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作者 AreLies (AreL1e5)
標題 [開箱] 微星啟動！MSI USB4 PD100W PCI-E 擴充
時間 Thu Nov 30 21:33:41 2023

ASMEDIA AT2092 外接讀取突破 3600 MB/s

原文轉自 UNIKO's Hardware
網頁好讀版：https://reurl.cc/0Z3mrM
微星啟動！MSI USB4 PD100W PCI-E 擴充卡開拓 USB 全新領域！ | UNIKO's Hardware
[圖]
微星 REFRESH Z790 主機板 MPG Z790 CARBON MAX WIFI 即將上市，最值得注目的便是他將搭載自家的 USB4 方案 (MSI USB4 PD100W 外置 PCI-E 擴充卡)，其最新的 PCI-E 4.0 X4 作為傳輸介面，甚至比目前的 INTEL THUNDER ...

 


https://i.imgur.com/3baVQKP.jpg
[圖]
微星 REFRESH Z790 主機板 MPG Z790 CARBON MAX WIFI 即將上市，最值得注目的便是他
將搭載自家的 USB4 方案 (MSI USB4 PD100W 外置 PCI-E 擴充卡)，其最新的 PCI-E 4.0 X
4 作為傳輸介面，甚至比目前的 INTEL THUNDERBOLT 4 JHL8540 更快 (PCI-E 3.0 X4)！
除此之外，微星與博帝還分別為 UH 提供了 ASMEDIA ASM2464PD 的工程版、以及官網資
料顯示讀取達 7400 MB/s 的 PCI-E 4.0 X4 NVMe SSD - VP4300 LITE 4TB PCI-E 4.0 X4
NVMe SSD 作為外部連接 PCI-E NVMe SSD 測試之用，對於一般的 PC 使用者來說，USB4
或是 TB4 最常見的用途可能就是連接外部的 NVMe SSD，以下 UH 將以 PC 主機板的角度分
析 USB4，並來暴力測試這張擴充卡的實力給大家看看。





USB4 的前世今生

對於 PC 主機板來說，USB4 這個＂東西＂早在一年多前的 AM5 主機板上出現，只是最後成
功問世的仍是 INTEL THUNDERBOLT 4 JHL8540，因為據說 ASMEDIA 的 USB4 控制器 ASM42
42 在當時仍未能成功量產。
USB4 雖然與 INTEL 已開源的 THUNDERBOLT 技術有莫大關係，可是首次被帶進桌上型 CPU
/ 主機板領域的卻是 AMD。
當時 AMD 為 AM5 引進 USB4 支援，AM5 CPU 多出 4 組 PCI-E 5.0 通道以及整合 USB TYP
E-C 作為內置顯示輸出也是為了 USB4，只是屬意的 ASMEDIA ASM4242 USB4 控制器最終趕
不及量產，各板廠的計劃也因此被打亂，華碩與華擎繼續保留 USB4，但改用 INTEL THUNDE
RBOLT 控制器 JHL8540，微星最終忍痛拔掉 JHL8540 改用 USB GEN2X2 20 Gbps 的 ASMED
IA ASM3241，技嘉的 AERO D 直接消失，映泰閒置 CPU 5.0 X4。






USB4 的技術操作

在主機板上這種 USB / THUNDERBOLT 控制器，其實就是一顆比較大的晶片，被板廠以 CPU
或晶片組提供的 PCI-E 通道連接起來，再提供 TYPE-C 連接。
所以 PCI-E 通道便成為一個非常重要的因素，尤其 USB4 號稱 40 Gbps (V1) 甚至是 80 G
bps (V2)。PCI-E 通道的重要性在於當 JHL8540 這種 USB 控制器晶片在連接至晶片組 / C
PU 後，它們之間的傳輸介面，也就是 PCI-E 通道便成為 JHL8540 的上行連接，無論 JHL8
540 這種 USB 控制器的 TYPE-C (下行連接) 速率有多狂，在傳輸時最終還是要看上行通道
是否足以滿足下行號稱的速率。對於非 USB4 / TB4 的控制器，因為欠缺一些技術，甚至會
卡在下行接連上，就算上行連接頻寬充裕。







遲來的 USB4 成品

外媒 TECHPOWERUP 在一年多前便貼出 ASMEIDA 的 USB4 擴充卡的工程版實物照片，那顆
 USB4 控制器 ASM4242 所採用的 PCI-E 通道是 PCI-E 4.0 X4 (GEN4X4)，原則上理論可達
 64 Gbps。這比 INTEL TB4 JHL8540 所採用的 PCI-E 3.0 X4 (GEN3X4) 介面更強大，因為
 GEN3X4 也就只有 32 Gbps，換句話說 JHL8540 雖然號稱 40 Gbps，但在資料傳輸上，還
是卡在 PCI-E 3.0 X4 上，也就是 32 Gbps。


