突破2000MB/S USB3.2Gen2x2移动 存储设备首测

马宇川

从电脑普及开始，采用USB接口的存储设备就是大家常用的一种移动存储产品，不论是闪存盘还是移动硬盘，它们都能方便地帮人们存储各类文件，并凭借其小巧的外形设计让用户能轻松地随身携带。不过在性能上，由于USB接口物理带宽、技术规格方面的限制，USB存储设备的性能一直与用于电脑内部的SATA、PCIe存储设备相比有一定的差距。相信绝大部分正在阅读本文的读者，你们的闪存盘、移动硬盘最高传输速度都没有超过1000MB/s，可能大部分人的产品性能还停留在300MB/s以内。不过在技术上，USB接口与其存储设备一直在持续不断地高速发展。自去年开始，支持最新USB3.2Gen2x2技术的主板、存储设备都已面向市场销售，其最高理论速度可达2425MB/s，远远超过我们常见的各类USB存储产品，那么什么是USB3.2Gen2x2？如此强悍的USB存储产品能带来怎样的体验？

理论带宽可达2400MB/s以上USB3.2技术简介

USB堪称全球发展最成功的数据接口，从早期的USB1.0时代、数据传输1.5Mbps的接口开始，USB经历了多个世代。出现了USB1.0、USB2.0、USB3.0、USB3.1等多个规格，接口外形和设计方案也出现了USBType-A.USBType-B以及现在比较最常见的USBType-C等。而要想进一步提升USB接口的速度与性能，就必须用到最新的USB3.2标准。USB3.2是USBHF组织新发布的标准，其正式推出时间是2017年9月份。从技术角度来看，USB3.2是对USB3.1的改进和补充，核心变化就是数据传输速度提升到20Gbps，接口则沿用了USB3.1时代起就确定的Type-C方案，不再支持Type-A和Type-B两种接口。

之所以USB3.2只留下了Type-C接口，而放弃了另外两种接口，究其原因还是随着技术和产品的不断发展，使得Type-A和Type-B这两种接口已经无法取得市场的青睐。具体来说，这两种接口由于设计时间较早，即使后期进行改进也无法在尺寸和根本的物理特性上有进一步提升，其不足包括相对较大的体积、存在插拔方向、可靠性不足、兼容性不强、供电能力较差等。

相应的，Type-C接口在物理结构上做出了改善，大幅度改变了这样的情况。Type-C接口采用了可靠、无方向性的插拔，所有的信号引脚都设计在了接口中央的“舌头”上，正反各12个，绝大部分对称排布。在每组各12个信号接口中，包含了接地、USB2.0数据信号、USB高速信号、供电信号、边带（非USB传统信号）信号等多个数据接口。

在耐用度方面，Type-C接口的受力部件主要是外部金属壳，强度更高且更不容易损坏，中央的数据通道被弧形外壳保护，很难受到破坏。设计要求显示，USBType-C能够维持10000次以上的插拔不会损坏，按照一天插拔3次来计算的话，USBType-C插接口至少能使用10年时间。此外，在供电能力方面，由于专用供电线路的设计，Type-C能够实现五种不同的供电配置，包括最传统的5V@2A（10W）方案以及新加入的12V@1.5A（18W）、12V@3A（36W）、20V@3A（60W）以及最大的20V@5A（100W），这是在之前的老接口上难以实现的。

当然更重要的是在USB3.2规范中，USBType-C的高速特性被充分利用。USBType-C拥有2个高速数据传输通道，分别被命名为（TX1+/TX1-，RX1+/RX1-）和（TX2+/TX2-，RX2+/RX2-），之前USB3.1只利用了其中一个通道传输数据，另一个通道以备用的方式存在。在USB3.2中，两个通道可以在合适的情况下都被启用，并实现每个通道10Gbps的传输带宽，这样USB3.2接口的最大传输带宽总和就是20Gbps。而这类利用了双高速通道的USB3.2接口也就是本次我们将要测试的USB3.2Gen2x2。如果USB3.2接口只使用一个通道，那么这个接口就被命名为USB3.2Gen2，其理论传输速度为10Gbps。

为了进一步提升传输效率，USB3.2還采用了新的128b/132b编码技术，仅占用3%的传输带宽，USB3.2Gen2x2接口的有效数据传输带宽可以达到约2425MB/s，而USB3.2Gen2的有效数据传输带宽为1212MB/s。USB3.2之前的USB技术规范采用的编码技术一般要占用20%的传输带宽，即便是带宽同样达到10Gbps的USB3.1Gen2，其有效数据传输带宽也只有1000MB/s。

