Performance

Wir testen USB 3.0 mit zwei Laufwerken. Eines davon ist Intels derzeit schnellstes SSD, das bis zu 250 MByte/s flotte X25-M G2 mit 160 GByte Kapazität. Beim anderen handelt es sich um den bereits erwähnten Prototyp von Asus, in dem eine bis zu 137 MByte/s schnellen 2-TByte-Festplatte des Typs Barracuda XT von Seagate (in den Tabellen als "HDD" aufgeführt) ihren Dienst versieht. Das externe Laufwerk unterstützt neben USB 3.0 auch SATA III.

Beide Platten formatierten wir mit Ext4, die Intel SSD unterziehen wir zuvor einer Low-Level-Formatierung. Um maximale Geschwindigkeit zu erreichen, löschen wir hier keine unserer Testdateien: SSDs büßen beim Überschreiben bereits beschriebener Blöcke an Geschwindigkeit ein. Um zu verhindern, dass die Rechnerseite zum Flaschenhals wird, legen wir dort als Laufwerk eine 7 GByte großes RAM-Disk an, mit der sich eine Transferrate von zwei GByte/s erzielen lässt – mehr als genug für alle bezahlbaren Festplattensysteme.

Wir vergleichen auf dem Asus-Motherboard USB 3.0 mit USB 2.0, (e)SATA, Firewire 400 und Firewire 800. Unser Testparcours besteht aus Lesen und Schreiben von 6 GByte großen Dateien (siehe Tabelle "Große Dateien") sowie einem 450 MByte umfassenden Kernel-Source-Verzeichnis mit 22 500 kleinen Dateien (siehe Tabelle "Kleine Dateien"). Jeder Test läuft mehrmals, um verlässliche Ergebnisse zu erhalten und eventuelles System-Caching zu erkennen.

Große Dateien

  Lesen (MByte/s) Schreiben (MByte/s) CPU-Last Lesen (Prozent) CPU-Last Schreiben (Prozent)
HDD (Seagate Barracuda XT 2TB)
USB 3.0 118,8 106,8 22 22
USB 2.0 29,0 22,7 4 5
(e)SATA II 136,8 119,4 25 25
Firewire 400 22,4 26,8 3 5
Firewire 800 75,1 53,3 13 11
SSD (Intel X25-M G2 160GB)
USB 3.0 135,3 81,8 25 16
USB 2.0 29,7 23,7 5 5
(e)SATA II 206,8 98,9 34 21

Kleine Dateien

  Lesen (Dateien/s) Schreiben (Dateien/s)
HDD (Seagate Barracuda XT 2TB)
USB 3.0 759 1711
USB 2.0 584 979
(e)SATA II 983 1705
Firewire 400 335 663
Firewire 800 437 1128
SSD (Intel X25-M G2 160GB)
USB 3.0 1770 3086
USB 2.0 782 1043
(e)SATA II 2456 3670

Bei der Zeitmessung fürs Schreiben auf die externen Datenträger lassen wir nach dem Kopieren noch das Kommando sync laufen, um Schreib-Caches zu sichern. Danach hängen wir die Partition automatisch aus. Beim Lesen kann dieser Schritt wegen des schnellen Speicherlaufwerks entfallen. Wir kopieren mit cp und messen die Zeiten mit time. Daneben prüfen wir auch die Lesegeschwindigkeit mit hdparm -t. Dabei stellt sich heraus, dass die mit Hdparm ermittelten Werte durchgängig maximal um 2 MByte/s von den mit time gemessenen Praxiswerten für große Dateien abweichen.

Eine zweite Testrunde erfolgt auf dem Gigabyte GA-P55A-UD6. Hier unterscheidet sich die USB-3.0-Anbindung von jener des Asus-Motherboards, da Gigabyte die SATA-3- und USB-3-Chips zusammen über PCI Express anbindet. Mit der BIOS-Einstellung Turbo SATA3 / USB 3.0 auf Auto (Auslieferzustand) messen wir statt 135 MByte/s über USB 3.0 nur 100 MByte, erst ein Verstellen auf USB 3.0 Turbo-Modus verhilft der Platte zur selben Geschwindigkeit wie auf dem Asus-Motherboard. Bei beiden Motherboards muss man, um die SSD-Geschwindigkeit voll auszufahren, die SATA-Einstellungen auf AHCI umstellen – sonst operiert die SSD nur mit maximal 130 MByte/s.

Baustelle USB 3.0

Bei den Tests kristallisiert sich ein klares Bild heraus, sowohl bei der magnetischen wie auch der Solid-State-Platte: Über USB 3.0 lassen sich konstant etwa 15 bis 20 MByte weniger lesen und schreiben als beim Anschließen der selben Disk an (e)SATA. Ursache ist der zusätzliche USB-Overhead gegenüber der nativen SATA-Schnittstelle.

Dabei scheint allerdings allgemein bei etwa 135 MByte/s das momentane Maximum für USB-3.0 zu liegen: Die Intel SSD liest am (e)SATA-Anschluss mit über 200 MByte/s. Da sich die USB-3.0-Geschwindigkeit unter Windows nicht nennenswert von jener unter Linux unterscheidet, trifft offensichtlich nicht das Linux-Kernelmodul die Schuld für die nur moderaten Transferraten. Ob jedoch der allgemeine Vorserienstatus der Hardware oder die momentan verfügbaren Bridge-Chips der ersten Generation für die geringe Geschwindigkeit verantwortlich zeichnen, ließ sich nicht klären. Die ersten USB-2.0-Implementierungen waren allerdings ebenfalls deutlich langsamer als die aktuellen, insofern bleibt hier wohl noch viel Spielraum für Verbesserungen.

Zwar zeigt sich USB 3.0 in unserem Test rund vier mal schneller als der Vorgänger USB 2.0, bleibt jedoch deutlich unter der versprochenen Verzehnfachung der Transferrate. Tatsächlich arbeitet die neue Schnittstelle noch nicht einmal schneller als SATA II. Beim Schreiben vieler kleiner Dateien arbeitet USB 3.0 auf der SSD rund dreimal schneller als USB 2.0 – auf der Harddisk sogar kaum doppelt so schnell. Wiederum bleibt auch hier (e)SATA der momentane Spitzenreiter.

Auch von den für USB 3.0 versprochenen Verbesserungen bei parallelen Datentransfers bemerken wir überhaupt nichts – zumindest beim gleichzeitigen Schreiben und Lesen von zwei großen Dateien aufs beziehungsweise vom selben Gerät. Die Messwerte unterscheiden sich nur marginal von denen sequenzieller Einzeltransfers. Das gilt überraschenderweise für alle getesteten Schnittstellen und Festplattentypen.

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