當真正採用 PCI-E 4.0 X4 (GEN4X4) 作為上行連接的 USB / THUNDERBOLT 控制器出來後，
便進一步解放上行連接的瓶頸，帶來全新且更快的下行連接速度，而 MSI 就是首家在 DIY
市場上推出自家 USB4 PCI-E 擴充卡的板廠 (USB4 PD100W EXPANSION CARD)，使用全面釋
放 PCI-E 4.0 X4 (GEN4X4) 的 ASMEDIA ASM4242 USB4 控制器。這張卡名為 MSI USB4 PD
100W 擴充卡，目前作為主機板配件附贈予 MSI MPG Z790 CARBON MAX 的使用者，使微星遙
遙領先 Z790 REFRESH 各家板廠。





USB 與 PCI-E 的故事

關於 USB 和 PCI-E 的＂GEN＂，其實有著一些分別，由 USB3 / PCI-E 3.0 起，前者以 5
Gbps 作為一代，後者以 8 Gbps 作為一代 (X1)。

https://i.imgur.com/p3NsfFP.png
[圖]

所以 USB GEN2X2 20 Gbps TYPE-C，若要由 PCI-E USB 控制器提供，原則上也只有 PCI-E
3.0 X4 (32 Gbps) 可以完全滿足其下行連接。如果使用 ASM3241 這種只佔用 PCI-E 3.0 X
2 (16 Gbps) 的控制器來提供 USB 20 Gbps，上行連接備受考驗。





PCI-E 4.0 的威力

THUNDERBOLT 4 與 USB4 的一大特點，便是 TUNNELING 技術，釋放 PCI-E 通道的連接極限
，供 USB / PCI-E / DP 等訊號使用。
採用 PCI-E 3.0 X4 (32 Gbps) 的 ASM3242，其 USB 下行連接只有 20 Gbps，變相有 12
Gbps 閒置。INTEL JHL8540 同樣採用 PCI-E 3.0 X4，可是因為 TUNNELING 技術，TB4 裝
置在資料傳輸時可盡用 32 Gbps。


來到 MSI 的 USB4 PD100W，因為採用了 PCI-E 4.0 X4 (64 Gbps)，在使用 TUNNELING 技
術時，合規的裝置在資料傳輸時便可突破 32 Gbps 這個舊有上限 (PCI-E 3.0 X4)，使 USB
 裝置可跑滿 USB4 40 Gbps 的理論最大速率，這便是 USB4 真正的實力所在。MSI 作為板
廠先行者，推出 USB4 PD100W 擴充卡，加上 MPG Z790 CARBON MAX 提供 1 根 PCI-E 4.0
X4 的 PCI-E 插槽和 USB4 對應的專屬接頭 (還有 2 顆 PCI-E 4.0 X2 中繼器作為該 PCI-
E 插槽與 Z790 晶片組之間的訊號補強)，讓主機板有能力為使用者提供前所未有的完整體
驗。






USB 控制器和轉接器

ASM3242、ASM3241、JHL8540 和 ASM4242 等等，這些都是 USB 控制器，在主機板上透過 P
CI-E 通道直連 CPU 或晶片組，再提供 USB TYPE-C 作為下行連接，INTEL PCH / AMD ZEN
CPU / AMD PCH 則是直接提供 USB 連接。

轉接器 (BRIDGE) 則是把 USB 控制器的下行連接 TYPE-C 轉成其他形狀，例如比較常見的
M.2 插槽 (外置 SSD) 和 PCI-E 插槽 (外置 GPU)。
主流的轉接器是 10 Gbps，也有 20 Gbps 的版本，和這一年由 ASMEDIA 先行推出的 40 Gb
ps 轉接器 ASM2464PD。ASM2464PDX 內置 PCI-E 通道切分的功能，更適合作用 HUB 等設
備，接出多於 1 組連接，例如多個 USB 連接埠。

在實際應用中，使用者最終能享受得到的速率，屬一層卡一層的概念，由最接近使用者的裝
置開始 (這裡就不探討 CPU 至晶片組的 DMI / PCI-E 通道問題)：

M.2 SSD 的速率 → 外置轉接裝置 (其轉接器方案) → 連接至主機板上 USB 連接埠的下行
速率 → 該主機板 USB 埠方案的上行連接。

例如，把使用 ASMEDIA ASM2464PD USB4 40 Gbps 轉接器的外置 M.2 裝置，插在主機板上
的 10 Gbps TYPE-C (一般由晶片組原生提供)，外置 SSD 的最終速率便會卡在該主機板的
TYPE-C 連接埠上，也就是只有 10 Gbps。





