Les nouveaux adaptateurs USB 10 GbE sont plus frais, plus compacts et moins chers
(jeffgeerling.com)- Les adaptateurs USB 3.2 10G basés sur le RTL8159 sont plus compacts et moins chers que les anciens adaptateurs Thunderbolt 10 GbE, ce qui en fait une option sérieuse dans les environnements qui ont besoin d’une connexion RJ45 à 10 Gbit/s
- Les performances réelles dépendaient fortement de la bande passante du port USB ; sur quatre ordinateurs testés, seul le PC de bureau doté d’un port USB 3.2 Gen 2x2 à 20 Gbit/s s’est approché de vitesses de l’ordre de 10 Gbit/s
- Sur Mac, l’adaptateur fonctionnait immédiatement sans pilote, mais l’indication de vitesse dans les réglages Réseau affichait à tort
2500Base-T; sous Windows, l’appareil était détecté mais aucune connexion réseau n’était possible avant l’installation du pilote Realtek - En traitement bidirectionnel, les écarts entre systèmes étaient marqués : les deux Mac géraient symétriquement upload et download, tandis que le Framework et le PC de bureau montraient une différence nette entre débits montants et descendants
- À cause de la confusion autour des dénominations USB et des limites des ports, les adaptateurs 2.5G et 5G offrent encore souvent un meilleur rapport qualité-prix ; si l’on a besoin d’un vrai 10 Gbit/s ou de SFP+, un adaptateur Thunderbolt peut rester plus adapté
Limites de bande passante de l’USB
- Les adaptateurs USB 3.2 10G basés sur le RTL8159 constituent une option plus compacte et moins chère que les anciens adaptateurs Thunderbolt 10 GbE, mais leurs performances dépendent fortement des caractéristiques du port USB auquel ils sont connectés
- Pendant des années, sur les ordinateurs portables, le réseau 10 gigabit a de fait reposé sur des adaptateurs Thunderbolt 10 GbE coûteux, volumineux et générant beaucoup de chaleur
- Des adaptateurs USB 2.5G et 5G existaient déjà, mais certains usages demandaient encore davantage de bande passante
- Le modèle testé est le modèle 10G à 80 $ de WisdPi ; il coûte environ deux fois plus que la plupart des adaptateurs 5G et 2.5G, mais reste bien moins cher que les anciens adaptateurs Thunderbolt 10G
- Si l’on a besoin de 10 Gbit/s en RJ45, cela peut devenir une option très crédible ; mais si le 10 Gbit/s n’est pas indispensable, les adaptateurs 2.5 ou 5 Gbit/s offrent un meilleur rapport qualité-prix
- Selon l’ordinateur utilisé, cet adaptateur peut ne pas délivrer l’intégralité des 10 Gbit/s ; en pratique, son efficacité dépendait de la vitesse de négociation du port et de la prise en charge de la génération USB concernée
Environnement de test et vitesses réelles
- L’adaptateur a été testé sur quatre ordinateurs, chacun avec des spécifications USB différentes
- Framework 13 avec AMD Ryzen AI 5 340 : USB 4 / USB 3.2 Gen 2
- MacBook Neo : prise en charge USB 3.1 et USB 2.0
- M4 MacBook Air : USB 4 / USB 3.1 Gen 2
- PC de bureau avec AMD Ryzen 7900x et carte mère B650 : prise en charge USB 3.2 Gen 2x2
- Identifier les spécifications exactes des ports USB de chaque machine est déjà en soi laborieux
- Certains sites n’indiquent même pas clairement si un port est en « 3.2 Gen 2 » ou en « 3.0 »
- Sous Windows, même lorsqu’on branche un périphérique USB 3.2 Gen 2x2 comme une carte réseau 10 Gbit/s, il n’est affiché que comme « USB 3.0 »
- Des vitesses proches du plein 10 Gbit/s n’ont été obtenues que sur le PC de bureau AMD
- Cette machine disposait d’un port USB 3.2 Gen 2x2 offrant 20 Gbit/s de débit
- Hormis un léger surcoût protocolaire, elle atteignait pratiquement la pleine vitesse de 10 Gbit/s
- Les autres machines restaient globalement entre 6 et 7 Gbit/s
- Les deux Mac disposaient de ports USB 3.1 Gen 2x1 à 10 Gbit/s de même bande passante
- Malgré cela, leurs performances restaient systématiquement inférieures à celles du Framework
Différences de comportement entre macOS et Windows
