USB3.0今年已經(jīng)完全進入了普及的一年,，一方面在主機端無論是最新的個人PC還是筆記本電腦都已經(jīng)配備了USB3.0接口,，另一方面支持USB3.0的移動硬盤、U盤、讀卡器產(chǎn)品也隨著價格的持續(xù)下調(diào)提高了其對于USB2.0產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。越來越多的用戶開始放棄USB2.0產(chǎn)品,，轉而選擇性能價格比更高的USB3.0產(chǎn)品，所以今年廠商的產(chǎn)品重點也都放在了USB3.0新接口上,。今天我們要評測的威寶USB3.0高速U盤就是這樣一款產(chǎn)品,。其采用了天津瑞發(fā)科半導體公司(Norelsys)推出的NS1081 USB3.0主控芯片，并采用兩顆三星原廠eMMC芯片作為存儲芯片,，以RAID0方式進行操作,，使容量和性能達到了加倍的效果。
從外形尺寸上看,，威寶USB3.0 高速U盤非常小巧、便攜,，并采用了推拉式的外殼設計,，使用時將USB連接頭推出即可，不用時可將連接頭縮回外殼里面,，免去了丟失保護蓋的問題,，在這一點上為用戶考慮的比較周到?！ ?/p>
▲ 威寶USB3.0高速U盤外觀圖
除了具備向下兼容USB2.0和高速傳輸?shù)奶攸c,，威寶USB3.0高速U盤還兼容包括Windows8、Windows7,、Vista,、XP,、Mac和Linux在內(nèi)的多種操作系統(tǒng)，非常適合當前全面升級,、支持USB3.0的各種PC和筆記本,。
產(chǎn)品拆解
▲ 威寶USB3.0高速U盤 正面拆解圖
將U盤外殼拆開，PCB板正面有兩顆芯片,，較小的一顆是天津瑞發(fā)科半導體公司(Norelsys)推出的NS1081主控芯片,，而較大的一顆是三星原廠 的eMMC芯片，型號為KLMBG4GE4A-A001,，容量為32G,，此外還有一些電阻電容等分立元件,，注意這個威寶U盤的PCB上并沒有找到電源芯片,，應該是被主控廠商集成到了芯片內(nèi)部，這樣可以為生產(chǎn)廠商節(jié)省物料成本,?！ ?/p>
▲威寶USB3.0高速U盤 背面拆解圖
PCB板背面還有一顆芯片,，仍然是三星原廠的eMMC芯片，容量型號與正面那一顆完全相同,，這樣U盤的總容量為64G,，并且這兩顆eMMC是按照RAID0方式進行操作的，究竟這顆NS1081主控在USB3.0接口下能夠讓兩個eMMC芯片發(fā)揮多大的性能呢?
▲威寶USB3.0高速U盤與金士頓USB3.0 U盤對比圖
從威寶USB3.0高速U盤與金士頓USB3.0 U盤拆解后的對比圖中可以看到,，威寶U盤的PCB長度明顯小于金士頓U盤,，元件排放更加緊湊，仔細看一下發(fā)現(xiàn)eMMC芯片封裝尺寸要比NAND Flash芯片稍小,。
搞清楚了威寶USB3.0高速U盤的內(nèi)部結構,，下面我們來看一看它的性能究竟如何吧!
測試平臺
在測試平臺方面，為了不讓系統(tǒng)中其它配件成為影響U盤發(fā)揮性能的瓶頸,，所有配件盡量使用較高性能的產(chǎn)品,，并且在Win7和Win8系統(tǒng)下分別進行了測試。同時在測試時將會關閉所有的不必要程序,，以便測試出準確,、公平的測試成績。
測試軟件
ATTO Disk Bench32：一款簡單易用的磁盤傳輸速率檢測軟件,，可以用來檢測硬盤,、U盤、存儲卡及其它可移動磁盤的讀取及寫入速率,。采用分級測試模式,，可以看到不同傳輸長度下設備的讀寫性能，讓測試結果更加精準可靠,。
CrystalDiskMark v3.0.3：一款測試你的硬盤或者存儲設備的小巧工具,，簡單易于操作的界面讓你隨時可以測試你的存儲設備,，測試循環(huán)次數(shù)和傳輸長度都可以選擇，可以測試連續(xù)讀寫,，512KB讀寫和4KB讀寫情況下設備的性能,。
FastCopy：FastCopy是Windows平臺上最快的文件拷貝、刪除軟件,。由于其功能強勁,，性能優(yōu)越，一時間便超越相同類型的所有其他軟件,。此軟件支持目錄拷貝,，其測試結果更符合用戶真實的使用環(huán)境。
性能測試
我們的測試在WIN7和WIN8兩套測試環(huán)境下進行,，分別使用ATTO Disk Bench32,、CrystalDiskMark v3.0.3、FastCopy軟件進行測試,。
ATTO Disk Bench32測試
▲威寶USB3.0高速U盤 ATTO Disk Bench32測試 @ Win7 Platform
在WIN7測試環(huán)境下ATTO Disk Bench32測試最高連續(xù)寫速度為85.5MB/s,，最高連續(xù)讀速度為144.4MB/s，這個速度真是很不錯,，達到了中高端USB3.0 U盤的性能,，超出預期!