不凡的配角 MSI USB4 PD100W 擴充卡

這次微星所率先開拓的部份，就是主機板所使用的 USB 方案，重點在於該方案的上行連接
，也就是接到晶片組 / CPU 的 PCI-E 通道。
在打通這部份後，外部裝置就不再卡卡了。

MSI MPG Z790 CARBON MAX 是一款有趣的主機板，而 MSI 選擇替他附上 USB4 PD100W 的做
法也很奇妙，因為 MPG 之上還有更高規格的 MEG ACE MAX 或 GODLIKE MAX，他們都是
標配 JHL8540。值得留意的是，不是每一款微星最近推出的新主機板，都有 USB4 對應的 U
SB4 CARD CONNECTOR (JTBT_U4_1)，例如 MEG ACE MAX 或 GODLIKE MAX 就沒有了，應該是
預留給內置的 JHL8540 了。

嚴格來說，ASMEDIA ASM4242 的對手，應該是 INTEL THUNDERBOLT 5，因為 TB5 也將採用
 PCI-E 4.0 X4 (GEN4X4) 作為上行連接。所以 MPG Z790 CARBON MAX 在 USB 連接上，其
實早已超越 MEG MAX，而且在後置 I/O 上的 USB 20 Gbps TYPE-C，採用的不是 INTEL Z79
0 晶片組的原生 USB3 通道，而是一顆須佔用 PCI-E 3.0 X4 的 ASM3242 外置控制器。





外觀和拆解

在 PC 主機板上首次出現的 USB4 方案，是一張 PCI-E 擴充卡，物理規格是 X8，採用 PCI
-E 4.0 X4 作為上行連接。

MSI 為 ASMEDIA ASM4242 控制器加上巨大的金屬散熱片，黑色散熱片上的中間部份印有 MS
I 字樣，右上方有 1 個 PCI-E 6-PIN 作為 PD 100W 和 ASM4242 的電源輸入，PCB 上印有
 USB4 PD100W Expansion Card 和 MS-4489 字樣。


https://i.imgur.com/NZxejU3.jpg
[圖]

背面 PCB 沒有太多元件，除了作為 ASM4242 的 SPI ROM (存放韌體)，PCB 的角落顯示了
這款方案使用的 PCB 層數達 8 層，這比 TECHPOWERUP 公開的 ASMEDIA 公版方案所使用的
 6 層設計更豪華。


https://i.imgur.com/3j8HWa5.jpg
[圖]

I/O 連接有 4 組，分別有 2 組 DP-IN 和 2 組 TYPE-C，DP-IN 作用外部影像輸入，例如
接上顯示卡的 DP 輸出，再經這張 USB4 PD100W 的 DP-IN，最後由 USB4 PD100W 的 TYPE-
C 輸出影像。


據官網資料顯示，DP IN_1 的輸入只能在 TYPEC_1 輸出，DP IN_2 的輸入只能在 TYPEC_2
輸出，2 組 TYPE-C 在 PD 輸出上有顯著差異，TYPEC_1 支援 PD 100W( 20V 5A)，TYPE_C2
 支援 PD 27W (9V 3A)。


https://i.imgur.com/RMvuNfy.jpg
[圖]

原則上 PCI-E 擴充卡的方案，在＂移動特性＂上更具彈性，板載的方案只能跟隨那塊主機
板。當然 ASMEDIA USB4 擴充卡與相對成熟的 INTEL TB4 擴充卡在主機板相容上都有一個
共同特點，就是只認同一家板廠，也就是說 MSI USB4 PD100W 只能用在 MSI 的主機板上，
前題是該主機板要有 USB4 CARD CONNECTOR (JTBT_U4_1)。


右下方有一組名為 JU4_1 (18-PIN) 的針腳，用以連接至新 MSI 主機板上獨有的特定 JTBT
_U4_1 接頭上。另外在右邊還有 1 組 9-PIN USB 2.0，供使用者接駁至主機板的 USB 2.0
9-PIN 上。


https://i.imgur.com/8oNAGOq.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/9AcDe1L.jpg
[圖]




內在用料

雖然散熱片只用了 2 顆螺絲固定在 PCB 上，可是在散熱片底部還是有多顆黑色軟墊作為支
撐平衡。微星以導熱貼為 ASM4242 控制器、TPS55288 升壓控制器、及其電感進行散熱，
電感雖然不怕熱，但是因為表面積夠大，是良好的吸熱源。

https://i.imgur.com/2jcRKNJ.jpg
[圖]