- Sur Mac, l’adaptateur a été reconnu correctement dès le branchement et a fonctionné immédiatement, sans installation de pilote supplémentaire
- En revanche, l’onglet Hardware des réglages Réseau affichait à tort la vitesse de connexion comme
2500Base-T
- En revanche, l’onglet Hardware des réglages Réseau affichait à tort la vitesse de connexion comme
- Sous Windows, l’appareil était bien détecté, mais la connexion réseau ne fonctionnait pas tant que le dernier pilote Realtek n’avait pas été téléchargé puis installé depuis le site web
- Pour vérifier la vitesse de négociation du port, l’écosystème Apple s’en sort mieux
- Apple permet de voir la vitesse négociée du port dans l’application Informations système
- Sous Windows, il est difficile de trouver où consulter cette information
Caractéristiques de bande passante bidirectionnelle
- Les tests de bande passante bidirectionnelle ont mis en évidence des différences nettes selon les systèmes
- Les deux Mac traitaient de façon symétrique le trafic upload et download
- Le Framework affichait un écart très important entre les performances montantes et descendantes
- Le PC de bureau a atteint 9.5 Gbit/s en download et environ 5 Gbit/s en upload
- Pour exploiter pleinement le potentiel de cet adaptateur, un port USB 3.2 Gen 2x2 à 20 Gbit/s est en pratique quasiment nécessaire
La confusion des appellations USB
- La confusion des noms USB accumulée depuis dix ans complique l’identification du niveau réel de prise en charge de sa machine
- Microsoft affiche toutes les connexions USB 3.x comme « 3.0 » dans la fenêtre Device Settings
- Pour vérifier la compatibilité réelle, il faut souvent consulter directement la fiche technique
- Certains ordinateurs indiquent la vitesse sur le port avec des marquages comme « 10 » ou « 20 », mais cela reste rare
- Beaucoup de fabricants, comme Apple, choisissent de ne pas étiqueter du tout les ports
Rapport qualité-prix face au 5G et au 2.5G
- Avec des ports USB à bande passante limitée, un adaptateur 2.5 Gbit/s ou 5 Gbit/s peut être un meilleur choix
- Lors du test de l’adaptateur WisdPi 5 Gbit/s montré sur la photo sur un M4 Air, il a atteint 4.6 Gbit/s
- Dans le même environnement, l’adaptateur 10 Gbit/s était 1,4 fois plus rapide
- Le prix, lui, différait de bien plus du double : 30 $ contre 80 $
- Si l’on dispose déjà d’un réseau 10 Gbit/s, qu’on utilise du RJ45 plutôt que du SFP+, et qu’on cherche un appareil plus compact que les gros adaptateurs Thunderbolt qui chauffent beaucoup, ce produit peut représenter une bonne affaire
- À l’inverse, si l’on a absolument besoin d’un vrai 10 Gbit/s complet ou de la prise en charge SFP+, un adaptateur Thunderbolt reste plus approprié dans les environnements où le port Thunderbolt ne prend pas en charge l’USB 3.2 Gen 2x2
- Si le 10 Gbit/s n’est pas nécessaire, les adaptateurs 2.5 Gbit/s ou 5 Gbit/s restent aujourd’hui la meilleure option en matière de rapport qualité-prix
Chaleur et consommation électrique
- La chaleur dégagée et la consommation électrique ont aussi été examinées, mais les mesures n’étaient pas exhaustives
- Il était difficile de mesurer la consommation absolue, car l’insertion d’un appareil de mesure d’alimentation USB-C faisait retomber la vitesse de connexion en USB 2
- Les mesures n’ont donc pas été réalisées dans les conditions de performance maximale
- À la vitesse plus lente de l’USB 2, la consommation de l’adaptateur était d’environ 0.86 watt
- La chaleur dégagée était plus faible qu’attendu
- Les anciens adaptateurs 10 gig basés sur Aquantia chauffaient énormément, au point que leur boîtier faisait presque office de dissipateur thermique géant
- Le produit WisdPi ne montait qu’à 42.5°C après plusieurs minutes de test bidirectionnel avec
iperf3
- À cette température, l’appareil est simplement tiède ; il n’est pas brûlant au point d’être difficile à toucher comme d’autres adaptateurs 10 gig
