Контроллер PCI-E x4 в USB3.1 с портами Type A Type C на ASMedia ASM1142, 10Gbps

PCI-E x4 карта расширения на ASMedia ASM1142 с двумя портами USB 3.1 — TypeA и TypeC 10Gbps. Если в 2019 г и добавлять в десктоп USB, то, наверное пара TypeA и TypeC выглядит наиболее интересно. Минимизирует вероятность не суметь подключить хоть новомодное, хоть традиционное USB устройство. Проверим аппаратную совместимость, в том числе с не указанным в спеках PCI-E 1.1, выясним сколько PCI-E линий используется и когда. Попытаемся измерить скорости и инструментально разберёмся что там с питанием гаджетов через подобные карты и почему.

Доставка и упаковка

Заказ 26 декабря 2018, получено 11 января 2019. Неплохо, с учётом праздников. Курьер принёс домой. Полный трек

Транспортная упаковка групповая — серый ПЭ пакет и много слоёв белой пенки

Коммерческая упаковка — блистер, не запаян — можно вытащить карту и закрыть обратно

В комплекте дополнительная низкопрофильная планка и CD с драйверами

На обратной стороне есть рекламка-инструкция, она же спецификация

Внешний вид

Карта изготовлена так, что просто придраться не к чему. Разъём питания — SATA. Но видны отверстия под вариант разъёма Molex.


Обращу внимание, что механически карта PCI-E x4. Но если присмотреться к разводке — то разведена она как PCI-E x2. А если почитать спеки главного чипа (чуть ниже выделено жирным), то можно видеть, что как x2 она работает в PCI-E 2.0. А в PCI-E 3.0 — карта работает как x1. То есть будет работать в PCI-E 3.0 x1 слоте с пропилом точно так же, как в PCI-E 3.0 x4 слоте.

Порты USB 3.1.Gen 1 Type A (в девичестве всем знакомый USB 3.0) и USB 3.1.Gen 2 Type С — подключать можно и то и другое.

Пара занудных замечаний о скоростях

Во-первых, про USB. 10Гбит/с спецификации — это скорее теоретический предел. Примерно как SD карты на 2Терабайта. Практически вылезти за 5Гбит/с, которые даёт USB 3.0, сегодня нелегко. Ну разве что последовательное копирование с NVMe SSD на подобный накопитель в USB 3.1 Gen2 коробочке. Но это сегодня — когда-то и 640Кб должно было хватить всем :)
Кроме того, 10Гбит/с — это без учёта потерь на избыточное кодирование. 128b/132b (передаём пакеты по 132 бита, из них полезных 128, остальные 4 — избыточность для коррекции ошибок) в случае USB 3.1 Gen2 даёт теоретически до 1.2 ГБайт/с
Наконец, у USB 3.0 (=USB 3.1 Gen1) кодирование 8b/10b, накладные потери 20% итого 5Гбит/с соответствует 0.5ГБайт/с

Во вторых, про PCI-E (из вики)

Видно, что и одной линии PCI-E 3.0 и двух — PCI-E 2.0 чуть чуть не хватает даже на полную теоретическую скорость ОДНОГО порта USB 3.1 Gen2

Формально это может быть и неправильно. Фактически, чип, способный прокачивать полные теоретические скорости всех USB портов окажется заметно дороже. А на практике я полностью согласен с таким инженерным решением. Полные скорости практически невозможно использовать, тем более по двум портам сразу.

Чипы подробнее

ASM1142 — 10 Гб/с USB 3.1.Gen 2 хост контроллер

ASM1142 is an ASMedia first Universal Serial Bus 3.1 host controller, compliant with Intel eXtensible Hot Controller Interface specification revision 1.1, bridging PCI Express interface to two ports of USB3.1, up to 10Gbps high speed bandwidth, backward compatible with legacy USB function and devices. It can configure PCI Express as Gen2 x2 or Gen3 x1, compliant with USB Attach SCSI Protocol revision 1.0, supporting the function of debugport.

ASM1542 — 2:1 мультипликатор 1:2 демультипликатор. Думаю, используется для обеспечения подключения любой из сторон Type С разъёма, как приведено в пример в даташите.