把散熱片拆開後，那顆千呼萬喚 ASMEIDA ASM4242 USB4 控制器終於現身，成功量產了。M
SI 在 PCB 用料上還是花了不少心思，尤其要提供 PD 快充 100W 的功能。

https://i.imgur.com/GrOd2ZB.jpg
[圖]

ASMEDIA ASM4242，佔用 PCI-E 4.0 X4 通道 (64 Gbps) 作為上行連接，提供 2 個 40 Gbp
s TYPE-C USB (也支援 DP 1.4 (32.4 Gbps) 輸出) 和 2 個 DP-IN。

ITE IT8857FN 作為 PD 100W 的控制器，左上方有 1 顆 GSTEK 的 GS7133 3A LDO。

https://i.imgur.com/E1XBW47.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/i6vrNQF.jpg
[圖]

TPS55288 是一顆升壓控制器，直連兩顆 ALPHA OMEGA AONR36368 N-CHANNEL 供電模組作為
上橋和下橋，支援 PD 快速功率輸出。圖中比較大的電感 (3R3) 連同附近的電路設計，對
應的是 TYPEC_1，支援 5A 20V 共 100W PD。2R2 電感和其電路設計，負責 TYPEC_2，支援
 3A 9V 27W PD。


兩組 R22 小電感，各連同 1 顆ALPHA OMEGA AONR36368 (N-CHANNEL) 和 1 顆 ALPHA OMEG
A AONR21357 (P-CHANNEL)，作為 PD 快速的輸入端。

WINBOND W25X40CL 作為 ASM424 的 SPI ROM。

https://i.imgur.com/NwU0MdO.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/XQAJBCH.jpg
[圖]




測試硬體

接上 PCI-E 6-PIN 輸入和 JUSB1 (USB2.0 9-PIN) 和 JU4_1 (18-PIN) 等線材及插在 PCI-
E 4.0 X4 的 PCI-E 插槽後，便可啟動 USB4 PD100W。

https://i.imgur.com/hT6SH9K.jpg
[圖]



ASMEDIA AT2092 外接轉換

微星提供了 ASMEDIA 的 M.2 轉 USB 的公版方案 AT2092 (使用 ASM2464PD 的工程樣品)，
讓我們把 VP4300 LITE 4TB 接在 ASMEDIA AT2092 REV1.30 上，再由 AT2092 上的 USB TY
PE-C 接至不同的 TYPE-C USB 方案上，包括 MSI USB4 PD100W。

M.2 轉 USB TYPE-C 的裝置，由 ASMEDIA AT2092 REV1.30 負責，下行支援 1 組 PCI-E 4.
0 X4 M.2 插槽，上行支援 1 組 40 Gbps TYPE-C 連接埠。

https://i.imgur.com/nTdEI5z.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/E5mBbhT.jpg
[圖]




PATRIOT VP4300 LITE 4TB SSD

VP4300 LITE 4TB 是 PATRIOT 一款高階的 PCI-E 4.0 X4 NVMe SSD，官方資料顯示 READ
達 7400 MB/s、WRITE 達 6400 MB/s，也支援 PS5，提供 5 年保固。

https://i.imgur.com/tzHHeUM.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/aJBzq2e.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/XZf1V7R.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/F5ui3XU.jpg
[圖]

從博帝官方提供的圖片可看到 VP4300 LITE 4TB 採用單面設計，有 4 顆快閃記憶體顆粒和
 1 顆控制器，未見有實體 DRAM。
YMC8G004TB 快閃記憶體顆粒應該是來自 HIKSEMI，YMC8G004TB74CA1C0 應該是 1TB 容量的
版本。
控制器據 AIDA64 檢測是 MAXIO MAP1602，屬 DRAM-LESS 架構設計，支援 PCI-E 4.0 X4 N
VMe 2.0。

https://i.imgur.com/vm86M8W.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/u6euxql.jpg
[圖]




ASM2464PD USB4 40 Gbps 規格說明

ASMEDIA 在 AT2092 REV1.30 上採用的 USB M.2 轉接器，是自家的 ASM2464PD USB4 40 G
bps，下行連接支援最高 PCI-E 4.0 X4，上行連接支援最高 USB4 TYPE-C 40 Gbps。
由於 PCI-E 4.0 X4 等同 64 Gbps，而 ASMEDIA ASM2464PD 只支援 USB4 40 Gbps，所以實
際上 M.2 SSD 的連接速度還是卡在 USB4 40 Gbps 上。不過這已是目前量產中最快的轉接
器，比 TB3 (22 Gbps) 或 TB4 (32 Gbps) 或 USB GEN2X2 (20 Gbps) 這些控制器都要快，
代表理論上要跑滿 ASMEDIA ASM2464PD USB4 40 Gbps 已經毫無問題，尤其 MSI USB4 PD1
00W 採用的就是 PCI-E 4.0 X4 (64 Gbps) 的 ASM4242 USB4 40 Gbps 控制器。


