USB 3.0 使用的可能狀況
 

於 2012年 2月迪西終於升級了一台具有 USB 3.0 架構的主機板 ...

由於很早買了一個 USB 3.0 隨身硬碟 ... 隨後又買了不同
廠牌的 USB 3.0 隨身硬碟 ，一併測試後，得到的一些結果　...

:on_51:

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USB 3.0

1.有 USB2/USB3 兩種傳輸的模式，USB2 是用來相容 USB 2.0
　裝置使用的。


2. USB3 降速成 USB2 的可能：
　a.USB3 裝置的連線判斷其連線態下的誤判，而以 USB2 模式連接。
　b.因為連接的線材品質、線材太長、USB3 供電不足、USB3 介面晶
　　片、連接埠受損等等，而以 USB2 模式連接。
　c.插頭沒有插好或安插不正確時，其連線態下的判定而以 USB2 模
　　式連接。

可能的處理方案：
　a.安全移除後，等待 10秒後，再次安插，看看能否正確取得
　　USB3 模式的連線。若有使用 USB3 延長線者，請先移除延
　　長線，改以直接使用原廠的隨身硬碟連接線，直接安插在主
　　機版後方的 USB3 連接埠上面試試。
　b.此種因上述較複雜原因所構成之情形，建議先以更替連接
　　USB3 線材或直接使用『能獨立供電的 USB3 hub』進行測試。
　c. USB3 的插頭、連接埠上有著不同於 USB2 的構造。
　　USB3 的插頭外觀上為了相容，採用了相似的外觀，但是卻多
　　了約 5 Pin 的延伸接點。這些多的接點與舊有的接點就成為
　　了 USB3 的傳輸連接點。　　　　
　　當安插不正確時，可能讓系統認為是 USB2 的裝置，而以 USB2
　　模式連接。只能安全移除號等待 10秒後，再次安插，看看能
　　否正確取得 USB3 模式的連線。　　　　


3. USB3 的使用中的斷線可能，因為連接的線材品質、線材太長、USB3
　供電不足、USB3 介面晶片、連接埠受損等等，當使用一段時間之後
　可能斷線。

可能的處理方案：
　1.此種因上述較複雜原因所構成之情形，建議先使用另一個 USB3
　　連接埠試試。
　2.其次更替連接 USB3 線材或直接使用『能獨立供電的 USB3 hub』
　　進行連接測試。


4.據 Google 找到的說法可能：
　a.使用內建於主機板的 USB3 比起使用事後插卡的 USB3 好。
　b.線材問題：線材的品質、線材的長度(建議是 1M 或 1.2M 以內)。
　c.主機 Power 有影響。

可能的處理方案：
　a.有此可能，但經過事後插卡的 USB3 連接埠的輸出電壓檢測的
　　結果，似乎是電壓降低，不足 +5V(4.83V)，可以追加由『能獨
　　立供電的 USB3 hub』進行連接測試。
　b.線材的條件，只能更替其他廠牌的線材測試。長度上也建議不宜
　　過長，以 Goole 的找得的說法，有部份的人認為以 1M 或 1.2M
　　內為佳。但也有人踩到地雷，偏偏是 1.8M 的那條才會正常，這
　　通常是線材品質的問題，可能為該線材較消耗 USB3 的輸出電壓
　　及 USB3 的傳輸信號所致，某些 USB 線材具有那個『磁珠』或是
　　『消磁器』(線材上靠近接頭位置有一個連接圓柱狀又不是磁鐵的
　　物體有的唯一側有、有的是兩側接頭都有)，此種物體可以降低信
　　號本身的自體號干擾，可以試試。
　c.這是主機本身的 POWER 影響的狀況，Google 上面的說法，有人是
　　換了一個 POWER 解決。應為推測的為 USB3 輸出電壓被間接影響，
　　 可使用『能獨立供電的 USB3 hub』進行連接測試。


