HP s5350にeBayで中国から個人輸入したRenesas製uPD720202 USB 3.0 拡張カードを増設した記録
購入したUSB 3.0インターフェース拡張カード
eBayで検索すると、制御ICが Renesas uPD720202 ，Renesas uPD720202 ， ASM1061 ， ASM1042A などいくつかの選択肢と、内部の電源コネクタがSATA形状、4pin形状などのバリエーションがある。今回購入したのは…
eBayで12月27日に購入し、郵送で1月7日に配達された。正月を挟んでも、ほぼ1週間程度で北京から大阪まで配送されたことになる。
支払った価格は885円。 日本のPCショップで最安値が1600円ほどなので、直輸入はやはり安い。
■ 仕様
PCI-Express 2.0 specification, NEC high-performance chips
All solid capacitors, luxurious materials, excellent workmanship
Extended extra 2 x USB3.0 interface
Compliant with Universal Serial Bus 3.0 Specification Revision1.0
Compliant with Intel extensible Host Controller Interface(xHCI) Specification 1.0
Compatible USB2.0/1.1/1.0 transfer rate: 5000 490/12/1.5Mbps
USB power output: 5V 2000mA
Approval safety CE, FCC, RoHS and Microsoft WQHL
Support Windows 2003 / XP / VISTA / Windows 7 / Windows 8 32Bit/64Bit
中国製のRenesas uPD720202 USB 3.0 拡張カード
■ 荷姿
この製品はプラスチック製パッケージに収められているので、郵送時に基板が損傷することもない。 （普段、電子部品の個人輸入では、単にプチプチなどの軟らかい緩衝材で包んだだけの場合も多い）
ロー・プロファイルのバックパネルに改造して取付
ロー・プロファイルのブラケットが付属していないので、標準でついていたフルサイズのものを切断して、無理やりロー・プロファイルの大きさのものに加工した。
PCI Express ×1のNo.2スロットに取り付けた
電源ケーブルを分岐取付
HP s5350には余分な（使われていない）電源ケーブルがないため、DVD-RAMドライブに接続されている電源ケーブルを切断・分岐して、USB 3.0拡張カードの電源コネクタに接続した。
これから切断する DVD-RAMのSATA電源ケーブル
SATA電源ケーブルより、4pinの電源ケーブルを引き出して接続
SATA電源ケーブルの極性は次の標準色なので、必要な3本のみ切断加工した。
・黒ケーブル ： GND
・橙ケーブル ： +3.3V
・赤ケーブル ： +5V
・黄ケーブル ： +12V
Ubuntu 16.04 LTS 64bitでのデバイス認識
システム情報
# lshw
〜 略 〜
*-pci:1
詳細: PCI bridge
製品: 5 Series/3400 Series Chipset PCI Express Root Port 2
ベンダー: Intel Corporation
物理ID: 1c.1
バス情報: pci@0000:00:1c.1
バージョン: 06
幅: 32 bits
クロック: 33MHz
性能: pci normal_decode bus_master cap_list
設定: driver=pcieport
リソース: irq:16 IOポート:1000(サイズ=4096) メモリー:fbf00000-fbffffff IOポート:f0000000(サイズ=2097152)
*-usb
詳細: USB controller
製品: uPD720202 USB 3.0 Host Controller
ベンダー: Renesas Technology Corp.
物理ID: 0
バス情報: pci@0000:02:00.0
バージョン: 02
幅: 64 bits
クロック: 33MHz
性能: xhci bus_master cap_list
設定: driver=xhci_hcd latency=0
リソース: irq:17 メモリー:fbffe000-fbffffff
*-usb:1
詳細: USB controller
製品: 5 Series/3400 Series Chipset USB2 Enhanced Host Controller
ベンダー: Intel Corporation
物理ID: 1d
バス情報: pci@0000:00:1d.0
バージョン: 06
幅: 32 bits
クロック: 33MHz
性能: ehci bus_master cap_list
設定: driver=ehci-pci latency=0
リソース: irq:23 メモリー:fbdf2000-fbdf23ff
〜 略 〜
PCI情報
# lspci -tv
-+-[0000:ff]-+-00.0 Intel Corporation Core Processor QuickPath Architecture Generic Non-core Registers
| +-00.1 Intel Corporation Core Processor QuickPath Architecture System Address Decoder
| +-02.0 Intel Corporation Core Processor QPI Link 0
| +-02.1 Intel Corporation 1st Generation Core i3/5/7 Processor QPI Physical 0
| +-02.2 Intel Corporation 1st Generation Core i3/5/7 Processor Reserved
| \-02.3 Intel Corporation 1st Generation Core i3/5/7 Processor Reserved
\-[0000:00]-+-00.0 Intel Corporation Core Processor DRAM Controller
+-02.0 Intel Corporation Core Processor Integrated Graphics Controller
+-16.0 Intel Corporation 5 Series/3400 Series Chipset HECI Controller
+-1a.0 Intel Corporation 5 Series/3400 Series Chipset USB2 Enhanced Host Controller
+-1b.0 Intel Corporation 5 Series/3400 Series Chipset High Definition Audio
+-1c.0-[01]----00.0 Realtek Semiconductor Co., Ltd. RTL8111/8168/8411 PCI Express Gigabit Ethernet Controller
+-1c.1-[02]----00.0 Renesas Technology Corp. uPD720202 USB 3.0 Host Controller
+-1d.0 Intel Corporation 5 Series/3400 Series Chipset USB2 Enhanced Host Controller
+-1e.0-[03]--
