VIA VT6212 - в лагере USB 2.0 контроллеров произошло пополнение

Введение

Интерфейс USB 2.0 стал неизменным атрибутом любого современного компьютера, но далеко не всегда Вы сможете получить максимально возможную производительность от устройства подключенного к нему. Причиной подобного явления чаще всего является использование в системных блоках USB 2.0 контроллеров различных производителей, которые отличаются на практике своей реальной эффективностью. Именно они зачастую становятся виноваты в раздражении, которое Вы начинаете испытывать, когда купленный Вами, например, высокоскоростной внешний накопитель не развивает ожидаемого от него быстродействия. В подобной ситуации бывает крайне желательно заранее убедиться в том, что имеющийся у Вас в наличии USB 2.0 контроллер не станет элементом, ограничивающим производительность приобретаемого внешнего устройства. Периодическое обновление модельного ряда USB 2.0 контроллеров производителями требует соответствующей "сверки их сил". Именно этой цели и посвящена данная статья, а причина, побудившая нас сделать данный шаг, описана ниже.

Не так давно на рынке появился новый USB 2.0 контроллер тайваньской компании VIA – VT6212. Данный продукт должен заменить своего предшественника, известного под маркой VT6202. Мы в своих статьях уже уделяли место сравнению эффективности USB 2.0 контроллеров различных производителей и, конечно, не могли не испытать в реальной работе новинку компании VIA, тем более что VT6202 в ходе предыдущего тестирования показал результаты ниже ожидаемого уровня.

Итак, чем примечателен VIA VT6212 – в нашем случае он был интегрован в PCI-контроллер. Для того, чтобы лучше охарактерировать его, придется провести некоторые параллели с более старым продуктом - VT6202. Также как и его предшественник, VT6212 поддерживает четыре порта (downstream). В этом аспекте никаких неожиданностей не произошло. А вот далее есть некоторые положительные изменения. По заявлению производителя новый контроллер имеет пониженное энергопотребление, увеличенную реальную пропускную способность интерфейса и поддерживает PCMCIA Cardbus, что делает его подходящим для использования в мобильных и малогабаритных компьютерных устройствах.

Увеличенная производительность достигается за счет наличия четырех DMA "процессоров" с управлением конвейером (4 DMA Engines with Pipelined Control). Пониженное энергопотребление и уменьшенный уровень рассеивания тепла обеспечивается за счет поддержки режима Dynamic Clock Stop Control. Поддерживаемый контроллером 32-битный режим CardBus позволяет использовать PCMCIA интерфейс как дополнительный USB 2.0 концентратор, расширяющий количество устройств, доступных для подключения.
Контроллер соответствует требованиям спецификации USB 2.0, поддерживает интерфейсы EHCI (Enhanced Host Controller Interface), UHCI (Universal Host Controller Interface) и имеет Serial EEPROM. Микросхема производится в двух вариантах "упаковки": 128-штырьковой PQFP (VT6212) и 128-штырьковой LQFP (VT6212L). В технологии производства VT6212 используется 0.22 мкм технологический CMOS процесс. Микросхема расчитана на рабочее напряжение 2.5 В.
Для того чтобы выяснить реальную эффективность нового контроллера VIA VT6212, мы решили сравнить его с его предшественником - VT6202 (реализованным в PCI-контроллере) и в качестве эталона использовать также результаты, показанные контроллером USB 2.0, интегрированным в микросхему ICH5 корпорации Intel, как продемонстрировавшим наиболее высокие результаты в предыдущих тестированиях.

Методика тестирования

Работа контроллеров оценивалась через быстродействие подключаемого к ним внешнего накопителя Maxtor OneTouch имеющего объем 250 Гб и поддерживающего интерфейс USB 2.0. Данный привод имеет достаточно высокие скоростные характеристики, которые заведомо превосходят возможности USB 1.1, что позволяет полностью "раскрыться" в работе всем контроллерам.

Для тестирования использовались следующие программы:

WinBench 99 2.0;
FC-Test 0.5.3;
IOMeter 2003.02.15.

Тестовая система была следующей:

Системная плата – Albatron PX865PE Pro;
Центральный процессор – Intel Pentium 4 2.4 ГГц;
Жесткий диск – IBM DTLA-307015 15 Гб;
Графический адаптер – Radeon 7000 32 Мб;
ОЗУ – 256 Мб;
Операционная система – Microsoft Windows 2000 с Service Pack 4.