Conclusion
- Même si le prix d’environ 80 $ peut sembler élevé, ce n’est pas la seule option utilisant cette puce
- On trouve de nombreux produits alternatifs sur AliExpress
- Il existe aussi des cartes PCI Express pour PC de bureau, permettant de contourner les contraintes liées aux ports USB
- Malgré la hausse générale des prix dans l’informatique personnelle, cet appareil est moins cher, plus compact et, si les conditions côté port USB sont réunies, peut constituer une meilleure option
1 commentaires
Commentaires sur Hacker News
J’en ai acheté un dès sa sortie pour le tester. L’adaptateur basé sur RTL coûtait 74 $ sur eBay, et le point de comparaison était l’adaptateur USB-4 AQC113 d’IO CREST sur Amazon à 87 $
En lançant
iperf3entre un MacBook Pro et une machine Linux, le modèle RTL était plus petit et beaucoup moins chaud, mais plafonnait à environ 6 Gbit/s avec pas mal de gigueÀ l’inverse, l’adaptateur AQC, avec son boîtier métallique, devenait presque trop chaud pour être touché, mais tenait 9,3 Gbit/s de manière stable
Comme l’écart de prix n’était que d’environ 13 $, j’ai fini par continuer à utiliser l’USB-4 AQC, plus rapide et avec moins de gigue
La configuration par défaut d’iperf3 n’est pas multithread, donc le test a peut-être été biaisé
Les machines plus puissantes encaissent le volume d’interruptions nécessaire pour traiter du 10 gig en USB, mais du matériel basse consommation comme un Macbook Neo peut atteindre ses limites
Je serais curieux de voir ce que ça donne en relançant avec une option comme
-P 4, selon le nombre de cœurs-P 2et-P 4, et l’écart de résultats restait inférieur à 2 %Les cœurs A/M récents et les cœurs Zen 5 peuvent traiter sans problème 10 Gbit/s via USB sur un seul cœur
En revanche, sur un Pi ou un mini-PC N100, il fallait augmenter le nombre de threads pour dépasser 5 à 6 Gbit/s, et même l’adaptateur 25 Gbit/s que je teste séparément nécessitait du multithread sur CPU Ampere pour mesurer au-delà de 10 Gbit/s
Donc les interruptions elles-mêmes sont moins souvent le goulet d’étranglement qu’autrefois
Il reste bien une limite en paquets/s par cœur, mais il est difficile d’en faire porter la responsabilité aux seules interruptions
Lui prend en charge le multithread
10 Gbit/s, ça ne fait au final qu’environ 1,2 Go/s, et il n’y a pas tant d’applications que ça qui utilisent des flux parallèles
Les noms de versions USB sont vraiment déroutants
Avant, j’avais l’impression de tout comprendre, puis l’USB-IF a tout rebaptisé, a donné le même nom à plusieurs versions et a réutilisé d’anciens noms pour d’autres versions
Maintenant, quand quelqu’un dit USB 3.2 gen 2x2, je ne vois plus très bien ce que ça recouvre
L’USB 5 Gbit/s correspond à l’USB 3.2 gen 1 et peut exister en Type-A comme en Type-C
L’USB 10 Gbit/s correspond à l’USB 3.2 gen 2, et l’USB 20 Gbit/s à l’USB 3.2 gen 2x2, réservé au Type-C
En plus, la mention USB 5 Gbit/s relève pratiquement du marketing, car le débit réel tourne plutôt autour de 4 Gbit/s ; du coup, l’USB 10 Gbit/s est en pratique 2,5 fois plus rapide que l’USB 5 Gbit/s, pas seulement 2 fois
L’USB 10 Gbit/s et le 10Gb Ethernet affichent le même débit théorique, mais l’USB a plus d’overhead, donc le débit réel est un peu inférieur
Comme dans l’article, un peu plus de 7 Gbit/s paraît plutôt faible, et ça peut venir du pilote Windows
Sur d’autres OS comme Linux, il est possible d’obtenir de meilleurs débits
Le connecteur USB-C lui-même n’a jamais été très clair à la base
Il peut fournir ou recevoir de l’alimentation, ou non ; être rapide ou lent ; sortir de la vidéo ou non ; transporter du PCI Express, ou le plus souvent non
Extérieurement, tout se ressemble presque, et les câbles non plus n’indiquent pas toujours gentiment ce dont ils sont capables