+-1f.0 Intel Corporation H57 Chipset LPC Interface Controller
+-1f.2 Intel Corporation SATA Controller [RAID mode]
\-1f.3 Intel Corporation 5 Series/3400 Series Chipset SMBus Controller
USBドライブを接続した時の、USB情報
# lsusb -t
/: Bus 04.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/2p, 5000M
|__ Port 2: Dev 2, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 5000M
/: Bus 03.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/2p, 480M
/: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-pci/2p, 480M
|__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/8p, 480M
|__ Port 7: Dev 3, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 480M
/: Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-pci/2p, 480M
|__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/6p, 480M
|__ Port 5: Dev 3, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
|__ Port 5: Dev 3, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
|__ Port 6: Dev 4, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
|__ Port 2: Dev 5, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
|__ Port 2: Dev 5, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
Ubuntu 16.04 LTS 64bitでのアクセス速度ベンチマーク
■ 5400rpmディスクをUSB 3.0で接続した場合
ディスクの諸元は
# smartctl -a /dev/sdc
smartctl 6.5 2016-01-24 r4214 [x86_64-linux-4.4.0-57-generic] (local build)
Copyright (C) 2002-16, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org
=== START OF INFORMATION SECTION ===
Model Family: Toshiba 2.5" HDD MQ01ABD...
Device Model: TOSHIBA MQ01ABD100
Serial Number: Y3POP6MNT
LU WWN Device Id: 5 000039 XXXXXXXXX
Firmware Version: AX0A1U
User Capacity: 1,000,204,886,016 bytes [1.00 TB]
Sector Sizes: 512 bytes logical, 4096 bytes physical
Rotation Rate: 5400 rpm
Form Factor: 2.5 inches
Device is: In smartctl database [for details use: -P show]
ATA Version is: ATA8-ACS (minor revision not indicated)
SATA Version is: SATA 2.6, 3.0 Gb/s (current: 3.0 Gb/s)
Local Time is: Sun Jan 8 14:25:52 2017 JST
SMART support is: Available - device has SMART capability.
SMART support is: Enabled
ベンチマーク結果。外周側（/dev/sdc1）はアクセス速度が速く、外周側（/dev/sdc2）は遅い。
# hdparm -t /dev/sdc1 … 内周側を2回テスト /dev/sdc1: Timing buffered disk reads: 302 MB in 3.01 seconds = 100.34 MB/sec # hdparm -t /dev/sdc1 /dev/sdc1: Timing buffered disk reads: 330 MB in 3.01 seconds = 109.75 MB/sec # hdparm -t /dev/sdc2 … 外周側を2回テスト /dev/sdc2: Timing buffered disk reads: 254 MB in 3.02 seconds = 84.09 MB/sec # hdparm -t /dev/sdc2 /dev/sdc2: Timing buffered disk reads: 278 MB in 3.01 seconds = 92.49 MB/sec # ls -l Windows10_64bit.iso -rw-rw-rw- 1 vm vm 3754229760 7月 16 13:00 Windows10_64bit.iso # time cp ./Windows10_64bit.iso /media/user/USB_DISK_sdc1/ … 書き込みテスト real 0m35.187s … 3754229760/35.187 → 102MB/sec user 0m0.024s sys 0m8.888s
内周側ドライブのベンチマーク
■ 5400rpmディスクをUSB 2.0で接続した場合
デバイスの認識
# lsusb -t
/: Bus 04.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/2p, 5000M
/: Bus 03.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/2p, 480M
/: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-pci/2p, 480M
|__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/8p, 480M
|__ Port 1: Dev 4, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 480M
|__ Port 7: Dev 3, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 480M
/: Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-pci/2p, 480M
|__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/6p, 480M
|__ Port 5: Dev 3, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