ASM1542 is a 2 differential pairs, 2:1 mux or 1:2 demux passive switch, using for high speed signal switch application, supporting up to 10Gbps data rate with AC coupled signals, offering low attenuation signal quality, low bit -tbit skew and high channel to channel noise isolation. ASM1542 can be used for not only PCIe and SATA but also SuperSpeedPlus USB and Thunderbolt2 interface. For example, ASM1542 can be used on USB3.1 Type-C connector to support the advance function of flip-able.

mv3581. Похоже — двухканальный операционный усилитель
UPD MV358i Спасибо камраду ESMSlavik


p25d4oh я нагуглить не смог p25d40h
UPD 4х мегабитная память. Как вариант: даташит Спасибо камраду kon-nor

Проверяем работоспособность

В спеках на упаковке указаны преимущества USB 3.1 вообще. Тут и 4K видео и 100Вт питание. В основном это для красоты. Примерно как «Этот рыжий кот — здоровенный и наглый, яркий представитель семейства кошачьих. А в длину кошачьи достигают 3,8 м, при массе более 300 кг». Чипсет мы видели, понятно, что 4K видео взяться неоткуда :)

Совместимость

Программно

Win7x64
Из коробки не определяется

На комплектном CD есть драйвера, но, конечно, не самой свежей версии. В сети нетрудно найти актуальную. На сегодня это 1.16.55.1. Ставятся без сюрпризов

В описании драйверов, кстати, указаны и более ранние ОС от M$

XP, 2003, Vista, Win7, Win8, Win8.1, Win10

Win10x64
Поддержка из коробки, телодвижения с драйверами не требуются
MacOS
На коробке прямо обозначена, но проверить мне не на чем.
Linux
Ubuntu 18.04 LTS видит из коробки

Аппаратно

Мой основной комп достаточно древний

На процессоре ещё нет PCI-E контроллера, а P35 чипсет — это PCI-E 1.1. А у контроллера указано PCI-E 2.0 и 3.0. Тем не менее карта прекрасно заводится и работает. Хотя и упирается в шину, поэтому скоростные тесты будут на компе с более быстрой шиной.

Неожиданно ведёт себя карта, если к ней не подать питание. Она висит в списке устройств — но не работает. Никаких сообщений пользователю нет. На Vbus менее 2В. Для сравнения, карта на Renesas D720201 выдаёт сообщение если забыть подключить питание.

Скорость

Понятно, что увидеть разницу между портами USB 3.1 Gen1 и Gen2 можно только на очень скоростном потребителе. Единственное приходящее в голову — это в NVMe SSD в USB коробочке. Но у меня такого пока нет и не планирую.
Тест на скорость — в компе с PCI-E 2.0 (zotac 9300). Чистый новый SSD Samsung 860Evo SATA. SATA — USB мост на ASMedia Technology Inc. ASM2115, мой обзор. Контрольные сравнения проводил на более дорогом Orico 358US3-MUD-R1 — заметной разницы не обнаружил.
Последовательные скорости, на порту Type A
Win10x64

Для сравнения — то же железо, но с USB 3.0 контроллером на базе Renesas (в девичестве NEC) D720201, мой обзор

Старенький контроллер Renesas D720201 медленнее, чем ASM1142. То есть во вполне реальном сценарии обозреваемый контроллер может дать видимое преимущество в скорости. Даже не прибегая к Type C коробочкам под NVNe SSD.
То же железо, Win7x64

И Renesas D720201


К моему удивлению цифры отличаются заметно. Настолько, что я даже повторил все опыты на свежеустановленных ОС — и Win7 и Win10. Цифирь сохранилась, выводы довольно очевидны — подсистема USB 3 в Win10 реализована быстрее, чем в Win7.
Ну и, раз уж тестил на машине с PCI-E 1.1 (Win10)

Видно, что скорость падает, но умеренно. Чип действительно использует 2 линии PCI-E. Иначе бы уперся шину (2.5 Гигабит в сек учётом USB 3.0 кодирования 8/10 бит даст теоретический максимум 250 Мегабайт в сек на выходе)

Питание

Видео 4K понятно, ждать не откуда. А вот PowerDelivery вполне может оказаться (хотя и вряд ли). Поэтому проверяем, через оригинальный кабель питания от Macbook. Нет, PD не поддерживается. Ожидаемо, впрочем.


