Сравнение скорости между USB 2.0, USB 3.0, eSATA, Firewire и Thunderbolt

Вопрос или проблема

Какое внешнее соединение имеет наибшую пропускную способность с учетом используемых заголовков? Я был бы признателен за список от самого медленного к самому быстрому, включая USB 2.0, USB 3.0, FireWire 400, FireWire 800, eSATA и Thunderbolt с учетом пропускной способности, которая используется для команд и управления (что снижает доступную пропускную способность данных).

Теоретические максимумы следующие:

В битах в секунду:

  • USB 1.1 = 12 Мбит/с
  • FireWire 400 = 400 Мбит/с
  • USB 2.0 = 480 Мбит/с
  • FireWire 800 = 800 Мбит/с
  • USB 3.0 = 5 Гбит/с
  • USB 3.1 = 10 Гбит/с
  • eSATA = до 6 Гбит/с (750 МБ/с) в настоящее время, так как это зависит от внутреннего SATA-микросхемы.
  • Thunderbolt = 10 Гбит/с × 2 (2 канала)
  • Thunderbolt 2 = 20 Гбит/с
  • Thunderbolt 3 = 40 Гбит/с

В байтах в секунду:

  • USB 1.1 = 1.5 МБ/с
  • FireWire 400 = 50 МБ/с
  • USB 2.0 = 60 МБ/с
  • FireWire 800 = 100 МБ/с
  • USB 3.0 = 625 МБ/с
  • USB 3.1 = 1.21 ГБ/с
  • eSATA = 750 МБ/с
  • Thunderbolt = 1.25 ГБ/с × 2 (2 канала)
  • Thunderbolt 2 = 2.5 ГБ/с
  • Thunderbolt 3 = 5 ГБ/с

Тем не менее, это не дает фактического ответа. Например, FireWire 400 является последовательным соединением. Вся пропускная способность в 400 Мбит/с доступна для передачи данных. USB 2.0 отправляет данные команд и управления через то же соединение, что и данные, что ограничивает соединение в 480 Мбит/с до 380-400 Мбит/с. При рассмотрении пропускной способности список выглядит совершенно иначе.

Для скорости/пропускной способности/ширины канала других устройств посмотрите эту статью на Википедии
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_device_bit_rates#Peripheral

Википедия предоставляет довольно всестороннее сравнение: http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_ATA#Comparison_with_other_buses

Intel Thunderbolt, согласно ссылке на Википедии о SATA, которую я упомянул выше, составляет 10 Гбит/с.

Кроме того, ни один из этих ответов до сих пор не дает практической/полезной информации. Теоретические максимумы и реальные скорости могут значительно варьироваться, и только значительные реальные тесты дадут значимые ответы.

Пока что я не нашел много таких тестов. Один из них на Crunchgear.com:

http://www.crunchgear.com/2010/02/05/esata-is-faster-than-usb-3-0-at-least-right-now/

Но даже это оставляет некоторые вопросы, так как, возможно, их конкретная реализация USB 3.0 не оптимальна. (нам нужно больше разнообразия для уверенности, и даже тогда ваша система (или любая данная система) может не обеспечить сопоставимые тесты)

Другой источник предполагает, что USB 3.0 “Turbo” (что бы это ни значило?) немного превосходит eSATA на sansdigital.com:

http://www.sansdigital.com/performance-comparison/eliteraid-usb3-performance-feature.html

Но у меня есть сомнения, предполагающие скорость чтения/записи жесткого диска около 200 МБ/с – если только жесткие диски не улучшились резко за последнее время, я не верю, что эти скорости физически возможны, и подозреваю, что эти скорости просто кэшируются.

Скорее всего, относительно безопасно использовать eSATA или USB 3.0 и получать скорости, которые близки к оптимальным… при условии, что ничего не тормозит вашу систему, так сказать. (плохо спроектированный или дешевый компонент и т. д. могут вызвать узкое место) Нам действительно нужны более реальные сравнения с различными аппаратными компонентами.

Это идеальный пример невероятно плохо сформулированного вопроса, который приводит к неправильному “популярному” ответу.

Что значит “быстро”???

У меня есть 80 человек, которых я должен перевести на одну милю как можно быстрее. Мои варианты транспорта:

школьный автобус, максимальная скорость 70 миль в час

Ламборгини, которая может разогнаться до 220 миль в час

Так какой же я выберу? “Быстрее”?