Que les ports aient des fonctions différentes, ce n’est pas un problème si c’est correctement documenté dans la fiche technique, mais en pratique cette documentation est souvent très insuffisante
Il est beaucoup trop difficile de savoir si DisplayPort est pris en charge, avec quel niveau de performance, quelle puissance est fournie et quel est le vrai débit de données
Donc, assez souvent, on finit juste par brancher en espérant que ça marche
Tout ce qui dépasse la charge 5 W et le transfert à 5 Gbit/s est en grande partie optionnel, ce qui ajoute encore à la confusion
On dirait une forme affreuse de rétrocompatibilité, ou peut-être une tentative d’anticiper l’avenir
La nomenclature USB4 est meilleure, et pousse des libellés simples sur le débit de données et la puissance, ce qui rend le choix un peu plus facile qu’avant
Si vous ne savez plus très bien quand on obtient du vrai 10GbE sur du matériel Apple, on peut résumer comme ça
L’adaptateur Thunderbolt 10GbE reste la meilleure solution, et presque tous les portables depuis le MacBook Pro 13 pouces Intel de 2018 peuvent faire du 10GbE symétrique complet
Cela inclut aussi le MacBook Air depuis le M1
En revanche, le matériel Apple ne prend pas en charge l’USB 3.2 gen 2x2 20 Gbit/s, donc ce type de puce RTL8159 rétrograde la liaison à 10 Gbit/s et, à cause de l’overhead de traitement, le débit Ethernet réel reste autour de 5 à 7 Gbit/s
Le Mac Mini en version améliorée et l’Apple Studio de base ont un port 10GbE intégré
Pour l’instant, sur les portables Apple, l’adaptateur Thunderbolt reste l’option 10GbE la plus fiable
Une carte d’extension Framework a aussi été annoncée cette semaine
https://frame.work/nl/en/products/wisdpi-10g-ethernet-expansion-card
Certains NIC récents ont supprimé le 10/100, donc je suis content de voir que ce n’est pas forcément nécessaire, même sur un appareil bon marché
Si cette carte est en fait le même adaptateur dans un autre boîtier, je me demande si elle sera elle aussi limitée à 7 Gbit/s
Ce que je veux vraiment, c’est un produit avec un port SFP+
Pour moi, le DAC coûte moins cher que l’Ethernet 10g, et si on doit aller plus loin, il suffit de passer à du multimode à 7 $
Le Cat6 est normé jusqu’à 55 m, et le Cat6a monte à 100 m, comme le Cat7
Pour une courte distance jusqu’au switch le plus proche, un Cat5e de bonne qualité tient souvent très bien en usage réel
J’ai déjà fait tourner du 10G sans erreur sur du Cat5e encastré dans les murs à distance moyenne
C’est hors spécification, mais en pratique ça marche souvent
Moi aussi, si possible, j’utilise du DAC, mais la plupart des gens veulent simplement brancher sur le port RJ45 du mur pour rejoindre le switch dans la pièce d’à côté
Il existe aussi quelques adaptateurs SFP+ vers Thunderbolt/USB4, mais ils ne sont pas spécialement bon marché
Si on cherche à la fois le rapport qualité-prix et la flexibilité, un switch 25Gb d’occasion me paraît meilleur
La plupart des switchs 25Gb prennent en charge le 1/10/25Gb
Le réseau 10Gb donne déjà l’impression d’être la génération précédente depuis plus de 10 ans
Par exemple, des produits comme le https://www.qnap.com/en/product/qna-uc10g1sf de QNAP
Pour la plupart des distances réalistes, le Cat6 suffit largement pour du 10G
Si on pense au public visé par ce type de carte, il est beaucoup plus réaliste de leur dire d’acheter simplement un câble Cat6 que de leur demander d’acheter un émetteur-récepteur ou un DAC
La flexibilité apportée par la fibre est aussi un peu en dehors de l’objectif d’un NIC USB, et un module SFP+ peut à lui seul coûter plus cher que le NIC présenté ici
À l’origine, il a commencé sur du gros coaxial, mais aujourd’hui c’est toujours de l’Ethernet sur paire torsadée, DAC, fibre ou même sans fil
Cela dit, quand le câblage est déjà dans les murs, le 10G en RJ45 reste très utile
Dans mon cas, ça a bien fonctionné sur du Cat5, et même pas du Cat5e