5.根據電壓測試的結果，USB3 若要能正常工作，除了線材的品質、線材
　的長度、主機 Power 外，可以利用『能獨立供電的 USB3 hub』來改善。
　只要將 USB3 的實際輸出電壓提升到 5.15~5.2V 的狀態下，理論上可
　經過測試可以同時接兩個 USB3 2.5' 隨身硬碟。


6.降速後假性當機的可能，由於裝置辨識成有 USB2 速度裝置時可能發生。
　解決可能，把這個 USB2 速度的裝置，改由 USB2 連接埠連接即可。


7. USB3 隨身硬碟的廠牌差異，有部份的廠牌的驅動電流需求低，可以在相
　同使用條件下，更能以 USB3 傳輸模式被驅動成功。


8. USB3 的線材(含延長線)的捆綁、繞圈、纏繞的影響，經過反覆測試後，
　確定容易造成 USB3 電源、信號的自體干擾，產生傳輸的不穩定、連接中
　斷、讀寫錯誤等等。

9.透過『 USB3 hub 』的新增裝置動作異常，插在 USB3 hub 上沒有反應。

可能的處理方案：
　1.請先確認線材、連接埠、USB3 hub 的外接電源等連接的正確性。
　2.可能是 USB3 的驅動問題，請先移除原有的驅動程式。後在安裝比原本
　　的驅動版本還要舊一點或新的驅動程式。驅動程式的來源，可以從原本
　　主機板廠商提供的，改由 USB3 晶片廠商的驅動程式。建議不要使用升
　　級覆蓋安裝的方式，可能會仍不能解決該問題。


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迪西以前對(約 2004 年左右) USB 2.0 的隨身硬碟的驅動一直很度爛，雖然一個
連接埠的設計有 500mA 但，常常即使接了兩個 Y 型硬碟接連接線，不見得就能
正常使用，經過電壓量測後發現，主要原因是 USB 2.0 連接埠的輸出電壓的不足
所至，還要考慮連接線會不會有電壓及信號的耗損的問題。


以 Power 來說通常 +5V 的範圍通常是 4.75~ 5.25V，有些精準點的 Power
通常是非常接近 +5V：4.95~ 5.05V，但這樣的結果，通常是會影響到 USB
連接埠的供電能力。

以 2004 年份的電腦來說，受到 USB2.0 晶片及設計的關係，會有一些電壓降
，約 0.1~0.25V，這樣就會讓 USB 連接埠的輸出剩下 4.9~4.75V。若 +5V 的
電壓又偏低的話，如 4.95V，USB 連接埠的輸出電壓就會只剩下 4.85~4.65V。
這也就是當時 USB 2.0 會有供電不足的現象。

因此有些廠商就會以不同的設計來克服，如 Jump 跳線特別強制供電為 +5V
或是重新選用、設計 USB2.0 的晶片來提昇 USB 連接埠的輸出電壓。



迪西於 2012年 2月，新買的電腦，經過測量後各 USB 連接埠的電壓，
USB2：4.99V、USB3：4.98V。

但實測的結果，USB2 的隨身硬碟 OK(接一個埠也沒問題) ...，問題是出在
於 USB3 的隨身碟 ...

再來是有關 USB3 介面卡的部份，雖然有插供電線，其 USB 連接埠的電壓輸出
只有 4.83V，經過測試，USB3 隨身硬碟驅動不了。加接『能獨立供電的 USB3 hub』
進行測試就可以了，很明顯是驅動電壓不足。

如某 W牌與 TSB硬碟，不管哪個先接上，後接的就會抓不到...
且W牌比較耗電，同時兩個TSB硬碟，能同時使用 ...

此外使用 USB3 延長線也很不穩定 ...，若要延長使用的話，最後確定是使用
『能獨立供電的 USB3 hub』，可以有效的解決這個問題 ...