Суть, которую я пытаюсь донести, объясняется здесь…

USB 2.0 может обеспечить (теоретическая максимальная) скорость 480 Мбит/с.

Firewire 400 может обеспечить (теоретическая максимальная) скорость 400 Мбит/с.

ОДНАКО, шина USB взимает примерно 20% накладных расходов. Это означает, что теоретическая максимальная скорость передачи данных ближе к 384 Мбит/с. Это потому, что 20% используется для управления шиной. То есть контрольные сигналы отправляются через тот же канал, который используется для передачи данных.

Firewire не имеет этой ограничения. Поэтому в плане пропускной способности FireWire 400 обойдет USB 2.0, хотя USB 2.0 имеет более высокий теоретический максимум.

Это не единственный пример того, почему ответы на подобный вопрос, ссылаясь на теоретические максимумы, не дают правильного ответа.

Ответ или решение

Для оценки скорости передачи данных через различные внешние интерфейсы, такие как USB 2.0, USB 3.0, FireWire 400, FireWire 800, eSATA и Thunderbolt, важно учитывать не только теоретические максимумы, но и реальные условия, такие как накладные расходы на управление и контроль. Все эти факторы влияют на доступную полосу пропускания для передачи данных.

Теоретические максимумы (в битах в секунду)

  • USB 2.0: 480 Мбит/с
  • FireWire 400: 400 Мбит/с
  • FireWire 800: 800 Мбит/с
  • USB 3.0: 5 Гбит/с (625 МБ/с)
  • eSATA: до 6 Гбит/с (750 МБ/с)
  • Thunderbolt: 10 Гбит/с (1.25 ГБ/с на канал, 2 канала)
  • Thunderbolt 2: 20 Гбит/с (2.5 ГБ/с)
  • Thunderbolt 3: 40 Гбит/с (5 ГБ/с)

Реальная пропускная способность с учетом накладных расходов

  1. FireWire 400: При ресурсе в 400 Мбит/с, данная технология обеспечивает почти полную доступную пропускную способность для передачи данных, так как работа с контролем не сильно влияет на производительность. Реальная пропускная способность ≈ 400 Мбит/с.

  2. USB 2.0: При теоретическом максимуме в 480 Мбит/с, благодаря накладным расходам на 20% на управление, реальная пропускная способность составляет около 384 Мбит/с.

  3. FireWire 800: С теоретическим максимумом в 800 Мбит/с, FireWire 800 также поддерживает значительную часть этой скорости для передачи данных без больших накладных расходов. Реальная пропускная способность ≈ 800 Мбит/с.

  4. USB 3.0: Несмотря на теоретический максимум 5 Гбит/с, в реальных условиях это может быть немного ниже из-за реализации контроллеров. Однако можно ожидать реальную пропускную способность в пределах приблизительно 4-4.5 Гбит/с (500-560 МБ/с).

  5. eSATA: Эта технология, обладая теоретическим максимумом до 6 Гбит/с, обычно работает близко к заявленным узким местам, поэтому реалистичная пропускная способность на уровне 5-6 Гбит/с (650-750 МБ/с).

  6. Thunderbolt: Thunderbolt имеет высокий теоретический максимум (10 Гбит/с на канал, до 40 Гбит/с с использованием всех 4 каналов), что делает его одним из самых быстрых интерфейсов. В реальных условиях скорость достигает около 7-8 Гбит/с в зависимости от конфигурации оборудования.

Рейтинг от самого медленного к самому быстрому по реальной пропускной способности:

  1. FireWire 400 (≈ 400 Мбит/с)
  2. USB 2.0 (≈ 384 Мбит/с)
  3. FireWire 800 (≈ 800 Мбит/с)
  4. USB 3.0 (≈ 4-4.5 Гбит/с)
  5. eSATA (≈ 5-6 Гбит/с)
  6. Thunderbolt (≈ 7-8 Гбит/с)

Заключение

Таким образом, при сравнении пропускной способности различных интерфейсов, важно учитывать не только теоретические максимумы, но и реальные условия их использования, включая накладные расходы на управление. Возможно, вы получите разные результаты в зависимости от конкретного оборудования и его реализации. Для выбора наиболее подходящего интерфейса, учитывайте ваши требования по скорости, совместимости и назначению.

Оцените материал
Добавить комментарий

Капча загружается...