MSI x ASMedia：「真」USB4 实测速度飙破 3,700MB/s

在MPG Z790 Carbon Max WiFi主板介绍篇提到，MSI为这款产品配备USB4扩充接口卡，现在借由终端装置的搭配组合，来进行USB4传输速度体验。

MSI 在 Computex 2023 展出 USB4 扩展接口卡，产品名称为 USB4 PD100W（MS-4489）。而后于Intel Raptor Lake Refresh解禁前，确定列为MPG Z790 Carbon Max WiFi主板之标准配件，因而有这次实测体验机会。

关于USB4的前世今生，应该无须大长篇讲清楚说明白，以下只会简单提到些许概念。 USB4 起源要从 2019 年说起，Intel 将 Thunderbolt 3 技术无偿贡献给 USB Promotion Group，而后由 USB-IF 完成 USB4 规范制定与颁布。

如此诞生的 USB4，它和 Thunderbolt 3 基本特性相仿并具有互换兼容性，从主控制器、设备端芯片再到线材皆然。这也包含了 Thunderbolt 4，因为 Intel 并未更改其核心架构设计，一方面也强调和 USB4 的互换兼容性。

不过套句前人的话：「我们生活的世界犹如模拟讯号那样多变，不像数字只有 0 与 1 这样单纯」，其实 USB4 与 Thunderbolt 3 / 4 仍然有些功能性差异，是否该画上等号见仁见智，以下将会逐步带到其中些许信息。

MSI USB4 PD100W（MS-4489）扩充接口卡

USB4 PD100W（MS-4489）是采用ASMedia控制器，ASMedia针对USB4开发设计ASM424X系列解决方案，包含主控制器ASM4242，以及设备端控制芯片ASM2464PD和ASM2464PDX。

ASM4242 是款全功能USB4 v1.0控制器，主要传输特性支持USB4 Gen 3×2（USB4 40Gbps）与USB4 Gen 2×2（USB4 20Gbps）协议，也兼容于Thunderbolt 3接口。

它支持PCIe、USB、DisplayPort等隧道协议，USB最高达USB 3.2Gen 2×2（20Gbps），反观Thunderbolt 3/4是以USB 3.2 Gen2（10Gbps）为主，另外还有VESA DisplayPort v1.4a/Alt Mode提供影音传输能力。

ASM4242 系列总线接口设计为PCIe 4.0 x4（64Gbps），并且提供相同规格的PCIe隧道模式支持，也由于USB4采用动态带宽配置设计，像是在外接存储设备应用实测速度可以达到3,7xxMB/s之谱（约等29.xGbps）。

反观Intel的Thunderbolt 3 / 4，PCIe隧道模式只支持到PCIe 3.0 x4（32Gbps）规格，其中Thunderbolt 3更强制保留部分带宽供DisplayPort Alt Mode使用，因此JHL6000系列控制器实际可用带宽约22Gbps、JHL7000系列约24Gbps。

Thunderbolt 3 在外接储存应用，实测速度最多为 3,0xxMB/s 左右（约等 24Gbps），Thunderbolt 4 固然取消了带宽保留机制，但似乎还没有储存类装置采用。相对而言，USB4更能让PCIe 3.0 x4设备发挥出完整性能，这点差异也是很有感。

好的，采用ASM4242控制器设计的USB4 PD100W（MS-4489），Type-C第1端口额外支持USB-PD 100W供电，因而得接上PCIe 6pin辅助电源，另外少不了提供2端口DisplayPort用于混入如显示影音讯号。

USB4 PD100W（MS-4489）只适用于自家特定主板，没有内置 Thunderbolt 4 控制器的 Z790 Max 系列大多有提供，它需要与主板的 JTBT_U4_1、USB 2.0 插座链接，借以传递控制讯号（牵动 UEFI BIOS）。

除此之外就没有什么安装设置需求，主板UEFI BIOS能自动侦测并使其发挥作用，至于在Windows 11之类操作系统，也会自动为它挂载ASMedia USB 3.20 eXtensibleHost Controller – 1.20（Microsoft）驱动程序。

ASMedia ASM2464PD & ASM2464PDX

为了能够实测体验展示 USB4 PD100W（MS-4489）速度，MSI 另外向ASMedia商借 USB4 设备端测具，提供如同在 Computex 2023 看到的那 USB4 转 M.2 NVMe SSD 转接板，让我们搭配固态硬盘模块进行测试。

ASMedia第一代USB4装置控制器芯片有2款，ASM2464PD与ASM2464PDX本是同根生，ASM2464PD主要针对一般PCIe NVMe外接储存应用设计，ASM2464PDX则支持更广泛的PCIe外接应用（例如外接显卡）。

两者关键功能性都和ASM4242控制器相对应，例如支持达USB4/Thunderbolt（40Gbps）、PCIe 4.0 x4（64Gbps），向下兼容USB最高为USB 3.2 Gen 2×2（20Gbps），换言之也是全功能的USB4装置控制器芯片产品。