PCI-E 金手指的部份有 4 組訊號連接，而 USB TYPE-C 的部份則有 2 組連接，USB TYPE-C
 的規格在資料傳輸上就只有 2 組訊號連接 (TX1P、TX1N、RX1P、RX1N 和 TX2P、TX2N、RX
2P、RX2N)，PCI-E 的定義其實差不多，X1 背後也是 TX+、TX-、RX+、RX-。


這代表 USB TYPE-C 要吃滿 PCI-E 訊號，需要 USB＂GEN＂不斷加強，USB4 40 Gbps 其實
也就是 GEN3X2，GEN3 指 20 Gbps 而 X2 指 2 組訊號。要真正推滿一支 PCI-E 4.0 X4 的
 NVMe SSD (64 Gbps)，需要轉接晶片支援 GEN4X2 TYPE-C 也就是 40 Gbps x2 = 80 Gbps
，80 Gbps 也稱為 USB4 V2。

https://i.imgur.com/JXWgfw0.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/bPmbaJL.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/R9Zhrtd.jpg
[圖]

經 ASMEDIA 轉接板 (ASM2464PD) 再到 MSI USB4 PD100W (ASM4242)，系統成功辨識插在 A
SMEDIA 轉接板上的是 PCI-E 4.0 X4 NVMe VIPER V4300 LITE 4TB SSD。

AIDA64 EXTREME 也判定 ASMEDIA AT2092 為 PCI-E 4.0 X4 NVMe SSD，直接認出轉接卡上
的 SSD 控制器 MAP1602。

https://i.imgur.com/pZTb4Vv.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/TUxCUzi.jpg
[圖]

https://i.imgur.com/FSJq0Lo.jpg
[圖]

NVMe SSD 理論最大速率

由於本篇測試從主機板的角度出發，在測試 MSI USB4 PD100W (ASM4242)、ASM2464PD 之前
，我們應該先了解把 VIPER VP4300 LITE 4TB 直接插在主機板 (MSI MPG Z790 CARBON MAX
) 上的表現，藉此了解理論速率和實際速率的分別。


把 VIPER VP4300 LITE 4TB SSD 插在主機板上直連 CPU PCI-E 4.0 X4 的 M.2 插槽，READ
 達 7115 MB/s、WRITE 達 6502 MB/s；如果把 SSD 插在主機板上由 INTEL Z790 晶片組提
供的 M.2 插槽，READ 則有達 7122 MB/s、WRITE 達 6507 MB/s。兩者差距只在 RND4K Q1T
1 上有一點點區別，CPU 直連 PCI-E 4.0 X4 的 M.2 插槽在這部份更勝一籌。

https://i.imgur.com/TSNOrYU.jpg
[圖]
M.2 CPU (Z790 CARBON MAX)

https://i.imgur.com/1Dk1SwG.jpg
[圖]
M.2 PCH (Z790 CARBON MAX)

如果在 BIOS 中把 M.2 插槽從原生 PCI-E 4.0 X4 手動降為 PCI-E 3.0 X4，無論是 CPU
直連提供的 M.2 插槽，或是由 INTEL Z790 PCH 提供的 M.2 插槽，其 SSD 表現都會降
為 PCI-E 3.0 X4 對等的速度，READ 約 3550 MB/s、而 WRITE 約 3450 MB/s。


https://i.imgur.com/c26GpLm.jpg
[圖]
M.2 CPU GEN3 (Z790 CARBON MAX)

https://i.imgur.com/U81lKge.jpg
[圖]
M.2 PCH GEN3 (Z790 CARBON MAX)



USB4 方案實測

從以上測試，我們便得知所謂 PCI-E 3.0 X4 = 32 Gbps 的說法，在主機板上的實際應用上
，大概可看為 3500 MB/s，而 PCI-E 4.0 X4 = 64 Gbps 的理論說法在實務中大概是 6500
~ 7000 MB/s，這就是高階 NVMe SSD 直插主機板 M.2 插槽上的一般表現。

建立好這個概念後，下面我們再測試經不同的 USB 控制器 (方案)，再經轉接板 TYPE-C 接
上的原生 PCI-E 4.0 X4 NVMe SSD，在多重轉換後的實際速率還剩多少。