另外要透過『能獨立供電的 USB3 hub』接兩個 USB3 隨身硬碟，迪西把『能獨立供
電的 USB3 hub』的原廠 USB3 連接線替換成某牌『 USB3 Y 型供電連接線』以增加
連線穩定性。

經過測試有兩種可能性，一種是供電不足，一種是原本的線材品質不足(可能性高，
只接一個頭也 OK)。


意外發現，W 牌的隨身硬碟，不管是 USB2 或是 USB3 的傳輸，從外觀是看不出來的，
若是 TSB 牌的，USB2是白色燈、USB3是藍色燈，這一點的設計很好喔。

以傳輸的速度來說 USB3 幾乎是反應出原本硬碟的速度，以測速軟體來說，只要讀、寫
超過 40MB/s 以上的速度，就可以認為是 USB3 的速度，若是 40MB/s 以下，就可能
是降速了，這就要找一下原因了。

某 W 牌，讀 86MB/s 寫 82MB/s。某 TSB牌，讀 116.5MB/s 寫 113MB/s。

不過某 W牌，好耐命 ...

USB 接頭的圖



USB 3.0 接頭的圖

感謝迪西大分享相當棒的經驗，受教了。

迪西經過反覆測試後，加上使用上的必要 ...

現在都是透過那個『能獨立供電的 USB3 hub』做中繼 ...

來連接 USB3 的隨身硬碟 ... 。

主要是連接埠就可以移到前面，使用上比較方便 ...

加上 USB3 hub 本身又能使用外部供電，就可以補原本 USB3 連接埠的不足的疑慮 ...

當然，跟一些朋友討論之後也是認為，使用『能獨立供電的 USB3 裝置』

其實最妥當，除了上述的 USB3 hub 外，可以另外使用外部電源的 USB3

移動硬碟或是隨身硬碟，都是可以有效解決因為 USB3 連接埠供電不足之虞

的降速可能、容易中斷的問題，尤其是延長距離使用的部份，會很明顯。

感謝迪西大分享相當棒的經驗，受教了:on_02::on_02:

可是現在您看大多數使用的電腦,還是USB 2.0居多,甚至還有1.1 的
畢竟電腦很多人覺得夠用就好,能達成任務需求就好

USB3 內建、USB3 PCI 擴充卡、USB3 PCI-e 擴充卡的比較
 

據 Google 找到的說法可能：使用內建於主機板的 USB3 比起使用事後插卡的 USB3 好。


迪西於是另行準備了兩張 USB3 的擴充卡，分別是 PCI (SATA插電版) 與 PCI-e x1 倍速
(大4Pin插電版) 的卡對主機板內建的 USB3 進行對比測試。以不透過 USB3 hub 供電，以
隨身硬碟原廠線直接短距離連接做測試。


各 USB3 介面使用晶片與連接埠輸出電壓：

主機板內建的晶片：Etron EJ168, 4.98V
PCI-e x1 倍速(大4Pin插電版)晶片：NEC uPD720202, 5.04V
PCI 擴充卡 (SATA插電版) 晶片：Etron EJ168, 5.07V



以下就是測試的圖形資料 ...

某 TSB 牌的 USB3 硬碟，連接主版內建的 USB3 連接埠


某 TSB 牌的 USB3 硬碟，連接 PCI-e x1 擴充卡 USB3 連接埠


某 TSB 牌的 USB3 硬碟，連接 PCI 擴充卡 USB3 連接埠


某 TSB 牌的 USB3 硬碟，連接 2004 年舊電腦的 PCI 擴充卡 USB3 連接埠




某 W 牌的 USB3 硬碟，連接主版內建的 USB3 連接埠


某 W 牌的 USB3 硬碟，連接 PCI-e x1 擴充卡 USB3 連接埠


某 W 牌的 USB3 硬碟，連接 PCI 擴充卡 USB3 連接埠


某 W 牌的 USB3 硬碟，連接 2004 年舊電腦的 PCI 擴充卡 USB3 連接埠



結論：

根據測試出來的圖形，進行比對的結果，內建的 USB3 不一定比較好，而
外接的 USB3 擴充卡，不一定比較差，就以某 TSB 牌的硬碟，效能上是
寫入少一點、讀取多一點的平衡。而某 W 牌反而是在使用 PCI-e x1 擴充
卡，比較好一些些的效能改進。