▲ 威寶USB3.0高速U盤 ATTO Disk Bench32測試 @ Win8 Platform
再來看看在WIN8測試環(huán)境下的性能，用ATTO Disk Bench32測試最高連續(xù)寫速度為85.8MB/s,，最高連續(xù)讀速度為162.3MB/s,。寫速度相對于WIN7沒有提高，但讀速度有比較明顯的提高,， 這主要是因為在WIN8系統(tǒng)下主機對命令的處理效率更高,，可以連續(xù)處理更長數(shù)據(jù)長度的命令，所以讀速度會有提升,，而寫速度沒有提升可能是受限于eMMC芯 片的性能,。
CrystalDiskMark v3.0.3測試
▲威寶USB3.0高速U盤 CrystalDiskMark v3.0.3測試 @ Win7 Platform
在WIN7測試環(huán)境下CrystalDiskMark v3.0.3測試最高連續(xù)寫速度為82.4MB/s，最高連續(xù)讀速度為142.2MB/s,，與ATTO Disk Bench32軟件測試結果幾乎相同,，而隨機讀寫512KB和隨機讀寫4KB的性能很好，明顯高于采用NAND Flash方案的USB3.0 U盤,，這應該得益于兩顆三星原廠的eMMC芯片，畢竟是給智能手機和平板電腦用的^_^!
▲威寶USB3.0高速U盤 CrystalDiskMark v3.0.3測試 @ Win8 Platform
在WIN8測試環(huán)境下CrystalDiskMark v3.0.3測試最高連續(xù)寫速度為81.8MB/s,，最高連續(xù)讀速度為158.2MB/s,，連續(xù)讀速度仍然比WIN7下有明顯的提高，連續(xù)寫速度和隨機性能則變化不大,。
FastCopy測試
▲ 威寶USB3.0高速U盤 FastCopy測試 @ Win7 Platform(左圖為寫入文件,，右圖為讀取文件)
在WIN7測試環(huán)境下,，通過FastCopy測試拷貝本地文件夾(10.59GB)到U盤上，包含44個文件,，總耗時143.65秒,，平均寫入速度為 73.7MB/s。再將同一個文件夾從U盤上拷貝到本地硬盤上,，總耗時94.36秒,，平均讀取速度為112.2MB/s。FastCopy測試很接近實際 使用情況,，結果仍然很令人滿意,。
▲ 威寶USB3.0高速U盤 FastCopy測試 @ Win8 Platform(左圖為寫入文件,，右圖為讀取文件)
在WIN8測試環(huán)境下,，通過FastCopy測試拷貝本地文件夾(10.59GB)到U盤上，包含44個文件,，總耗時148.14秒,，平均寫入速度為 71.4MB/s。再將同一個文件夾從U盤上拷貝到本地硬盤上,，總耗時79.65秒,，平均讀取速度為132.9MB/s。
測試總結
大家都知道決定U盤產(chǎn)品性能最重要的組件就是主控芯片和閃存芯片,，在這一點上USB2.0和USB3.0時代都是一樣的,，而現(xiàn)在主流的方案都是U盤主控 加上NAND Flash閃存，主控負責對NAND Flash進行管理,，由于NAND Flash器件自身的特性,，其每個存儲單元的使用壽命是有限的，也就是我們常說的可擦寫次數(shù)(也叫PE周期),，NAND Flash隨著其工藝水平的不斷演進(40nm->30nm->20nm->1xnm)和閃存類型的變化 (SLC->MLC->TLC),，其成本是在不斷降低的，而PE周期是在持續(xù)下降的,。所以一方面主控需要使用各種軟件算法對NAND Flash進行損耗均衡,、垃圾回收、地址映射等操作以提高其使用壽命,，另一方面主控內(nèi)部也包含了用于錯誤糾正的硬件(ECC),，可以自動糾正傳輸和儲存中 所產(chǎn)生的錯誤，這種ECC的能力越強,，主控所能支持的閃存工藝和類型越新,，U盤的使用壽命就越長。