第一個測試我們把 VP4300 LITE 4TB PCI-E 4.0 X4 NVMe SSD 接在 ASMEDIA AT2092 (使用
 ASMEDIA ASM2464PD 40 Gbps 轉接器) 上，由 40 Gbps TYPE-C 線材連接至 MSI MPG Z790
 CARBON MAX 在後置 I/O 上，由 INTEL Z790 PCH 原生提供的 USB 10 Gbps TYPE-C 連接
埠，速率僅有 READ 1061 MB/s 和 WRITE 1016 MB/s，遠遠低於把 VP4300 LITE 4TB PCI-E
 4.0 X4 NVMe SSD 直插在主機板 M.2 插槽上的表現 (~6500 MB/s 或 3500 MB/s)。

這是因為我們所連接的 USB TYPE-C 連接埠是由 INTEL Z790 PCH 提供，INTEL 原生提供的
 USB3 有兩種，一是 10 Gbps，二是 20 Gbps (由 2 個原生 10 Gbps 合起來)，所以 INTE
L 原生 10 Gbps USB 的方案自然成為 ASMEDIA ASM2464PD USB4 40 Gbps 的瓶頸。


https://i.imgur.com/cCeAS1Y.jpg
[圖]
INTEL Z790 PCH 10G (CARBON MAX)

MSI MPG Z790 CARBON MAX 和 MEG Z790 ACE MAX 這兩片主機板的後置 I/O 剛好都沒有由
INTEL Z790 PCH 原生提供的 20 Gbps TYPE-C，而我們又沒有支援 20 Gbps TYPE-C 的機殼
，也沒有別的主機板在手，所以我們無法測試由 INTEL Z790 PCH 原生提供的 20 Gbps TYP
E-C 在連接 ASM2464PD 40 Gbps 後的表現。


無獨有偶，MSI MPG Z790 CARBON MAX 的後置 I/O 其實是有 20 Gbps TYPE-C 的，只是那
個 TYPE-C 剛好不是常見的方案 (由 INTEL Z790 PCH 原生提供)，而是比較罕見的外部方
案 (由 ASMEDIA ASM3242 20 Gbps 控制器提供)。ASM3242 佔用 PCI-E 3.0 X4 (32 Gbps)
作為上行連接，提供 1 個下行的 20 Gbps TYPE-C 連接埠。MSI 安排以 INTEL Z790 PCH
提供 PCI-E 3.0 X4 通道連接 ASM3242，故此我們可以觀察由 ASMEDIA ASM3242 20 Gbps
控制器提供的 20 Gbps TYPE-C 埠對於 ASM2464PD 40 Gbps 有什麼影響。


在接上 MSI MPG Z790 EDGE TI MAX 由 ASMEDIA ASM3242 20 Gbps 提供的後置 I/O 20 G
bps TYPE-C 後，ASM2464PD 40 Gbps 的表現大幅提升至 2067 MB/s。由此可見不同的 USB
 方案對於轉接器來說有決定性的影響。

https://i.imgur.com/ajgqwrs.jpg
[圖]
ASM3242 PCIE3.0X4 (CARBON MAX)

重頭戲當然是測試這個 MSI USB4 PD100W 擴充卡，看看佔用 PCI-E 4.0 X4 64 Gbps 的 AS
MEDIA ASM4242 有多強，可否進一步提升 ASMEDIA ASM2464PD 40 Gbps 轉接器的傳輸速率
。


最終，這個方案達成 READ 3670 MB/s、和 WRITE 3227 MB/s 的成績，與 NVMe SSD 直插主
機板 PCI-E 3.0 X4 (32 Gbps) 的 M.2 插槽時的表現非常接近。
雖然光看數據是一點都不快，但這已是全新的領域，在外部轉接裝置上以往都受限於 USB
方案的上限 (10 Gbps 或 20 Gbps)，這次得益於 MSI USB4 PD100W，首次完整釋放 ASMEDI
A ASM2464PD USB4 40 Gbps 的潛力。

https://i.imgur.com/4GIipoY.jpg
[圖]
MSI USB4 PD100W (CARBON MAX PCH PCIE4.0 SLOT)

我們也有偷偷把 MSI USB4 PD100W 擴充卡插在主機板上直連 CPU 的 PCI-E X16 插槽上，
再把 CPU 直連的 PCI-E X16 從原生 5.0 降為 3.0，硬生生把 ASMEDIA ASM4242 鎖死在 P
CI-E 3.0 X4 (32 Gbps) 而非原生的 PCI-E 4.0 X4 (64 Gbps)，結局令人暖心，MSI 已偵
測到我們壞壞，直接提示連接錯誤！


https://i.imgur.com/Ws99cCy.jpg
[圖]
ASM4242 PCIE3.0 LOCKED (CARBON MAX CPU PCIE SLOT)