Tout ne marchera pas forcément sur tous les liens, ni si tout est utilisé en même temps, mais jusqu’ici j’ai eu deux réussites sur deux
Les spécifications partent grosso modo d’un environnement de câblage dense sur 100 m, alors que les installations domestiques sont plus courtes, moins denses et ont souvent des câbles de meilleure qualité que ce qu’indique leur étiquette, ce qui laisse de la marge
Le 10GbE me semble être dans une position un peu ambiguë
La bande passante culmine à 1,25 Go/s, le prix reste non négligeable, c’est insuffisant pour tirer pleinement parti d’un SSD, mais généralement excessif pour des HDD
Pour des SSD, Thunderbolt ou du 40GbE et plus paraissent préférables pour des raisons de latence et de performances, alors que pour des HDD, du 2,5 Gbit suffit souvent
J’ai donc l’impression que le 10GbE se retrouve coincé entre deux choix réellement pertinents
Il est facile de trouver de l’ancien matériel d’entreprise, ce n’est pas cher, et c’est largement assez rapide pour ce que je veux faire
Mikrotik vend un switch 4x10Gb + 1x1Gb autour de 150 $, et un 8x10Gb aux alentours de 275 $
Un ensemble SFP+ et fibre revient grosso modo à 50 $, et les cartes PCIe 10Gb neuves à base d’Intel tournent autour de 50 $ sur Amazon, tandis que j’ai acheté des cartes Mellanox d’occasion sur eBay autour de 25 $
Ça fonctionne simplement sous FreeBSD et Linux
À l’époque, le 10Gb sur cuivre consommait plus de 5 W par port et les SFP ainsi que les câbles coûtaient cher, mais en réalité, la fibre est plus écologique
Il n’y a pas de cuivre, la consommation est plus faible, et on utilise moins de plastique par mètre
Du coup, mon installation repose surtout sur des modules optiques SR, BR et du DAC, et je compte continuer à privilégier la fibre tout en évitant activement le cuivre
Environ 1 Go/s me semble suffisant pour longtemps, et je ne pense pas que les fichiers de base que je manipule tous les jours seront énormément plus gros en 2026 qu’aujourd’hui
C’est vrai que c’est excessif en écriture, mais en lecture c’est nettement plus rapide que du 2,5GbE
Le 5GbE existe aussi, mais les switchs qui le prennent en charge prennent en général aussi en charge le 10GbE
Si vous trouvez que le 10Gb est cher, le prix du matériel offrant encore plus de bande passante risque de vous surprendre davantage encore
Et selon les cas, il faut aussi passer à la fibre de ce côté-là
Je me demande si ce type d’adaptateur pourrait aussi alimenter un portable
Le PoE++ peut monter jusqu’à 100 W, ce qui suffit pour la plupart des portables
Je n’ai vu que du 2.5GBase-T avec 802.3bt Type 3, autour de 51 W
S’il existe mieux, ça m’intéresse aussi
Cela dit, personnellement, je n’ai pas très envie d’utiliser du 5Gb-T ou du 10Gb-T, et environ 50 W suffisent dans la plupart des cas
À l’exception de la variante "2.5GPD2CBT-20V" de https://www.aliexpress.us/item/3256807960919319.html
On peut faire un cycle d’alimentation directement depuis le switch, ce qui est bien plus propre que la prise connectée que j’utilise aujourd’hui
https://hackaday.com/2023/08/14/adding-power-over-ethernet-support-to-a-mac-mini/
Mais il n’existe que quelques adaptateurs PoE vers Data + Power plutôt chers
https://www.procetpoe.com/poe-usb-converter/
Cela pourrait être plus rapide et plus fiable que Zigbee ou le Wi‑Fi, avec moins de changements de batterie
Il recharge un téléphone, mais n’a pas réussi à alimenter le portable basse consommation que j’ai ici
Malgré tout, on n’en est peut-être plus très loin
J’ai remplacé l’aqc113 par une carte PCIe rtl8127
Elle fonctionne au frais, souffre moins de conflits de chipset et son prix était correct
Très bon achat, et grâce à cette puce à 10 $, on devrait voir arriver dans les prochaines années du matériel 10Gb domestique moins cher et plus économe en énergie
On parle aussi de la version PCIe ici
https://news.ycombinator.com/item?id=46423967