USB4 醞釀至今,應用仍然尚未全面性打開,即便 AMD 與 Intel 筆電平台已經支援,但只有擴充座類型產品能搭配使用,相對能吸引玩家注意的外接儲存應用尚未正式上路,這情況在今年內有望獲得轉變。

MSI 在 Computex 2023 展覽上,公開型號為 MS-4489 的 USB4 擴充介面卡,並且實際展示外接儲存性能表現。不過 MSI 並未公開更多資訊,只簡單寫道支援 USB4 40Gbps 傳輸速率,擴充卡上提供 USB Type-C 與 DisplayPort 1.4 輸入各 2 埠,同時支援 USB PD 最高供電能力 20V / 5A 也就是 100W。

他們藉由 USB4 外接儲存裝置展示性能,在 CrystalDiskMark 測試最高達到讀取 3716.92MB/s、寫入 3,777.48MB/s,較 Thunderbolt 4 / 3 方案約 3,100MB/s 以內的速度高出一截。使用外接盒為 ASMedia 的工程板,不難推測 MS-4489 會是採用他們的主控制器,在 Windows 裝置管理員內也有些蛛絲馬跡可循。

當然了,在 Computex 2023 展出是一回,MSI 目前對於 MS-4489 未來的走向尚未定案。它可能只是象徵性展出,並不會實際進行生產、銷售,亦有可能作為未來特定新主機板的配件,藉由支援 USB4 這亮點來增加賣相。至於它骨子裡面到底為何物,在 MSI 攤位只有幾步距離的 USB-IF 展區,就可以找到答案。

ASMedia 展出 USB4 設計解決方案的最新成果,一如 USB 3.0 / 3.1 / 3.2 幾個世代演進歷程,他們準備了 ASM4242 主控制器,以及裝置端控制晶片 ASM2464PD。其實 ASMedia 在去年就已經完成開發,甚至是陸續通過 USB-IF 當時的認證,但礙於 USB-IF 與其規範等因素影響,又不斷花時間進行調整、測試驗證。

推出時程連帶受到影響,最新進展是 ASM2464PD 已在今年 4 月份,通過 USB-IF 的 USB4 裝置端控制晶片認證。而 ASM4242 主控制器幾經延遲,ASMedia 預估在今年底會順利過關,屆時就能開始大量生產、供貨。換言之,裝置端控制晶片 ASM2464PD 是相對有望能夠早一步出貨,獲得客戶採用推出外接儲存產品。

簡單彙整 ASMedia 產品的重點,ASM4242 主控制器和 ASM2464PD 裝置端控制晶片,都完整支援 USB4(40Gbps)v1.0 規範,USB 向下相容支援包含 20Gbps(即 USB 3.2 Gen 2×2)。反觀像是 Intel 行動處理器平台,得第 13 代產品才有將這納入支援,而且必須視設計所需而定,搭配新的 JHL5040D / JHL6040D Redriver 或 JHL9040R Retimer 晶片才行。

ASM4242 主控制器採用 PCIe 4.0 x4 介面設計,可供應 2 個連接埠並且都能達到 USB4 40Gbps 速率,其餘支援包含 2 埠 DisplayPort 1.4a(包含 Alt Mode、HBR3)等。而 ASM2464PD 的 PCIe 隧道模式也是支援 PCIe 4.0 x4,同時內建整合 USB Type-C 邏輯電路、支援 USB PD 等功能,可以廣泛與 M.2、U.2 與 CFexpress 等儲存裝置結合應用。

開頭提到已經有平台支援 USB4,如 AMD Ryzen Pro 6000 H、Intel 第 12 代 Core 等行動處理器暨平台,這些 2022 年的產品已經內建或者是相容 USB4(Intel 實為 Thunderbolt 4),而作業系統層如 Microsoft 的 Windows 11,也已經為 USB4 介面提供原生內建驅動程式。當然了,Apple 配備 M2、M1 處理器的 MacBook 系列產品,也是和 USB4 相容。

AMD Ryzen Pro 6000 H 行動處理器暨平台。
Intel 第 12 代 Core 行動處理器暨平台。

也就說,當下並不難體驗 USB4 速度魅力,也未必動輒要屈就於 USB 相容模式。ASMedia 動態展示巧妙呈現出現實面因素,組態之一是讓 ASM4242 與 ASM2464PD 直接連結,透過 CrystalDiskMark 測得最高速度讀取 3,722.40MB/s、寫入 3,744.25MB/s。雖說是使用 PCIe 4.0 x4 NVMe 固態硬碟,然而在目前架構框架下,這速度只比 PCIe 3.0 x4 NVMe 模組內接略快一些,但優於 Thunderbolt 4 / 3 方案。

仔細看好像哪邊怪怪的,姑且先不管了~

ASMedia 另一個情境設定,是先經過 Thunderbolt 4 擴充座裝置,測試結果顯示最高速度為讀取 3,121.44MB/s、寫入 2,029.34MB/s。由於兩種情境使用的固態硬碟模組不同,這無法代表繞道 Thunderbolt 4 相關裝置之後,傳輸速度會受到多少程度的折損。而下圖的上半部數據,ASMedia 是同時也連接 USB 3.2 Gen 2×2 外接固態硬碟,展示使用 Western Digital WD_BLACK P50 Game Drive

只不過該 Thunderbolt 4 擴充座是採用 Intel JHL8000 系列控制器,並未向下支援 USB 20Gbps(USB 3.2 Gen 2×2),所以只跑出讀取 1,094.20MB/s、寫入 1,022.90MB/s 速度。Western Digital WD_BLACK P50 Game Drive 我們也曾介紹過,骨子裡是採用 ASMedia 的 ASM2364 裝置端控制晶片,確定為 USB 3.2 Gen 2×2 介面規格,完整速度可以達到 2,000MB/s 或以上。

回到開頭, MSI 所展示 MS-4489 擴充介面卡,必然是使用 ASMedia 控制器,這點也獲得 ASMedia 證實。因為若是使用 Thunderbolt 4 控制器張冠李戴,那麼實測速度不大會超過 3,100MB/s,這是 PCIe 隧道為 PCIe 3.0 x4 規格的 Thunderbolt 4 / 3,速度或說資料傳輸頻寬上限現實面。

總而言之,你期待 USB4 儲存應用的到來嗎?前幾年進入 USB 3.2 Gen 2×2 紀元,像 Seagate 與 Western Digital 相繼搶先推出相對應的外接固態硬碟產品,如果 ASMedia 或更多 USB4 裝置端控制晶片,能加快投入市場應用,那麼應該是能帶來一些樂趣。拭目以待囉~