USBバスパワーが3倍凄い！　噂のマザーで耐久テスト！

2010年01月09日 21時00分更新

文●藤山哲人

SATA 3.0やUSB 3.0はどれだけ速いのか？

　ようやく市場にも出回り始めたSTAT 3.0やUSB 3.0のハードディスク。やはり気になるのはその転送速度だろう。SATA 3.0のハードディスクは入荷するとすぐ売り切れてしまうという状態が続いているが、なんとかこれをゲットできたので、インターフェイス以外は、同様のスペックのSATA 2.0ディスクと性能比較してみよう。実験に使ったのは、このハードディスクだ。

Seagates製のSATA 3.0対応HDD「ST32000641AS」（2TB）。7200回転、64MBキャッシュで、プラッタ数は4

WestanDigital製のSATA 2.0対応HDD「WD2001FAS」（2TB）。7200回転、64MBキャッシュで、プラッタ数は4と、インターフェイス以外の条件は同じ

　いずれのディスクもNTFSでディスク全体をフォーマットし、何も書き込んでいない状態で行なった。なおOSにはWindows7を利用している。
　テストに使ったのは、ハードディスクのベンチマークではおなじみのCrystalDiskMarkだ。スペック的にはSATA 2.0が3GBits/sec、 3.0が6GBit/secなので、バイトに換算すると2.0が300Mバイト/secで、3.0が600Mバイト/secとなる(SATAは1バイトの転送に8ビットではなく10ビットを使うため)。

SATA 3.0の結果。2.0より確かに高速だが、シーケンシャルファイルの書き込みが遅いという結果が出た

SATA 2.0の結果。見劣りするほどまではいかないが、若干転送速度は遅い様子

　この結果を元にSATA 2.0の速度を100％としたときの、SATA 3.0の転送速度を見てみると、次のようにまとめられる。

SATA 3.0の転送速度
読み/書き	処理種別	SATA 3.0	SATA 2.0	SATA 3.0の速さ（2.0を100％とした場合）
読み込み	シーケンシャル100MB	177.2MB/s	141.5MB/s	125%
	512KBランダム	80.11MB/s	65.15MB/s	123%
	4Kランダム	1.288MB/s	0.988MB/s	130%
書き込み	シーケンシャル100MB	130.9MB/s	135.5MB/s	97%
	512KBランダム	153.5MB/s	104.7MB/s	147%
	4Kランダム	2.57MB/s	1.667MB/s	154%

　読み込みについては、SATA 2.0のほぼ125％という速さで、さすがに理論値の200％までには及ばなかったようだ。書き込みに関して見てみるとランダムアクセスの場合は1.5倍の速さをたたき出しているが、シーケンシャルの書き込みはSATA 2.0より若干遅いという意外な結果になった。

　一方、USB 3.0と2.0の速度比較は、バッファローの外付けUSB 3.0ハードディスク「HD-H1.0TU3」と、USB 2.0仕様の「HD-CL1.0TU2」で比較してみた。

USB 3.0対応の1TB外付けハードディスク「HD-H1.0TU3」。実売価格は1万6000円前後

USB 2.0仕様の1TB外付けハードディスク「HD-CL1.0TU2」。実売価格は1万500円前後

　なおUSB 3.0のコネクタ形状は、上流側は従来と同じコネクタになっているが、機器側の下流はコネクタが変更されている。

USB 3.0下流側のコネクタ（装置側のメス）

下流側オスコネクタ。上部に拡張された四角い部分に追加された5本の信号線がアサインされている。上流側のコネクタは、2.0と互換になっているが、前列と後列に別れ信号線を増加

　ベンチマークに利用したのは、SATAと同じCrystalDiskMark。ディスクは全体をNTFSで初期化し、何も書かれていない状態でテストを行なった。
　USB 2.0は480Mbpsなのでバイト換算するとおよそ60Mバイト/sec、3.0は最大5Gbpsなので625Mバイト/secとなる。理論値ではUSB 3.0は2.0の10倍の転送速度を出せる計算だ。

　この結果を元にUSB 2.0の速度を100％としたときの、USB 3.0の転送速度を見てみると、次のようにまとめられる。

USB 3.0の転送速度
読み/書き	処理種別	USB 3.0	USB 2.0	USB 3.0の速さ（2.0を100％とした場合）
読み込み	シーケンシャル100MB	117MB/s	36.99MB/s	316%
	512KBランダム	37.83MB/s	25.55MB/s	148%
	4Kランダム	0.668MB/s	0.591MB/s	113%
書き込み	シーケンシャル100MB	105.5MB/s	37.18MB/s	284%
	512KBランダム	88.38MB/s	36.69MB/s	241%
	4Kランダム	3.244MB/s	1.655MB/s	196%

　その差は歴然。理論値の10倍までは行かないが、シーケンシャルの読み書きは、USB 2.0のほぼ3倍をマーク。ランダムアクセスは1.1倍から2.5倍とばらつきのあるものの、いずれも2.0に比べて高速になっているのが分かる。
　高速化を実現しているのは、USB 2.0の通信がこれまで半二重方式を利用していたのに対し、USB 3.0では全二重方式を利用しているためだ。半二重方式は、無線機で通信しているような形式で、通話できるのはどちらか片方だ。通信を終えると「どうぞ」とマイクを渡し、もう一方の通信がはじまる。これに対して全二重方式は、電話のような感じで、常にどちらからもしゃべることができるため、通信効率がよくなっているというわけだ。