我們今天評測的威寶USB3.0高速 U盤采用了一種完全創(chuàng)新的架構，其使用了來自天津瑞發(fā)科半導體公司的NS1081主控芯片,，NS1081主控芯片不同于傳統(tǒng)的NAND Flash主控芯片,，其可以支持多個eMMC存儲芯片并以RAID0的方式進行操作，這樣存儲容量和讀寫性能都達到了加倍的效果,，充分利用了USB3.0 接口的帶寬,。
說到這里不得不給大家普及一下關于eMMC的知識，eMMC全稱Embedded Multi Media Card(嵌入式多媒體卡),，是由JEDEC標準化組織所制定的一種內(nèi)嵌式存儲器標準規(guī)格,，帶有MMC(多媒體卡)接口、快閃存儲器設備及主控制器,，所有 這些組件都在一個小型的BGA 封裝內(nèi),，其版本歷經(jīng)了4.3->4.41->4.51->5.0，每一代的接口速度都有所提高,，最常見的4.41和4.51版本接口帶 寬分別為100MB/s和200MB/s,，同時其接口電壓可以是1.8V或3.3V。eMMC最初推出的目的是為了簡化手機存 儲器的設計,，一方面由于NAND Flash芯片由不同廠商生產(chǎn)制造,，使用時需要根據(jù)每家公司產(chǎn)品的技術特性來重新設計主控制器，過去并沒有技術能夠通用所有廠商的NAND Flash芯片,。另一方面每次NAND Flash工藝技術改朝換代,，包括70nm演進至50nm，再演進至40nm或30nm制程技術,，手機客戶也都要重新設計,，但半導體產(chǎn)品每年制程技術都會 推陳出新，存儲器問題也拖累手機新機種推出的速度,，因此像eMMC這種把NAND Flash存儲芯片和控制芯片都包在一顆芯片里的概念,，逐漸在市場中流行開來。eMMC的推出大大加速了產(chǎn)品研發(fā)速度,，手機客戶只需要采購eMMC芯片,， 放進新手機中，不需處理其它繁雜的NAND Flash兼容性和管理問題,，最大優(yōu)點是縮短新產(chǎn)品的上市周期和研發(fā)成本,，加速產(chǎn)品更新?lián)Q代速度。
國際上生產(chǎn)NAND Flash存儲芯片的主要廠商包括英特爾,、三星,、東芝、閃迪,、鎂光,、海力士等，其最高等級的NAND Flash芯片主要供企業(yè)級SSD產(chǎn)品和軍工產(chǎn)品使用,，下一個等級的NAND Flash芯片供eMMC/eMCP產(chǎn)品和消費級SSD產(chǎn)品使用,，較差等級的NAND Flash則供Micro-SD存儲卡和USB Flash Drive產(chǎn)品使用。從NAND Flash品質(zhì)上看,，eMMC的性能是接近SSD產(chǎn)品的,，某些eMMC內(nèi)部還集成了Cache模塊，這樣就大大提高了eMMC的隨機讀寫性能,，eMMC芯 片所包含的主控芯片大部分由NAND Flash原廠開發(fā),，可以最大程度發(fā)揮其自家器件的性能，而U盤主控芯片通常由獨立控制器芯片廠商進行開發(fā),，需要考慮不同生產(chǎn)廠商,、不同工藝制程、不同閃 存類型器件兼容性問題,，通常無法最大程度發(fā)揮NAND Flash芯片的性能,。NAND Flash U盤主控芯片的這種劣勢在USB2.0時代并不明顯，因為對產(chǎn)品性能的要求不高,，進入USB3.0時代后這種劣勢就越發(fā)凸顯,。
采用NS1081 USB3.0讀卡器主控芯片加eMMC存儲芯片的架構可以大大簡化U盤主控芯片的設計復雜度并提供穩(wěn)定高速的性能，由于生產(chǎn)eMMC芯片的廠商都是NAND Flash供貨大廠,，如三星,、鎂光、閃迪,、海力士等,，產(chǎn)品都是幾大原廠給智能手機和平板電腦供貨的高端產(chǎn)品，其品質(zhì)和性能都是出類拔萃的,，受惠于近年來智能手機和平板電腦出貨量的爆發(fā),，存儲器生產(chǎn)廠商都加大了eMMC產(chǎn)量，擁有很充足的貨源保證,，且eMMC容量和性能在逐步提高,，成本在不斷下降。