唯一較怪的是舊的 PCI 介面的 USB3 擴充卡的這部份 ...，在讀取測試
的數據上，有著 USB3 的速度，但寫入的方面來說，卻好像仍只有 USB2
的速度。

將相同的 PCI 介面的 USB3 擴充卡，安裝在 2004 年的舊電腦上面，測試
的結果，讀寫的表現均為 USB3 的速度。當然相較於新電腦來說，速度是
比較低的，不過以舊電腦來說，算是很好的性能了。

對於不想升級有 PCI-e 介面的新電腦的人來說，PCI 介面的 USB3 擴充卡
似乎是相當廉價的選擇。

以外接式的 USB3 擴充卡來說，還是以插電版的為佳。使用上以隨身硬碟原
廠線直接連接，才會有反應。若為非插電版的 USB3 擴充卡，以隨身硬碟原
廠線直接連接，則會無反應。

一個無聊的測試，插電版的故意不不插電接頭，結果是連卡都沒反應，還是
乖乖的把電接頭接上吧。

以新電腦上面的 PCI 介面對比到舊電腦的 PCI 介面的表現，好像是被閹割
的感覺 (淘汰 PCI 與交替成 PCI-e)，新電腦還是用 PCI-e 介面的比較好。

USB3功能提供的方式會讓效能有所出入....

1.PCI介面的USB3擴充卡效能最差，因為它受限於PCI
介面133MB/s的傳輸頻寬，算是被廢武功下去跑，這是
最不值得投資的方式....

2.On Board晶片的設計和使用PCI-e 1X擴充卡的方式
效能應該差不多，因為On Board晶片也是透過PCI-e 1
X介面與系統連接....

影響USB3運作效能最主要的因素有...

A.BUS3主控晶片的效能

B.USB3裝置的效能，含界面控制晶片(隨身碟)、橋接晶片
(外接硬碟)等

C.傳輸線的品質，例如機殼內建的是否為USB3標準的介面
纜線、介面延長線

現在不知道晶片內建的USB3功能效能好還是主機板第三方
內建晶片的效能好?

效能差不多的部份，應該就跟 A 大說的這樣一致 ...

這點還是跟以前的 USB2.0 的晶片很相像 ... 市面上幾乎都是以第三方晶片
的方式內建的比較多耶 ...

有聽朋友說已經有廠商推出全 USB3 的主機板了，不是目前這種混搭的 ...
不清楚這種全 USB3 的主機板，是採用第三方晶片或是整合型晶片組了 ...

不知道是不是錯覺，迪西也用過 USB2.0 的擴充卡，獨立晶片與整合型晶
片組...，差異是不明顯的。USB3 方面可能也是一樣吧。以某些人的立場
認為，獨立晶片的還是比較好。

USB2.0 在 PCI 與 PCI-e 上，迪西也比較了一下，USB2.0 會因為 PCI-e
的一些特性的關係(除了頻寬大外，還有一些技術規格)會在快些，可以到讀
寫速度可以在 30～34MB/s，但對太過老舊的隨身硬碟，是沒用的。

但讓迪西不解的是，當 USB2 的隨身碟接上 USB3 連接埠，竟然還可以提昇
一些讀寫效能，讀取的部份增加個 6～8 MB/s 左右 (40~43MB/s)，寫入則
增加個 1.6～2MB 左右 (33~35MB/s)。當然也不是每個 USB2 的隨身硬碟
都會有這種反應。

對於只有 PCI 介面的舊電腦想要有 USB3 的介面，那個測試的結果其實還不
算太差。比起要整台電腦要換掉，花個可能要萬把塊來說，只要 8XX 左右就
可以有了。

大概嫌3.0插座給的不夠多，所以要透過第三方晶片擴充port數...

需要多少視用途論....主控晶片相容性、效能最重要..