First Contact: USB3

USB ist schon eine tolle Sache. Als ich damals an meinem K7 den ersten USB Port hatte, konnte ich das noch nicht wirklich einschätzen. Aber heute ist es doch deutlich: ohne USB geht eigentlich kaum noch etwas: egal ob Festplatte, Maus, Tastatur, Handyladekabel, Tassenwärmer oder Weihnachtsbaum… alles wird über USB angeschlossen. Aber die aktuelle Spezifikation (USB 2.o) ist bereits 10 Jahre alt und das merkt man ihr an. Nur 480Mbit/s stehen als Bandbreite für den Bus zur Verfügung, das wären – grob überschlagen – ca. 60 MByte/s. Wenn man nur Mäuse, Ladekbal und Tastaturen anschließt tritt hier kein Problem auf. Wenn man aber sein Backup auf eine USB Festplatte macht, dann kommt es leider doch zu einem Engpass. Von den theoretischen 60MByte/s liegen nämlich meist nur etwa 25 MByte/s real an. Die Festplattenentwicklung hat den 2.0er Standard also inzwischen deutlich abgehängt… und Backups dauern deshalb zu lange. Nun habe ich überlegt was ich machen sollte. Die Auswahl der Schnittstellen hat sich ja in den letzten Jahren durchaus erweitert. Eine Zeit lang lag Firewire mit im Rennen… doch selbst das Mekka der Digital Camcorder ist inzwischen schon fast von USB erobert. Mein Laptop hat – im Gegensatz zum Vorgängermodell – auch kein Firewire mehr. Zudem sind Festplattengehäuse mit FW eher rar. Eine weitere Chance stellt eSATA dar. Diese Anschlussmöglichkeit ist derzeit wohl die schnellste, was den Datendurchsatz angeht. Immer mehr neuere Geräte bieten eine solche Schnittstelle, der Laptop ließe sich mittels Expresscard nachrüsten. Und nun bleibt noch USB3.0. Die aktuelle Spezifikation der USB Schnittstelle sieht eine Bandbreite von ca. 625MByte/s vor. Und das beste daran: sie ist abwärstkompatibel. Man kann also USB 1 oder USB 2 Geräte an einen USB3 Controller anschließen… wenn es denn sein muss. Irgendwie fand ich das als Gesamtmodell am interessantesten und habe mich deshalb vergangene Woche dazu entschlossen einfach mal einen Versuch zu starten. Da ich derzeit nur eine 2.5″ Platte zuviel rumliegen hatte, habe ich zum einen einen USB3 Controller (Sharkoon) bestellt (ca. 30€). Dabei handelt es sich um eine PCIe Karte. Und ein 2.5″ Gehäuse von Fantec (ebenfalls ca. 30€). Für den eigentlichen Test der maximalen Geschwindigkeit ist diese Wahl natürlich nicht ideal, da hätte ich lieber zu einem 3.5″ Gehäuse greifen sollen, aber die Platte lag eben rum und es ging erstmal ums Prinzip.

Auch wenn die Voraussetzungen nicht ideal waren, habe ich dennoch ein paar einfache Tests gemacht, um einen Vergleich zwischen USB2 und USB3 machen zu können. Hierfür habe ich die Orginalplatte aus meinem X61s genommen. Dabei handelt es sich um eine 160GB Western Digital WD1600BEVS. Eine 2,5″ Platte mit 5400rpm, produziert im Februar 2008. Im PC werkelte die bereits genannte Sharkoon USB3 Karte. Als USB3 Gehäuse kam ein Fantex MD-26U3 zum Einsatz und für den Vergleich mit USB2 nutzte ich dort ein vorhandenes 2.5″ USB2 Gehäuse von Delock. Getestet habe ich erstmal mit HD Tune (2.55). Zuerst kam die Platte in das USB2 Gehäuse und an den normalen USB Controller meines Gigabyte G33-DS3R Boards. Dabei ergab sich das folgende Bild:

Anschließend habe ich die USB2 Variante an den USB3 Controller angeschlossen. Dabei kann man erkennen, dass im ersten Versuch scheinbar der Onboard Controller limitiert, an USB3 gibt es noch ein Quentchen mehr Leistung:

Zuletzt kam dann die USB3 Variante zum Einsatz:

Die Messungen lassen vermuten (als Gegentest brauche ich nun noch eine schnellere Platte, also möglichst 3,5″), dass bei USB2 in den meisten Bereichen der Festplatte der Bus und nicht die Platte limitiert. Erst am Rand der Festplatte bricht die Leserate offensichtlich so weit ein, dass auch USB2 noch mithalten kann.  Dafür sieht der Verlauf der Kurve bei USB3 so aus, als wäre hier eindeutig die Platte der limitierende Faktor, was ja auch die Burst Rate von fast 70mb/s vermuten lässt.
Ich werde mir also in nächster Zeit sowohl eine Erweiterungskarte für meinen Laptop, als auch ein 3,5″ USB3 Gehäuse kaufen und dann nochmal entsprechend weitertesten. Die Ergebnisse sind jedenfalls interessant, zeigen welche Elemente jeweils die Leistung begrenzen können.
Was ich zu Beginn als Vorteil ansprach, ist die Kompatibilität zwischen USB1,2,3… Diese ist zumindest so gegeben, dass man USB1 und USB2 Geräte auch an USB3 Controller anschließen kann. Auf der Seite des Controllers hat sich auf den ersten Blick nichts an den Anschlüssen getan – Typ A. Auf der Geräteseite dagegen schon. Das 2.5″ Gehäuse hat einen der Mini-USB3 Anschlüsse. Diese sind breiter, als die bisherigen USB Anschlüsse an solchen Gehäusen, wo bisher Mini-USB zum Einsatz kam. Das tolle ist nun, dass man das USB3 Gehäuse auch per USB2 Kabel anschließen kann, weil der USB2 Stecker in die USB3 Buchse passt. Leider jedoch nur Micro USB und nicht Mini USB. Und damit sind wir beim Problem: die meisten 2.5″ Gehäuse werden über den USB Port mit Strom versorgt. Weil USB2 aber nur 500mA liefert, wird auf eine Kabelpeitsche gesetzt, also der Strom von 2 Ports genommen. Solche Kabel gibts zu Hauf und fliegen hier in genügender Menge rum. Mit Mirco-USB habe ich so etwas aber noch nicht gesehen!
USB3 liefert dagegen mehr Strom auf einem Port… es sollte also mit einem normalen USB2 Typ A auf Mico-USB Kabel möglich sein das USB3 Gehäuse (mit USB2 Tempo) an USB3 zu betreiben. Am USB2 Port ist dies zwar von den Verbindungen her möglich, die Stromstärke wird in den meisten Fällen jedoch nicht ausreichen. In meinen Augen ein ärgerliches Detail.