在USB2.0時代也曾出現(xiàn)過采用讀卡器方案的U盤產(chǎn)品,，即用一顆讀卡器主控芯片加一顆eMMC或tf卡做成的U盤,，但這種方案不具備容量和性能的可擴 展性，U盤的性能被限制在一顆eMMC或tf卡的容量和性能,，甚至被限制在USB2.0接口的性能,。NS1081主控芯片的推出則完全解決了這一問題，其 USB3.0接口使主機端不再成為性能的瓶頸,，同時其創(chuàng)新性的閃存卡RAID0操作方式,，可以給客戶提供最大的設計靈活性，U盤生產(chǎn)廠商可以根據(jù)目標市場 的需求和擁有的eMMC資源來決定U盤最終的設計方案，由于NS1081支持4通道4bit或者雙通道8bit閃存卡速度和容量疊加,，使客戶可以非常靈活 的利用手中資源以滿足不同目標市場對于U盤容量和性能的要求,。
后記
在我們的評測中，這款威寶USB3.0高速U盤具有非常不俗的性能,，完全達到了中高端USB3.0 U盤的級別,，這主要歸功于其采用的NS1081主控芯片。
這顆NS1081主控芯片由天津瑞發(fā)科半導體公司設計,，這是一家在U盤主控領域的新公司,，筆者處于好奇，在百度上搜索了一下,，其公司主頁上有如下信息 “天津瑞發(fā)科半導體技術有限公司成立于2009年,，由多名歸國硅谷半導體技術專家和本土資深半導體營銷行家創(chuàng)立，在發(fā)展過程中獲得了君聯(lián)資本(原聯(lián)想投 資),、賽富投資基金,、聯(lián)想之星等全球著名產(chǎn)業(yè)風險投資基金支持。公司位于天津華苑高新區(qū),，并在深圳設有銷售和客戶支持辦公室,。”看來這是一家初創(chuàng)不久的芯 片設計公司,，但投資者卻是業(yè)內(nèi)知名的土豪級大VC,。除了NS1081 USB3.0 U盤主控芯片外，其產(chǎn)品還包括NS1066/NS1066X和NS1068/NS1068X USB3.0-SATA2/3 橋接控制器芯片,，公司的每一款USB3.0芯片都通過了USB-IF官方認證和微軟WHQL認證(早在2013年初就拿到了第一個認證,，并且目前在大陸半 導體公司中還是唯一一家)，其USB3.0芯片都已在聯(lián)想,、東芝等品牌大廠量產(chǎn)了,。這還真是一個名不見經(jīng)傳的設計公司，行事風格很低調(diào),，但其產(chǎn)品和客戶卻 并不低端,。
如前文所述，基于eMMC存儲芯片的USB3.0 U盤可以說是U盤中的高大上產(chǎn)品,，因其采用的eMMC芯片和其中的NAND Flash芯片均由國際知名大廠生產(chǎn),，性能出眾，而在國內(nèi)這種eMMC芯片資源則掌握在如江波龍(Netcom),、佰維(Biwin)等少數(shù)一線模組存儲 大廠的手中,，不過其產(chǎn)品則以外銷品牌如威寶(Verbatim)等為主，在國內(nèi)市場剛剛開始出現(xiàn),，對于終端用戶還有一個認識接受的過程,。
其它
從上文的性能評測中我們可以看到,，基于eMMC存儲芯片的USB3.0 U盤相較于普通基于NAND Flash芯片的USB3.0 U盤的一個重要優(yōu)勢是其4K隨機訪問速度明顯更快，利用這一特點,，U盤玩家可以使用基于eMMC存儲芯片的USB3.0 U盤來制作win to go,。所謂win to go就是可以在U盤上運行的Windows8系統(tǒng)，并且可以在不同的電腦硬件上運行,，相當于用戶能夠隨身攜帶自己的專屬系統(tǒng)到其他的PC上進行工作,，這個 功能在當今辦公移動化、系統(tǒng)個性化和用戶數(shù)據(jù)安全化的大背景下越來越受到歡迎,。由于win to go使用的是U盤作為存儲媒介，所以性能瓶頸是在U盤的讀寫速度上,，win to go應用強烈建議使用 USB3.0 的設備,，并且對U盤的隨機訪問性能有較高的要求，否則當數(shù)據(jù)傳輸速率較大時畫面可能會出現(xiàn)停滯和卡機的現(xiàn)象,，從而影響用戶體驗,。