在相关产品研发方面，目前AMD和英特尔都没有在主板芯片组上提供对USB3.2Gen2x2的原生支持，因此要实现USB3.2的高速传输规格，还需要依赖第三方主控芯片或者PCle扩展卡。从2019年下半年开始，部分定位顶级的X299、TRX40、Z490主板通过加装ASMedia祥硕的ASM3242XHCI主控芯片，获得了对USB3.2Gen2x2设备的支持能力，这颗芯片通过PCle3.0x4总线与处理器相连，足以满足USB3.2Gen2x2设备的带宽需求。存储厂商方面，他们主要依靠ASMedia祥硕推出的ASM2364USB3.2Gen2x2转PCle/NVMe桥接芯片来制造高速移动设备。传统的PCle3.0x4NVMeSSD在桥接芯片的帮助下，可以通过USB3.2Gen2x2接口来传输数据。当然NVMeSSD在PCle3.0x4上的传输带宽在4GB/s左右，因此USB3.2Gen2x2接口还是不能完全发挥出SSD的性能。

USB3.2Gen2x2产品展示

ROGRAMPAGEVIEXTREMEENCORE主板

本次我们主要使用以下两款产品对来测试USB3.2Gen2x2技术，首先是支持第十代酷睿X系列处理器的顶级主板：ROGRAMPAGEVIEXTREMEENCORE。该主板采用X299芯片组，拥有16相供电设计，配备主动散热风扇。功能上，这款主板拥有来自Aquantia的AQtionAQC107万兆有线网卡，带宽为2.4Gbps的英特尔Wi-Fi6（802.11ax）AX200无线网卡。更值得一提的是其扩展能力非常强大，它不仅可以支持组建x16+x16+x8的三卡SLI显卡并联系统，还能连接四块M.2SSD。当然，对于本次测试来说，这款主板最为亮眼的就是它集成了祥硕USB3.2Gen2x2主控芯片，使得其中一个Type-C接口的传输带宽达到20Gbps。

WDBLACKP50GameDrive移动SSD

存储设备方面，在这次测试中我们采用了来自西部数据的WD_BLACKP50GameDrive移动SSD。这是一款专门为游戏玩家打造的产品，其由铝合金打造的黑色外壳、等距凸起的大边条，配上白色的WD_BLACKLogo、型号标识，从外观上看起来这款SSD就像专为游戏玩家打造的一具“弹药箱”，充满战斗气息。

当然更重要的是，西部数据通过各种用心的设计，帮助玩家能获得更好的体验。首先坚固的金属外壳设计使得SSD具有抗震耐用的特性。而仅118mm（长）x62mm（宽）x14mm（厚）的“三围”使得它的体形只略长与普通2.5英寸SATASSD，但在宽度上却要窄不少，远小于传统移动硬盘，非常便于携带。同时考虑到NVMeSSD的发热量比较大，硬盘的底部还设计了五组散热风口，可以快速将SSD高速运行时产生的废热排出，避免出现温度升高，SSD主控降速保护的现象。而底部四个垫脚的设计一方面可以起到减震防水的作用，另一方面也能防滑，减少SSD从高处掉落的可能性。

在盘体内部，P50移动SSD除了板载ASM2364USB3.2Gen2x2转PCle/NVMe桥接芯片外，其SSD采用的是型号为SN750E的一款WD_BLACKSSD。资料显示其所用主控、闪存与内置电脑使用的SN750SSD差不多，均采用西部数据自己研发的SanDisk主控。这款主控是一颗三核心28nmARMCPU，支持PCle3.0x4通道、NVMe1.2/1.3标准，内部采用8通道读写设计。从西部数据的资料来看，其内部通过两大技术来维持高性能——高速突发写入任务将直接写入到SLCCache缓存中，大数据则写入到改善了连续写入性能的TLC闪存颗粒中;SLC缓存将保持积极的数据迁移机制。简单来说，数据从SLC缓存中写入到TLC闪存后，SLC缓存就会清除这些数据，使得SLC缓存可以不断缓存新的数据，保持高效的写入性能。

闪存方面，这款SSD采用的同样是来自闪迪的3DNANDTLC颗粒，向用户提供500GB、1TB、2TB三种可选容量。有趣的是，对于这款SSD，西部数据并未像普通SSD那样标示需要根据WD_BLACKP50的颗粒TBW可写寿命进行质保，只是在规格表上列出提供5年质保，显示西部数据对这款产品的品質是比较有信心的，保证用户在5年内随意使用。接口方面，这款SSD在顶部原生设计了一个Type-C接口，并附送一根Type-C数据线以及一根Type-C转Type-A的数据线，方便SSD连接各类平台。

我们如何测试

测试平台

主板：ROGRAMPAGEVIEXTREMEENCORE

主板处理器：酷睿i9-10980XE

内存：芝奇TridentZRoyal（皇家戟）DDR440008GBx4

硬盘：WD_BLACKP50GameDrive移动SSD1TB（USB3.2Gen2x2）

USB3.2Gen2SSD1TB

显卡：GeForceRTX2080Ti

电源：ROGTHOR1200W

接下来我们特别搭建基于RAMPAGEVIEXTREMEENCORE主板的高端平台对WD_BLACKP50GameDrive移动SSD进行了测试。测试中我们不仅使用ASSSDBENCHMARK、CrystalDiskMark、AnvilsStorageUtilities进行了基准性能测试，还通过实际的影音文件、游戏文件传输测试，考察USB3.2Gen2x2SSD真实的文件传输能力。同时我们还通过PCMark8存储性能测试、游戏启动时间计时考察了SSD在运行各类程序、游戏时的表现。当然我们也进行了大家非常关心的全盘读写测试，看看SSD在进行大容量读写测试时是否会出现掉速。