在一輪硬上後，我們最終跑出相對穩定的成績，如果把 ASMEDIA ASM4242 USB4 40 Gbps 強
行降為 PCI-E 3.0 X4 32 Gbps，ASMEDIA ASM2464PD 40 Gbps 轉接器的傳輸速率 (READ)
有所下降，看來 PCI-E 4.0 X4 真的很頂。在這個組態下電腦變得非常不穩，因為這不是產
品的指定使用方式。

https://i.imgur.com/ZJLX1ts.jpg
[圖]
USB4 PCIE3.0X4 LOCKED (CARBON MAX CPU PCIE SLOT)




總結

我們原打算測試 MSI MEG Z790 ACE MAX 的 INTEL THUNDERBOLT 4 JHL8540 40 Gbps 方案
VS. MSI USB4 PD100W 的表現，但是 MSI MEG Z790 ACE MAX 其實並沒有提供 USB4 CONNEC
TOR，所以在主機上無法使用 MSI USB4 PD100W 擴充卡。
而因為 ASMEDIA AT2092 工程版沒有加入 INTEL THUNDERBOLT 4 JHL8540 的支援，經測試
連 MAXIMUS Z790 DARK HERO 的 INTEL THUNDERBOLT 4 JHL8540，也是認不出 ASMEDIA AT2
092 工程版上的 ASMEDIA ASM2464PD 40 Gbps 轉接器和上面的 NVMe SSD。

VP4300 LITE 4TB PCI-E 4.0 X4 NVMe SSD 加上 ASMEDIA AT2092 工程版的 ASMEDIA ASM24
64PD 40 Gbps 轉接器，配合擴充卡上的 ASMEDIA ASM4242 和 MSI MPG Z790 CARBON MAX
主機板 (指定使用 PCI-E 4.0 X4 插槽)，經 CRYSTALDISKMARK 測試，最終跑出 READ 3670
 MB/s、WRITE 3227 MB/s 的成績，基本上約等同頂級 PCI-E 3.0 X4 NVMe SSD 直接插在主
機板 M.2 插槽上的表現，意味這是目前市場上最強的外部 NVMe M.2 SSD 的表現 (得益於
擴充卡)。


同樣採用 PCI-E 4.0 X4 作為傳輸介面的 INTEL THUNDERBOLT 5 據 INTEL 分享可跑出突破
 6000 MB/s 的速率，ASMEDIA ASM4242 的 MSI USB4 PD100W 方案理論上應該不會差太多，
只是 ASMEDIA 在 M.2 USB 轉接的部份需要再更新 (ASMEDIA ASM2464PD 40 Gbps 轉接器)
。


PCI-E 4.0 X4 真正的實力，可體現在 M.2 作為 USB 傳輸和 eGPU 的領域上，當年 AMD 在
 X570 首度引入 PCI-E 4.0 是 2019 年，在 2023 年能真正充份發揮 PCI-E 4.0 通道的晶
片，除了 PCH 和通道切分晶片和中繼器，也就 ASM4242，事隔快 5 年市場才開始接觸到 P
CI-E 4.0 的真正威力，這一路走來不容易啊。


MSI 為使用者帶來冠絕板廠的 PD 100W 功能 (一般就 60W)，就差 MEG 主機板附的 TB4 DP
-IN 轉接線，另外 MSI MPG Z790 CARBON MAX 的使用說明都沒有擴充卡的相關介紹，要是
多送一根 USB4 40 Gbps PD 100W 的 TYPE-C 線材就完美了。還有一點，INTEL TB3 TB4 控
制器據說在連接非 TB / USB4 裝置時，USB 最高只能認到 10 Gbps，而 USB4 ASMEDIA ASM
4242 可認到 20 Gbps。

所以 MSI MPG Z790 CARBON MAX 後置 3 個 20 Gbps 再加 1 個前置 20 Gbps，一塊主機板
用上三大方案 (ASM4242、ASM3242、INTEL Z790 PCH) 提供共 4 個至少 20 Gbps 的 TYPE-
C 連接是什麼概念？