|__ Port 5: Dev 3, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
|__ Port 6: Dev 4, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
|__ Port 2: Dev 5, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
|__ Port 2: Dev 5, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
ベンチマーク
# hdparm -t /dev/sdc1 … 内周側を2回テスト /dev/sdc1: Timing buffered disk reads: 92 MB in 3.05 seconds = 30.21 MB/sec # hdparm -t /dev/sdc1 /dev/sdc1: Timing buffered disk reads: 100 MB in 3.03 seconds = 33.05 MB/sec # hdparm -t /dev/sdc2 … 外周側を2回テスト /dev/sdc2: Timing buffered disk reads: 100 MB in 3.02 seconds = 33.09 MB/sec # hdparm -t /dev/sdc2 /dev/sdc2: Timing buffered disk reads: 100 MB in 3.01 seconds = 33.25 MB/sec # time cp ./Windows10_64bit.iso /media/user/USB_DISK_sdc1/ … 書き込みテスト real 1m34.373s … 3754229760/94.373 → 38MB/sec user 0m0.032s sys 0m9.204s
内周側ドライブのベンチマーク
■ 5400rpmディスクをSATAで接続した場合
# hdparm -t /dev/sdb1 … 内周側を2回テスト /dev/sdb1: Timing buffered disk reads: 312 MB in 3.00 seconds = 103.87 MB/sec # hdparm -t /dev/sdb1 /dev/sdb1: Timing buffered disk reads: 342 MB in 3.00 seconds = 113.97 MB/sec # hdparm -t /dev/sdb2 … 外周側を2回テスト /dev/sdb2: Timing buffered disk reads: 280 MB in 3.01 seconds = 92.96 MB/sec # hdparm -t /dev/sdb2 /dev/sdb2: Timing buffered disk reads: 280 MB in 3.00 seconds = 93.21 MB/sec # time cp ./Windows10_64bit.iso /media/user/USB_DISK_sdb1/ … 書き込みテスト real 0m39.458s … 3754229760/39.458 → 91MB/sec user 0m0.016s sys 0m8.904s
内周側ドライブのベンチマーク
■ 比較対象として3.5インチ7200rpmディスクをSATAで接続した場合
# smartctl -a /dev/sda
smartctl 6.5 2016-01-24 r4214 [x86_64-linux-4.4.0-57-generic] (local build)
Copyright (C) 2002-16, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org
=== START OF INFORMATION SECTION ===
Model Family: Seagate Barracuda 7200.14 (AF)
Device Model: ST1000DM003-9YN162
Serial Number: Z1D2QDFL
LU WWN Device Id: 5 000c50 0XXXXXXXXX
Firmware Version: CC4H
User Capacity: 1,000,204,886,016 bytes [1.00 TB]
Sector Sizes: 512 bytes logical, 4096 bytes physical
Rotation Rate: 7200 rpm
Device is: In smartctl database [for details use: -P show]
ATA Version is: ATA8-ACS T13/1699-D revision 4
SATA Version is: SATA 3.0, 6.0 Gb/s (current: 3.0 Gb/s)
Local Time is: Sun Jan 8 13:50:46 2017 JST
SMART support is: Available - device has SMART capability.
SMART support is: Enabled
ベンチマーク
# hdparm -t /dev/sda1 … 内周側を2回テスト /dev/sda1: Timing buffered disk reads: 100 MB in 0.64 seconds = 155.21 MB/sec # hdparm -t /dev/sda1 /dev/sda1: Timing buffered disk reads: 100 MB in 0.64 seconds = 155.73 MB/sec # hdparm -t /dev/sda15 … 外周側を2回テスト /dev/sda15: Timing buffered disk reads: 404 MB in 3.00 seconds = 134.55 MB/sec # hdparm -t /dev/sda15 /dev/sda15: Timing buffered disk reads: 404 MB in 3.00 seconds = 134.66 MB/sec
■ ベンチマークのまとめ
| 読込 内周 MB/sec | 読込 外周 MB/sec | 書込 内周 MB/sec | |
| USB 3.0接続 5400rpm disk | 100〜110 | 84〜92 | 102 |
| USB 2.0接続 5400rpm disk | 30〜33 | 33 | 38 |
| SATA接続 5400rpm disk | 104〜114 | 93 | 91 |
| SATA接続 7200rpm disk | 155〜156 | 135 |
Windows 10でのデバイス認識
Microsoftの標準ドライバで自動認識した
Windows 10でのアクセス速度ベンチマーク
USB3.0接続5400rpmドライブのベンチマーク
USB2.0接続5400rpmドライブのベンチマーク
SATA接続7200rpmドライブのベンチマーク （参考）
Ubuntuでのベンチマーク結果とほぼ同じレベル
Windows XPでのデバイス認識と、ドライバ設定
USB3.0拡張カードに付属していたドライバはVer3.0.23.0だったのだが、これが若干のバグが有り、シャットダウン時にブルースクリーンとなってしまう。
STOP 0ｘ0000009F エラー
www.station-drivers.comで配布されている最新版ドライバVer3.0.23.1をインストールする
www.station-drivers.comで配布されているドライバ
ドライバの認識状態
詳細設定で「USB3.0パワーマネージメント機能を無効化」にチェックを入れる
