在就让本博士通过实际的测试告诉你答案。
USB3.0受限，PCI-E带宽是“主因”
Q：USB3.0关PCI-E什么事？
在这之前，我们先来了解几个相关的知识，这样可以更好地理解整个USB3.0传输速度问题的前因后果。
疯狂博士：问得好，USB3.0是个数据接口，PCI-E是系统的总线，它们之间有什么联系？其实很好理解，USB3.0与外部设备连接，然后USB3.0控制器就通过PCI-E总线与系统进行数据传递。打个比方，USB3.0接口好比水龙头，而PCI-E总线就好比是水管。水龙头再大，接在细水管上，那出水量也高不了，所以，USB3.0再牛，如果与系统连接的总线带宽不够，那它的速度也是会受到限制的。而且，不管你是用USB3.0的PCI-E扩展卡还是直接板载USB3.0芯片，皆是如此。
Q：PCI-E通道不是可以同时使用多个吗？例如显卡可以使用X16，怎么会影响USB3.0带宽？
疯狂博士：说得没错，像显卡这类需要高带宽的设备，的确可以使用16个PCI-E通道来提供足够的带宽。不过，我们知道，目前还没有主板芯片组能原生支持USB3.0，所以必须使用第三方控制芯片来提供USB3.0功能。
问题就在这里，第三方芯片不支持多通道的PCI-E，而P55上PCI-E X1通道的带宽是2.5GT/s（PCI-E 1.1，速度上限大约为250MB/s），明显限制了USB3.0（理论带宽500MB/s）的带宽。本博士在与一线主板厂商的工程师交谈时，问及为何不给第三方USB3.0控制芯片使用多通道的PCI-E，回答是：芯片不支持，且第三方控制芯片厂商由于市场策略原因不愿意开发支持多通道PCI-E的USB3.0芯片，因此……暂时别指望从控制芯片上来解决这一问题。
Q：什么样的主板搞定了用单个PCI-E连接USB3.0控制器的带宽问题？
疯狂博士：难道P55之类的主板就真的只能让USB3.0带宽减半了吗？我们知道，从LGA1156开始，Intel的CPU当中就集成了PCI-E X16通道以供独立显卡使用，最关键的是，CPU中集成的PCI-E是2.0的，每个通道带宽可达单行500MB/s，这完全够USB3.0使用，因此用它就能解决USB3.0的带宽问题，事实上不少一线厂商提供USB3.0接口的P55主板就是这么做的。
但是，这么做有很大一个缺点，CPU里的PCI-E通道可以工作在X16或者X8+X8的模式下，如果有1个通道被USB3.0控制器占用，独立显卡就只能使用X8模式，这对于高端显卡来说，性能损失还是很明显的，另外，也不能再使用X8+X8的双显卡模式了。所以说，这其实还是一个“拆东墙补西墙”的办法。
不过，Sandy Bridge平台搭配的P67/H67号称已经解决了问题，因为它们的主板芯片已经提供了PCI-E 2.0总线，相对P55/H55提升了一倍的带宽，再也不用去占用CPU里的PCI-E通道了。
P67 USB3.0性能揭秘
接下来就让我们看看P67到底是不是真的搞定了USB3.0的带宽问题。本博士选用了USB3.0外置硬盘盒+SSD硬盘来测试，主板则选用了Intel原装的DP67GB，为什么要用SSD硬盘？因为我们测试的是USB3.0的带宽，只要能够考查接口速度的上限即可。
至于读写大小文件的性能，那是硬盘结构决定的，与我们本次测试无关，我们需要的仅是能提供最大外部传输速度的存储设备，具备高速读取能力的SSD是个很好的选择（硬盘的写速度低于读速度，所以对考查接口带宽没有意义，因此也不是测试重点）。
测试平台
处理器：Core i7 2600K；Core i5 661
内存：宇瞻DDR3 1600 2GB×2
主板：Intel DP67GB Intel P55
显卡：Radeon HD5670
硬盘：希捷酷鱼7200.12 1TB（主盘）；Intel X25-V 40GB SSD（测试盘）；
USB3.0方案：瑞萨-PD720200（板载、扩展卡）；NexStar USB3.0外置硬盘盒
软件环境：Windows7 旗舰版
板载USB3.0接口速度对比
从测试数据已经可以看得很清楚了，同样是采用第三方板载USB3.0芯片，Intel的SSD在P67上可以达到最高194MB/s的平均读取速度，而在P55上只能达到132MB/s，HD Tune的测试结果也是如此，P67上平均读取速度可达176.5MB/s，而P55只能达到122MB/s，相差了45%。USB2.0就不用提了，完全限制了SSD的发挥，从性能来讲的确属于被淘汰的对象。另外，写速度方面的成绩大家只需要参考一下即可，毕竟不管是SSD还是机械硬盘，写速度都低于读取速度，当然就不会比读取占据更多的USB3.0带宽，我们只需要从读取速度就能看到硬盘对USB3.0带宽的最大占用。可以看到，40MB/s左右已经是这款SSD写入速度的极限了，即便是只有PCI-E 1.1 250MB/s带宽的P55主板，也一样能让它发挥到极限。
外接USB3.0扩展卡速度对比
除了板载USB3.0控制芯片外，我们还能用扩展卡来让主板支持USB3.0，这些扩展卡也是安装在PCI-E X1插槽内的，到底它们和板载的芯片在性能上会有什么区别？P67和P55在使用扩展卡的时候各自性能又有多少差距？我们来看一看。
由于扩展卡和板载的USB3.0芯片都是占用了1个PCI-E通道，所以单纯比较板载和扩展卡两种方式的性能的话，几乎是没有差别，这从表中的数据也可以看到。不过，如果是比较P67和P55使用USB3.0扩展卡的性能差别的话，差距就很明显了，因为P67主板上提供的PCI-E X1插槽也是2.0的，带宽比P55的PCI-E X1高出一倍，表中数据很好地证明了这一点——虽然没有提升到两倍，但193MB/s的平均读取速度基本上已经达到这款SSD的极限了。
疯狂博士:P67解决了USB3.0的带宽问题,可以考虑入手USB3.0设备
从我们的测试情况来看，P67主板芯片提供的PCI-E 2.0总线已经解决了USB3.0接口带宽不足的问题，就40GB的入门级SSD在它上面能达到近200MB/s的实际传输速度来看，已经绝对不会再对目前的大多数高端硬盘造成瓶颈效应了（普通SATA机械硬盘也不过100MB/s的传输速度）。可以这样说，从Sandy Bridge平台开始，USB3.0已经能够完全发挥性能——现在只需要看你的硬盘是否够快了。还对USB3.0性能有疑虑的朋友，只要你购买最新的SNB平台，就能享受完美的USB3.0传输速度，不用犹豫了，赶快下手吧。