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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 36.238.16.118 (臺灣)
※ 作者: AreLies 2023-11-30 21:33:41
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推 smallreader: 推知識補充1F 114.27.30.66 台灣 11/30 21:39
→ zxzx8059: bios有支援熱插拔？2F 1.161.83.40 台灣 11/30 21:44
推 mrme945: 其實上一次開箱就想問了，前typeC給到20Gbps，有什麼機殼能夠支援那麼高速嗎？3F 111.71.216.33 台灣 11/30 21:45
→ smallreader: 20G(x1)是usb4開始才有TB3認不到正常5F 114.27.30.66 台灣 11/30 21:47
推 E6300: 你有什麼設備需要用到20G呢6F 61.227.167.73 台灣 11/30 21:47
→ mrme945: 都有40Gbps的m.2外接盒了，20Gbps當然也有7F 111.71.216.33 台灣 11/30 21:49
→ smallreader: 感覺討論20G要註明是gen2x2還是usb49F 114.27.30.66 台灣 11/30 21:51
→ mrme945: 不過我現在還只有在用10Gbps就是了(我就廢10F 111.71.216.33 台灣 11/30 21:51
→ smallreader: 欸對，以後還可能有USB4 TypeA介面嗎(3.2 gen2 Type A的升級版) 我A粉(x)12F 114.27.30.66 台灣 11/30 22:03
推 mrme945: TypeA最高到10Gbps而已，gen2x2就已經沒有A了，USB4應該也不會有A14F 111.71.216.33 台灣 11/30 22:06
→ spfy: 白皮書規格從3.2之後就只剩C孔了
以後就是百寶袋C孔 可能是5V1A USB2.0
也可能具備全功能TB4 in/out菊花鏈 240W充電16F 203.121.243.239 台灣 11/30 22:15
推 pc007ya: ASM這晶片是PCIE4.0 以及閃電目前市售最好solution 嗎19F 39.15.9.164 台灣 11/30 22:35
→ narukaza: 管他TB還USB...誰先弄出便宜的拓展塢和周邊，還有誰能相容誰比較多，誰就有優21F 114.34.174.204 台灣 11/30 22:37
推 hentai1989: 微星自己就有出20Gb前TypeC的機殼啦不過市面上有前20Gb的機殼的確很稀少技嘉有出前20Gb的MB卻沒出前20Gb的殼23F 118.166.51.111 台灣 11/30 22:45
推 fu1vu03: 有沒有試試usb4的host to host相容性跟性能？26F 211.76.58.165 台灣 11/30 22:47
推 smallreader: 前TypeC的殼是不是差在那條線有沒有雙通道，有就可以gen2x2 20G
說不定單通道10G也可升級成USB4 20G還是說機殼線本身抗干擾能力不一定能升級USB428F 114.27.30.66 台灣 11/30 22:49
推 Cubelia: 終於打破Intel TB晶片組的壟斷了33F 1.173.160.180 台灣 11/30 23:06
→ narukaza: 要一統天下我看沒個三五年應該很困難..34F 114.34.174.204 台灣 11/30 23:06
→ tomsawyer: 這樣轉出來的nvme HMB會動嗎?35F 104.28.255.57 台灣 11/30 23:16
→ smallreader: 他也是做nvme scsi translation ->uasp傳輸所以不支援HMB吧36F 114.27.30.66 台灣 11/30 23:24
推 Cubelia: 好問題，TB走的是原生PCIe
不過可移除裝置可能要在寫入快取原則調整38F 1.173.160.180 台灣 11/30 23:39
→ smallreader: 買USB4就是要他的3800MB/s速度，要怎麼降級改用TB3協議跑？40F 114.27.30.66 台灣 11/30 23:43
→ sdbb: 看起來tb 可以用hmb？42F 112.104.66.116 台灣 12/01 00:45
※ 編輯: AreLies (36.238.16.118 臺灣), 12/01/2023 02:06:41
→ comipa: 真正的TB == PCIE裝置 可以用HMB
走USB protocol就得要過bridge轉一手
ASM2464PD同時支援兩種protocol43F 114.36.195.109 台灣 12/01 07:54
推 tennyleaz: 想知道外接顯卡如何46F 36.227.164.119 台灣 12/01 08:30
推 popbitch: 很多機殼的前TypeC都沒有註明是什麼速度47F 114.47.44.33 台灣 12/01 08:33
推 E6300: 高速usb只有用來跑外接顯卡才有價值48F 42.77.180.250 台灣 12/01 08:49
推 Catlaco: 海盜5000D Airflow前置有支援20G49F 111.248.144.203 台灣 12/01 09:43
推 ae1060510: 優質好文推50F 180.217.41.36 台灣 12/01 10:01
推 aries5420: 先推後看51F 27.52.192.186 台灣 12/01 10:23
推 bunjie: 先推後看52F 223.141.144.217 台灣 12/01 11:53
推 storym94374: 希望這晶片能盡快普及取代TB453F 113.196.174.254 台灣 12/01 14:38

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