到了近期，能看到采用ASMedia方案的外接盒、品牌固态硬盘，陆续出现在零售通路市场。在此之前，一些标榜为 USB4 的外接盒产品，大多以 Intel Thunderbolt 3 控制器搭配 PCIe <> USB 桥接器构成，只是和 USB4 兼容并非「真」USB4 产品。

实际将ASM2464PD连接到电脑上，当使用ASM4242或USB4兼容控制器时，Windows会自动为它挂载标准NVM Express控制器、NVMe驱动器等驱动程序，这部分无异于电脑内接的PCIe NVMe模块。

反之，将ASM2464PD连接至电脑的USB端口，会使用大家所熟悉那USB桥接器模式（USB 3.2<>PCIe）运作，Windows将挂载使用USB Attached SCSI（UAS）Mass Storage Device存放控制器驱动程序。

两者差异应该无须多说，USB4 / Thunderbolt 换种方式来讲，就是实现 PCIe 外接应用的可能性，不大有第三方工具软件兼容性问题。而 USB 桥接运作模式会有些限制，例如查看 M.2 模块硬件信息的工具，通常无法顺利使用。

最后稍微提一下线材，基本上USB4与Thunderbolt 4线材产品，具有比较好的互换兼容性。这部份真要说起来不是三言两语就能结束，总之建议选用通过 USB-IF 测试认证的产品，且需要留意 USB 40Gbps 与 USB 20Gbps 规格之分。

USB4 实测体验比较

性能实测体验阶段，我们为ASM2464PD 转接板搭配PCIe 4.0 x4 NVMe模块（Kingston KC3000 1TB），另外也将之安装于主板上执行相同测试，提供基准参考数据作为比较组。

由于是首度尝试体验USB4，装置端也并非使用市售版产品，所以我们倾向聚焦在USB4 PD100W（MS-4489），没有多做互换兼容性测试比较，诸如此类议题就留待下个回合吧。

下列汇整数据也相当容易解读，首要是 USB4 PD100W（MS-4489）搭配 ASM2464PD 转接板，从最大速度来看实际表现是如何，而且和 Thunderbolt 3 接口的 FireCuda Gaming Docking 相较之下有多少差异。

测试平台

处理器：Intel Core i7-14700K
内存：Crucial DDR5 Pro DDR5-5600 32GB Kit（CP2K16G56C46U5）
系统碟：Crucial T700 PCIe 5.0 NVMe SSD 2TB
电源供应器：ASUS ROG Thor II 1000W
散热器：Noctua NH-D15S
显示器：ASUS TUF Gaming VG28UQL1A
操作系统：Microsoft Windows 11 Pro 64bit 22H2
参考比较组、测试碟：Seagate FireCuda Gaming Docking（Intel JHL7440 Thunderbolt 3 控制器）、SilverStone MS12（ASMedia ASM2364 USB 3.2 Gen 2×2 控制器）、KC3000 PCIe 4.0 NVMe M.2 SSD 1TB

USB4 PD100W（MS-4489）搭 ASM2464PD，在 CrystalDiskMark 测试中所获得最大速度，SEQ1M Q8T1 条件为读取 3549.74MB/s、写入 3691.01MB/s，SEQ128K Q32T1 则是读取 3714.18MB/s、写入 3578.91MB/s。

反观 FireCuda Gaming Docking 连接至 USB4 PD100W（MS-4489），碍于前面提到的带宽保留因素，实测最大值仅 2906.6MB/s 左右。两相比较，USB4 PD100W（MS-4489）搭配 ASM2464PD 这组合，能高出 24.x~28.x% 不等。

至于将ASM2464PD 转接板连接至USB 3.2 Gen 2×2（20Gbps）端口，试验其USB隧道运作模式的表现，在CrystalDiskMark读取2,057.92MB/s、写入2,076.56MB/s（SEQ1M Q8T1），较USB4模式慢72.x~93.x%不等。

MSI MPG Z790 Carbon Max WiFi - USB4 Benchmark (1)

MSI MPG Z790 Carbon Max WiFi - USB4 Benchmark (2)

MSI MPG Z790 Carbon Max WiFi - USB4 Benchmark (3)

MSI MPG Z790 Carbon Max WiFi - USB4 Benchmark (4)

另外就4K随机存取IOPS吞吐量来看，USB4 PD100W（MS-4489）搭配ASM2464PD对上FireCuda Gaming Docking，在ATTO Disk Benchmark、CrystalDiskMark、Anvil’s Storage Utilities等测试内，动辄出现领先达倍数的结果。

更甚者，FireCuda Gaming Docking 在ATTO Disk Benchmark所测得吞吐量，和ASM2464PD转接板以 USB 3.2 Gen 2×2（20Gbps）模式运作相去不远，得在 CrystalDiskMark 或 Anvil’s Storage Utilities 较高伫列深度才拉开多一些差距。