Тестирование осуществлялось с "родными" драйверами операционной системы - только для контроллеров компании VIA были установлены драйвера "четыре в одном" версии 4.51. Накопитель был размечен под файловые системы FAT32 и NTFS одним разделом с размером кластера по умолчанию. В отдельных случаях, описанных ниже, для тестирования использовались логические разделы размером 32 Гб, размечаемые под FAT32 и NTFS также с разделом кластера по умолчанию. С целью получения корректных результатов привод Maxtor был подвергнут процедуре записи по всей рабочей поверхности до начала тестирования.

IOMeter:Database

Начнем мы сравнение работы контроллеров с паттерна Database. С его помощью определялось быстродействие накопителя при выполнении им запросов с различной глубиной очереди и изменяющимся удельным весом запросов на запись.


Для того чтобы наглядней отразить работу контроллеров, мы построили три графика, демонстрируюшие эффективность контроллеров для трех вариантов глубины очереди запросов.


На первом графике отражена работа контроллеров при линейной нагрузке на накопитель (queue=1). Никакой существенной разницы в фунционировании трех контроллеров не чувствуется. Немного отстает от остальных продуктов VIA Intel ICH5.


Следующий график отражает эффективность контроллеров при глубине очереди запросов на накопитель равной 16. Картина практически ничем не отличается от предыдущей. Оба контроллера компании VIA практически эквивалентны по своей эффективности, и чуть-чуть от них отстает Intel ICH5.


Последний график, построенный нами, демонстрирует работу контроллеров при глубине очереди равной 256. Можно сказать, что мы видим брата-близнеца двух предыдущих картин. Выводы те же самые.

IOMeter: Sequential Read&Write

При проведении теста на последовательное чтение и запись проверялась способность накопителя работать с упорядоченными запросами с линейно возрастающим адресом.
Глубина очереди команд во время работы остается равной четырем, и один раз в минуту происходит изменение размера запрашиваемого блока.
Для большей информативности самые высокие результаты в итоговых таблицах выделены синим цветом, а самые низкие - красным.

На графике скорости последовательного чтения хорошо видно, что заметно лучше других выглядит Intel ICH5. VIA VT6212 немного обходит его при небольших размерах блоков данных, но начинает проигрывать при увеличении их размера. В то же время контроллер VT6212 смотрится значительно эффективнее своего предшественника – VT6202.


Картина, демонстрирующая скорость последовательной записи, имеет много общего с предыдущим графиком. Расстановка сил между контроллерами не изменилась, но отставание контроллера VIA VT6212 от Intel ICH5 заметно сократилось. В то же время разрыв между продуктами компании VIA при работе с большими блоками данных увеличился.

IOMeter:Workstation

С помощью паттерна Workstation имитировалась работа привода в режиме типичной нагрузки для рабочей станции, которая ограничена максимальной глубиной очереди в 32 запроса. Результаты снимались как при работе накопителя размеченного единым разделом, так и при использовании только адресного пространства в 32 Гб.

На данном графике видна эффективность контроллеров при обработке запросов накопителем.
Разброс в результатах не очень большой, но тем не менее заметно превосходство VIA VT6212 над оппонентами. VT6202 и Intel ICH5 демонстрируют примерно одинаковые результаты, и среди них трудно выделить лучшего.


График суммарных коэффициентов производительности расставляет все по своим "полкам". Лучшим оказывается VIA VT6212, следом за ним VT6202, и последним оказывается Intel ICH5.


Тестирование с использованием 32 Гб адресного пространства накопителя приводит только к росту скорости обработки запросов для всех контроллеров, но не меняет общей расстановки сил. По-прежнему немного предпочтительней выглядит новичок - VIA VT6212, немного хуже работает Intel ICH5. Слабее всех оказывается VT6202.


На графике с суммарными индексами производительности хорошо видны детальные результаты. Разница в эффективности работы всех трех контроллеров незначительна, а распределение призовых мест соответствует случаю, описанному нами выше.

WinBench 99

Посмотрим, как проявляют себя контроллеры при тестировании привода в популярной программе WinBench 99. Рассматривались ситуации, когда использовалось все дисковое пространство накопителя и только 32 Гб раздел на нем. Привод размечался под файловые системы FAT32 и NTFS.
В приведенных ниже таблицах с результатами для большего удобства самые высокие результаты выделены синим цветом, а самые низкие – красным.

Начнем рассматривать контроллеры со случая, когда тестировался весь диск.


В случае применения файловой системы FAT32 видно неоспоримое преимущество Intel ICH5. VIA VT6212 отстает от лидера, но, в свою очередь, заметно обгоняет своего "предка".