值得一提的是，为了让读者更直观地了解USB3.2Gen2x2SSD的性能，我们还找来一款同样采用SN750E，但接口带宽只有10Gbps的USB3.2Gen2移动SSD与它进行了对比测试，接下来就让我们看看USB3.2Gen2x2SSD能带来怎样的改变。

优势明显USB3.2Gen2x2SSD性能测试

测试点评：首先从基准测试来看，在将传输接口从USB3.2Gen2升级为USB3.2Gen2x2后，两款SSD的差距还是非常明显的，尤其是在连续读写速度上。USB3.2Gen2SSD的最高传输速度难以突破1100MB/s，而WD_BLACKP50GameDrive移动SSD在CrystalDiskMark中的连续读写速度则能达到2000MB/s以上。当然在低队列深度的随机性能测试中，由于NVMeSSD自身性能有限，难以填满带宽，再加上两款移动SSD内部所用的NVMeSSD型号相同，因此在这部分测试中，两款产品的差别不大。

写入性能优势大USB3.2Gen2x2SSD文件传输性能测试

测试点评：在24GB影音文件读取上，USB3.2Gen2x2SSD的连续读取速度达到1445MB/s，比USB3.2Gen2SSD的连续读取速度高了400MB/s。而在写入性能上，USB3.2Gen2x2SSD的写入速度更领先了近600MB/s，其写入耗时比USB3.2Gen2SSD少用了多达11s。而在由小文件组成的《英雄联盟》游戏文件读写测试中，两款SSD的读写速度都有大幅下降，但USB3.2Gen2x2SSD仍拥有明显的性能优势一在读取速度上快了约31MB/s，在写入速度上快了更多达近40MB/s。

程序、游戏应用仍有小幅优势

测试点评：在模拟实际应用的PCMark8存储性能测试中，借助USB3.2Gen2x2接口，P50移动SSD在PCMark8存储性能测试中也拥有小幅优势，如在传输数据量较大，总共读写6108MB的AdobePhotoshop重载测试中，P50移动SSD的耗时只需350.9s，而USB3.2Gen2SSD的耗时则需要354s。同时在其他测试中，P50移动SSD的耗时也要略少一点，因此最终P50移动SSD在PCMark8中存储性能测试中的得分要高一些。

在实际的游戏启动体验中，两款SSD都能较快地启动各款游戏大作，比如《奇点灰烬：扩展版》在机械硬盘上启动需用时约一分钟，两款SSD在启动这款游戏时的耗时则都仅需25s左右。而在《坦克世界》的启动中，采用USB3.2Gen2x2的P50移动SSD还体现出了一定的优势，游戏启动耗时比USB3.2Gen2SSD少了约3.6s，在《僵尸世界大战：部落模式》的启动中，耗时少了约0.2s。

全程不掉速、发热量较大USB3.2Gen2x2SSD全盘读写测试

测试点评：接下来我们还进行了用户非常关心的全盘读写测试。首先从读取性能测试来看，P50移动SSD的表现非常稳定，全盘连续读取速度都稳定在1700MB/s左右，USB3.2Gen2x2的接口带宽优势得以体现。而在全盘写入上，除了在刚开始写入时有一定波动外，在之后的大容量写入中，P50移动SSD都没有出现掉速，全盘连续写入速度都维持在1400MB/s左右，显然这得益于其SLC缓存拥有积极的数据迁移机制。不过需要注意的是，P50移动SSD的发热量还是很大。在完成1TB全盘写入时，SSD底部散热出风口的最高温度已经达到68C，用户需要等待一段时间，待它降温后才能随身携带。

USB3.2GEN2x2具有实用价值普及尚需时间

显然基于USB3.2GEN2x2接口的移动SSD具有很大的实用性，即便与目前还算先进的USB3.2Gen2SSD相比，它在性能上也实现了全方位领先。其实原因也比较简单，目前中高端移动SSD内部所用的大都是PCIe3.0x4NVMeSSD，SSD原生设计的所需带宽就有4GB/s，所以对于准备连接它们的USB接口来说，自然是接口带宽大的才能更好地发挥出这类SSD的性能。

当然，尽管USB3.2GEN2x2SSD的性能有不小的提升，但在短期内它还难以普及，大部分主板、笔记本电脑都还没有原生提供USB3.2GEN2x2接口，其性能难以发挥。它暂时只适用于买得起ROGRAMPAGEVIEXTREMEENCORE（售价约7000元）这类顶级主板的发烧友，对于这类用户我们想说，那就让您的主板物尽其用吧，连接上USB3.2GEN2x2SSD，享受简单的高性能SSD容量扩容，体验将游戏快速分享给小伙伴的乐趣吧。