Кроме того, в спеках написано 5V/2A. Если проверить это подключением нагрузки — уверен, подтвердится. Но я этого внезапно делать не буду. По той причине, что мне не нагрузку надо греть. А заряжать телефон. А телефон — не тупая тестовая нагрузка. Он возьмёт лишь столько, сколько информация о порту ему разрешит.

Как мы видели выше, порт не поддерживает даже BC 1.2. То есть снимать с него более 0.9 A потребитель не имеет права.
ВАЖНО. IMHO это вовсе не конструктивный недостаток, напротив, чёткое следование инженерами спецификации. Вот маркетологов за 5V/2A в спеках можно упрекнуть. А пишу я так подробно для избежания ложных ожиданий. Не только про 100В, но и про 2A на подобной компьютерной карте.

Итак, подключаем почти разряженный телефон к USB 3.1 Gen2 TypeC порту при помощи TypeC — TypeC кабеля от Apple (он 2 метровый, поэтому такое падение напряжения. И я всё же сдержу реплику по поводу того, за что в Apple дерут с потребителя такие бабки)


Видим, что ток меньше предельно допустимых 0.5 A для USB 2.0 порта и телефон пишет, что зарядка идёт от USB

Теперь для контроля подключим к обычной зарядке (но поддерживающей BC 1.2 — зарядка икеевская). И видим, что от неё телефон согласен брать кратно больший ток

Достоинства и недостатки

+ Оба востребованных скоростных USB порта — и традиционный Type A и набирающий популярность Type C
+ USB 3.1 карта расширения, заметно обгоняющая на том же железе и софте классический Renesas D720201. Как и подавляющее большинство не имею потребителя на USB 3.1 Gen2 скорости, но, учитывая чипсет, у меня нет сомнений, что скорости даст соответствующие.
+ Очень качественно изготовлена, придраться ни к чему не смог
+ Драйверы из коробки в Win10, Ubuntu 18.04 LTS (+ доступны для более ранних версий Win, от XP). По заявлению производителя — совместим с MacOS (не проверял)
+ Аппаратно совместим с PCI-E 2.0 и 3.0, как указывает производитель.
+ Прекрасно работает на PCI-E 1.1, хоть это и не указано в спеках. При этом утилизирует две линии PCI-E. На практике это позволяет получить почти вдвое большую скорость USB 3.0 на старых матерях по сравнению с 90+% остальных карт, использующих только одну линию.

Про недостатки — это тот случай, когда приходится отыскивать под лупой
— Не предназначена для зарядки гаджетов высокими токами. Как и любой USB порт с передачей данных, который видел
— Если на карту не подано питание, она не работает, но не подаёт каких-то сообщений об ошибке.

Просто как коммент
На карте не распаян USB хаб, есть только корневой чипсетный. Поэтому портов всего два. Не считаю это недостатком. Так как 10Гбит/с хаб сильно поднял бы цену, а USB 3.0 хаб ограничил бы скорости и тоже насколько-то сделал дороже.

Итого

Любая карта расширения — товар не для домохозяйки. Она может IMHO заинтересовать три категории потребителей.
1) Специалисты, которым есть что подключать со скоростью 10Гбит/с. Возможно — какое-то устройство обработки видео.
2) Гики, которые сегодня (и в ближайшем будущем) хотят подключать богатый зоопарк периферии к своему компу и, соответственно, иметь все распространённые порты в наличии.
3) Владельцы достаточно старых, но вполне рабочих компов без USB 3.0 на матери с PCI-E 1.1 шиной. Обозреваемая карта позволит им удвоить производительность USB 3.0 по сравнению с картами расширения на PCI-E x1

Я лично попадаю в категории 3 и 2 и карточка мне очень пришлась в тему.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.