На графике, иллюстрирующем работу контроллеров, в случае, когда накопитель был отформатирован под файловую систему NTFS, видно, что по показателю High-End Winmark ситуция осталась такой же, как и в предыдущем случае. Вновь лучшим оказывается Intel ICH5, за ним следует VIA VT6212, опережающий своего предшественника – VT6202. Зато по показателю Business Disk Winmark контроллеры выстроились в противоположном порядке.

Перейдем теперь к случаю когда в ходе тестирования использовался только раздел накопителя емкостью 32 Гб.


На графике, отражающем поведение контроллеров при работе привода, размеченного под FAT32, хорошо видно, что показатели несколько выросли, но расстановка сил полностью соответствует той, которую мы видели в двух предыдущих случаях. VIA VT6212 отстает от лидера и заметно опережает своего "сородича".


Использование файловой системы NTFS не превносит никаких принципиальных изменений в картину, наблюдаемую нами на графике. Безоговорочный лидер – Intel ICH5, следом за ним идет VIA VT6212, и замыкает тройку VT6202.

FC-Test

Пришло время проверить, какова эффективность контролеров в тесте FC-Test, отличающимся тем, что накопитель работает в нем в условиях, максимально приближенных к "боевым". Тестирование происходило при файловых системах FAT32 и NTFS.


Начнем рассматривать результаты со случая, когда привод был отформатирован под FAT32.


Операция создания файлов демонстирует нам то, что контроллер компании VIA – VT6212 начинает дышать в затылок Intel ICH5. Разрыв в их результатах минимален, а вот третий участник VT6202 отстает от них очень сильно.


На графике, отражающем работу контроллеров при считывании файлов с накопителя, видно, что Intel ICH5 уходит в заметный отрыв от своих преследователей. Герой нашего "романа" – контроллер VIA VT6212 хотя и отстает от лидера, но уверенно опережает VT6202.


Копирование файлов в пределах одного раздела приводит к тому, что наибольшее быстродействие опять демонстирует Intel ICH5. VIA VT6212 не в состоянии догнать победителя, но значительно опережает VT6202.


В случае копирования файлов из одного раздела в другой происходит уменьшение отставания контроллера VIA VT6212 от Intel ICH5. В то же время VT6202 по-прежнему заметно уступает по эффективности вышеназванной паре.

Теперь посмотрим, как ведут себя контроллеры в ситуации, когда накопитель размечен под файловую систему NTFS.


На графике, иллюстрирующем работу контроллеров при выполнении операции создания файлов, видно, что VIA VT6212 вплотную подходит к Intel ICH5, но так и не догоняет его. Отставание VT6202 от его "потомка" весьма существенно.


Процедура считывания файлов с накопителя, где трансфер обычно увеличивается, демонстрирует значительный отрыв Intel ICH5 от продуктов VIA. В то же время VT6212 выглядит заметно быстрее VT6202.


Копирование файлов в пределах одного раздела не вносит ничего нового в расстановку сил. Все контроллеры остались на своих местах. VIA VT6212 по-прежнему не может догнать Intel ICH5, хотя отставание и не очень велико, а VT6202 ощутимо отстает от них.


Операция копирования файлов из одного раздела в другой приводит к практически тем же результатам, что и в предыдущем случае. Никаких кардинальных изменений среди трех контроллеров не происходит. Intel ICH5 не уступает лидерства, а VIA VT6212 так и не может его настигнуть.

Подведение итогов

Безусловно, что компания VIA с выпуском USB 2.0 контроллера VT6212 сделала значительный шаг вперед в этой области. Результаты проведенного нами тестирования красноречиво говорят об этом. Превосходство, которое имеет VT6212 над своим предшественником VT6202 в подавляющем большинстве тестов выглядит более чем убедительно. Прогресс в реальной эффективности нового USB 2.0 контроллера перед старым совершенно неоспорим. Особенно это заметно в тестах приближенных к реальному режиму работы накопителя, таких как Winbench 99 и, особенно, FC-Test.
К сожалению, одна из задач, которую, по всей видимости, ставили перед собою инженеры компании VIA – достигуть уровня производительности продуктов корпорации Intel так и не была достигнута. Несмотря на то что, во многих тестах контроллер VT6212 показал почти равные результаты с ICH5, небольшой разрыв между ними все же сохранился. Правда, разница в их реальной эффективности не столь уж велика. С учетом традиционной гибкой ценовой политики компании VIA и некоторых специфических особенностей ее нового продукта, можно не сомневаться, что VT6212 будет востребован как производителями, так и нами – пользователями.

Выражаем благодарность компании VIA за предоставленный для тестирования контроллер.