玄人志向 USB3.0RX4-P4-PCIE レビュー #2

玄人志向 USB3.0RX4-P4-PCIE 2回目のレビューです。
1回目のレビューはこちらを御覧下さい。

今回は実際に組み込んで動作検証をしてみます。
検証しながら記事を随時更新してゆきます。
筆者の様に2CPU(又はそれ以上)の環境で利用される場合は、予めこちらの知識が必要です。

最初に15号機のSpeedDragon EU306C(Renesas μPD720201)と交換してみたところ難なく認識し、RocketUの時に起きたDMAコントローラのドライバが見付からない現象は起きませんでした(ブリッジが異なりDMAは非搭載ですから当然の事ですが)。
μPD720201とμPD720202はドライバが共通なのでWin7環境で自動的にドライバのインストールが完了してくれました。

Firmwareのバージョンは2.0.1.8ですから最新と思われる2.0.2.0より若干古いですが、より古いものと比べればかなりマシなバージョンだと思います。
U3RX4P4_DefFirmware.jpg
このFirmwareのまま更新せずにScanSnap iX500を接続してみましたがこの時の様な事態は起きず難なく正常認識してくれました。
StationDriver等で配布されている最新の2.0.2.0は、そのまま適用しようとしても適用出来ません。
Firmware更新手順は
1)Updateツール(W201FW20.exe)を入手
2)Firmware 2.0.2.0の更新プログラムを実行し3)の後に終了
3)実行途中に出来る解凍ファイルからUPDATE.memを取り出す
4)UPDATE.memをK2020130.memにリネーム
5)W201FW20 を1回実行するとデバイスのリストが表示される。
  例:
   C:\TEMP>W201FW20
   Bus:0x83 Device:0x00 Function:0x00
   This Device is uPD720202(Revision 2).
   Bus:0x84 Device:0x00 Function:0x00
   This Device is uPD720202(Revision 2).
   Bus:0x85 Device:0x00 Function:0x00
   This Device is uPD720202(Revision 2).
   Bus:0x86 Device:0x00 Function:0x00
   This Device is uPD720202(Revision 2).
  このリストを参照して下記の様に/address指定でBus番号-Device番号-Function番号を書く
  C:\TEMP>W201FW20 /srom 0 /address 83-00-00 /write K2020130.MEM
  これをデバイスの数だけ実行する。
  最後に再起動。
これでFirmwareの更新が出来ます。(自己責任で願います)

ところで、テスト中にBSOD発生ですorz 15号機でのBSODはこの時以来です。
もしかしたらInterrupt Affinity Policy Toolを使ってデバイスの設定を変更しつつ個別にデバイスの再起動をしていた為こうなったのかも?左記ツールを使っている時にOSのリブートを促す警告が出ていたので素直にPCを再起動していればBSODが発生しなかったかもしれません。再起動後は今のところ安定しています。もしくは1回目のハードレビューに書いた改造を施す前に起きましたので、そのままあれが原因かもしれません。
U3RX4P4_BSOD.jpg

USB3.0カードを交換した結果@Win7
SpeedDragonAndU3RX4P4_1SSD_CDM.jpg
この様に高速に成りました。
恐らくブリッジチップによるPCIe x4化が影響してPCIe Gen1.1のマザーボードでありながらGen2.0 x1と同程度の速度が出せたのではないかと思われます。USB3.0コントローラは一般的にPCIe Gen2.0 x1ですが、これをPCIe Gen1.1のマザーで利用すると帯域が半減する為マザーとUSB3.0コントローラ間の速度が低下してしまうのですが、x4ブリッジによりUSB3.0コントローラ本来の性能が出せたという事です。1台つないだだけではx4の効果はそれ以上にはならないと思います。

下のスクリーンショットは、15号機に2台接続したSSDに対してWin7環境でCrystalDiskMarkを同時実行した結果です。

15号機に付けていたコントローラSpeedDragon EU306C(Renesas μPD720201)に2台SSDを接続して同時計測した結果
SpeedDragon_2SSD_CDM.jpg

上記を玄人志向 USB3.0RX4-P4-PCIE(Renesas μPD720202 ×4)に変更して計測
U3RX4P4_2SSD_CDM.jpg
この様にシーケンシャルでは概ね2.5倍ほど高速に成りました。
※注意:この結果はPCIe Gen1.1世代のマザーボードかつWin7環境で出た結果です。Gen2世代以降のマザーでしたらもっと早いかもしれませんし、Win8にすればUASPの効果でもっと早いと思います。後ほどGen2世代以降のマザーでも試してみます。

一般的には複数同時に計測すると速度が半減します(実際にSpeedDragon EU306Cでは半減しています)が、玄人志向 USB3.0RX4-P4-PCIE では1台の時と全く速度に変化がありません。

