實測！USB 3.0 埠插滿周邊，傳輸速度會掉嗎？

再次提起 USB 3.0 這個菜市場老梗，如果不換點新花招，看起來也無趣的很。所以這次要來個阿呆的小實驗，把 USB 3.0 連接埠插滿裝置，同時跑軟體測速，驗證規格上號稱「多埠同時傳輸資料、彼此干擾降低」的說法對不對。

USB Root Hub分頻寬

筆者會想出這看似無聊的議題，當然還是有一些前因後果，研究題目發想起源其實也很簡單。在以往USB 1.0、USB 2.0世代產品的使用經驗上，許多人都發現到裝置接得越多，同時間傳輸資料的速度會掉很大。這現象一般會以USB屬於頻寬分享的架構來解釋之，實際上也是如此。

因為各世代USB控制器（host controller），內部架構亦具有集線器（hub）的設計，其用意和特性與外接式集線器相同，都是用來變出更多實體連接埠。可簡單視為每個USB控制器核心，原則上只能連接1個裝置，但是為了提供充足的連接埠，所以內建整合｢根｣集線器（root hub）。

▲在裝置管理員裡面可以看到，USB都會包含控制器（host controller）和根集線器（root hub）兩種元素。

理想與現實難以並存

至於為何會這樣設計，跟眾多因素有關。如果為了追求傳輸效率而讓每個連接埠擁有獨立控制核心，會牽動成本、電路設計複雜度、電路體積等問題。再者，控制器最終都得連接到系統匯流排介面上，這樣的設計和主機板一口氣配置數顆控制器的結果相同，都會占用許多寶貴的PCI、PCI-E匯流排通道，因而難以實現。

況且會連接一堆周邊裝置，同時傳輸大量資料的人是極少數，所以獨立的電路設計沒有太多實質效益。而直接在控制器內部加入根集線器，讓多個裝置共享1個控制核心資源，算是成本與實用性的折衷方案。至於缺點，則是連接在同組根集線器上的裝置，得共享可用資料傳輸頻寬。

USB 3.0同樣內建Hub

那麼USB 3.0的架構設計同樣如此嗎？很不幸的，答案是｢一樣｣！只不過在USB-IF制定的規範上，標榜資料傳輸架構經過最佳化設計，可以改善以往多裝置同時傳輸資料降速的老毛病。這裡就針對目前USB 3.0相關裝置規格特點，準備了以下測試平台。

▲主機板附加的第三方USB 3.0控制器，都是2個連接埠設計，準備2個外接儲存裝置，就能進行各項極速驗證。

我們挑選搭載ASMedia、Etron、NEC，這3家常見USB 3.0控制器的主機板，一律將韌體與驅動程式更新到最新版本。這些控制器都是2個連接埠設計，所以準備Asus Leather II External HDD USB 3.0和Raidon GR3630-SB3這2款外接盒，並搭配OCZ Agility 3固態硬碟來實測。

(後面還有：實測結果)

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