ドライバワーカスレッドもデバイスと同数立ち上がり負荷分散出来ています。
U3RX4P4_2SSD_CDM_CPU.jpg
CPUコア0とCPUコア3がドライバワーカスレッド、コア4と5がCrystalDiskMark本体スレッドです。

3台同時計測
U3RX4P4_3SSD_CDM.jpg
3台同時ですとPCIe x4 Gen1.1がボトルネックに成り帯域が飽和しはじめたと思われ、個々のスコアが低下しはじめました。

4台同時計測
U3RX4P4_4SSD_CDM.jpg
4台同時ですと更に速度低下していますが、SpeedDragon EU306C(Renesas μPD720201)で測定した時と比べ帯域的には概ね4倍速の結果で順当というか、こちらがGen1.1なりの速度と言えそうです。逆に言うと3台同時や2台同時の時はブリッジが適切にトラフィックを制御した結果、PCIe Gen1.1環境でも速度向上してGen2の速度に近づいていると言えそうです。


以下、テスト計画ですが、計画通りにテストするかどうか未だ判りません。

動作環境1:15号機(Win XP-32Bit / 7-64Bit / 8Pro)
 この環境ではPCIe Gen1.1世代のマザーで4レーン(論理的な帯域1GB/s)を使った場合に、どれだけの性能を出せるか?検証してみます。期待値としてはデバイス2個ではUSB3.0の帯域上限(500MB/s)×2=1GB/sが達成出来ると嬉しいですね。

動作環境2:17号機(Win 7-64Bit / 8Pro)
 この環境ではSandyBridge-EPを使いPCIe Gen3.0世代のマザー&CPUを組み合わせてCPUと直結した場合に、互換性や、どれだけの性能を出せるか?を検証してみます。低クロックのCPUを使ってコア性能がボトルネックに成らないか?に焦点をあててみます。

動作環境3:13号機(Win 7-64Bit / 8Pro)
 この環境ではNehalemアーキテクチャのWestmare-EPを使ってPCIe Gen2.0最終世代の環境で、どれだけの性能を出せるか?を検証してみます。この世代のハイエンドCPUを使った限界性能を見てみようと思います。

検証内容:
 1)4ポート全てにSSDを接続、4つのCrystalDiskMarkを同時実行
 2)SSD間の大量コピーを行い速度を比較(コピーツール検討中)
 3)ScanSnap iX500 を USB3.0 で接続し互換性やスキャン速度を比較
 4)検証中の安定具合(認識不良、DPCLatency測定など)
 5)高負荷試験中は、常にHD動画を再生し支障が無いか検証
 ※HD動画を再生する理由は決して暇つぶしなどではありません!(と言う事にします)

検証に使うデバイス:
 1)CENTURY 1分BOX USB3.0 GREEN LINE + Intel SSD 330 60GB 4台
 2)PFU ScanSnap iX500 (USB3.0の相性が出易い)
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プロフィール

DualSocketTheWorld

Author:DualSocketTheWorld
自作を始めて20台目くらいになりますが、最初からデュアルソケット限定(始めた当時はデュアルスロット)で自作しており、近年になってAMD K6を試したくなりSocket7でK6-2+のシングル構成で組んだのがシングル初です。

シングルマザー(含:シングルソケットマルチコア)や4ソケット以上の自作は基本的にしませんし、メーカー製PCの改造も基本的にはしません(ノートPCのSSD化くらいはしますが・・・)

基本路線はワークステーションと呼ばれる分野での自作で、OSもWindows系であればProfesionalが主な対象に成ります。

ゲーマーの様なOverClockは行わず、WS路線としてハイエンドCPUとハイエンドGPUの組み合わせで定格或いはDownClockで発熱を抑えつつ、その時のアーキテクチャに置いて爆速かつ静音を目指し、30年以上の長期に渡り稼動状態をキープする事を目指します。

※基本的にリンクフリーです。どこでも自由にどうぞ。

※画像は時々変ります。

※お決まりの文章ですが、改造は個人の責任で行ってください。ここに記載された情報は間違いを含んでいる可能性が有り、それを元に製作や改造などをして失敗しても筆者は一切責任持てませんので悪しからず。

筆者略歴:
小学生時代にゴミ捨て場で拾ったジャンクテレビ数台を分解して部品を取り出し真空管アンプを自作、中学生時代にPC8801mkⅡsrでZ80アセンブラを始める。社会人になって初のプログラムは弾道計算、後に医療系・金融系プログラマ~SEを経て100~200人規模プロジェクトのジェネラルマネジャを数年経験、独立して起業。現在は不動産所得で半引退生活。
(人物特定を避ける目的で一部経歴を変更しています)

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