Warum wird ein USB-Stick beim Anschließen an einen Windows-Computer so heiß?

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Ich habe einen Laptop. Unter Windows 10 wird das USB-Flash-Laufwerk extrem heiß, selbst wenn keine Daten gelesen oder geschrieben wurden, wenn es nur an den Computer angeschlossen wird.

Mit demselben Computer und auf dem Linux installiert ist die Situation jedoch völlig anders. Wenn ich intensiv Daten von und auf das Flash-Laufwerk schreibe und lese, wird dieses gerade etwas wärmer.

Nachdem ich dieses Phänomen entdeckt hatte, testete ich verschiedene USB-Sticks auf meinem Desktop, Laptop ... mit den gleichen Linux- und Windows-Betriebssystemen. Die Situation ist ähnlich.

In der Linux-Umgebung verwende ich

dd if=/dev/urandom of=/path/to/my/flash/parent/folder/test.bin bs=1024M count=4

um eine große datei zu testen schreibe. Um das Schreiben einer großen Anzahl kleiner Dateien zu testen, verwende ich:

parallel dd if=/dev/urandom of=/path/to/my/flash/parent/test-{}.bin bs=1M count=1 ::: {0001..4096}

In der Windows 10-Umgebung stecke ich einfach das USB-Flash-Laufwerk ein und tue nichts (keine E / A-intensive Anwendung absichtlich ausführen), sondern warte 10 Minuten. ANMERKUNG: Die Windows 10-Umgebungen auf allen Testcomputern wurden frisch installiert, und es gab keine Drittanbieteranwendung (ich verwende Education Edition und deaktiviere den Echtzeitschutz, wenn ich den Computer vor dem Test starte. Ich deaktiviere jedoch nur das Kontrollkästchen in Windows Graphical Setting Manager (Ich weiß nicht, ob ein Neustart erforderlich ist, damit die Änderung gültig wird).

Update 1:

Dies kann am USB-Stick selbst liegen. Hier ist das Modell des Flash-Laufwerks, das ich in diesem Test verwende. (Dies ist nicht die Werbung, ich habe keine Einstellung zu diesen Produkten)

  1. SanDisk Extreme PRO® USB 3.1 Solid-State-Flash-Laufwerk 128 GB

  2. SanDisk 64 GB USB 3.0-Flash-Laufwerk

  3. DataTraveler 100 G3 16GB

Update2:

Es gibt eine Antwort, die die Wirkung des Puffers des Linux-Systems berücksichtigt.

Aber für die Linux-Distribution, die ich verwendet habe, habe ich, als DD fertig war, getippt syncund es dauerte fast null Zeit, um ausgeführt zu werden. Daher ist der Effekt davon nicht beträchtlich.


Warum? Liegt das daran, dass Windows immer unbrauchbare Zugriffe auf ein Flash-Laufwerk ausführt?

Gibt es eine praktische Möglichkeit, den USB-Stick zu kühlen, wenn ich Windows verwenden muss?

pah8J
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afaik, gibt USB-Port 5V aus. Es wäre wirklich cool, wenn wir die Wärme des USB-Sticks praktisch in Echtzeit messen könnten.
Nick
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Ich glaube nicht, dass dies ein allgemeines Problem mit Windows 10 ist. Ich habe USB-Laufwerke auf meinem Desktop, zwei Laptops und dem Desktop meiner Frau verwendet. Alle unter Windows 10 (Pro oder Home, je nach Gerät). Meine USB-Sticks heizen sich nicht nennenswert auf. Ist es möglich, dass das Problem speziell bei Windows 10 Education Edition auftritt? Oder wird alternativ die Abwärme des Computers auf den USB-Stick geblasen?
Doc
Ich hatte das Gegenteil: Das Laufwerk wurde sehr heiß, als ich ein Live-Installations-Image unter Ubuntu schrieb, und funktionierte nie wieder (Front-Ports auf einem Desktop, also kein Problem mit der Wärmeleitung)
Chris H
Kann das Windows 10-System ReadyBoost verwenden ?
Margarciaisaia
1
Sie können das Gehäuse testen, indem Sie das Gerät mit einem kurzen Verlängerungskabel vom Gehäuse trennen. Ich wäre sehr gespannt auf die Ergebnisse.
Traveler

Antworten:

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Bei meinem Laptop befindet sich der USB 3.0-Anschluss physisch sehr nahe an der Lüfterbaugruppe:

Bildbeschreibung hier eingeben

Infolgedessen hat jedes USB-Gerät, das an dieser Seite angeschlossen ist, ungefähr die gleiche Temperatur wie die Außenseite des Lüfters (!).

Mein Laptop ist auch etwas langsam. Folglich läuft Windows 10 im Leerlauf erheblich heißer als Ubuntu, und ich habe festgestellt, dass Flash-Laufwerke auch unter Windows heiß zu werden scheinen.

Sie können testen, ob dies auch für Sie der Fall ist, indem Sie in Ubuntu ein sehr CPU-intensives Programm ausführen (beispielsweise ein 4-Core-Build) und beobachten, ob ein angeschlossenes Flash-Laufwerk in dieser Zeit heiß wird.

Edit: Ich habe gerade Justins Kommentar gesehen. Ich hoffe, dies bietet genug Informationen, um für sich allein zu stehen.

Nonny Moose
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In Bezug auf die Bearbeitung am Ende: Kommentare können gelöscht werden, Antworten nicht (mit Ausnahme von Verstößen gegen Regeln). Es ist also gut, dass Sie diese Antwort geschrieben haben. Darüber hinaus verstoßen Antworten in Kommentaren gegen die Regeln, sodass die Wahrscheinlichkeit, dass Kommentare gelöscht werden, noch größer ist.
User922538
1
Das ist nicht möglich, bei meinem Laptop sind die Lüfter vorne in der Nähe des Bildschirms. Und für den Desktop befinden sich die Lüfter und der von mir verwendete Port auf der gegenüberliegenden Seite.
Pah8J
@ pah8J Oh, das ist wirklich interessant! Ich sehe, dass Sie dies jetzt auch auf einem Desktop getestet haben. Jetzt denke ich, der Grund, warum ich das gleiche Problem noch nie erlebt habe, ist, dass der USB-Port aus einem anderen Grund heiß geworden ist . :)
Nonny Moose
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Dieser Typ hat es verstanden. +1. Die Temperatur des Gehäuses (Masse) versucht, sich thermisch an alles anzunähern, was damit verbunden ist, selbst schwache kleine USB-Sticks mit Kunststoffkapselung.
user2497
@ user2497, könntest du es genauer erklären? Oder diese Idee als Antwort präsentieren?
Pah8J
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Windows hat dieses Ding, in dem Sie "USB-Sticks verwenden können, um Ihren Computer zu beschleunigen". Dies geschieht durch die Verwendung eines ansonsten nicht verwendeten Stick-Speichers als Cache, wodurch die Festplatten-E / A reduziert werden. Es ist möglich, dass diese zusätzliche Aktivität die überschüssige Wärme erzeugt.

Sie können dies testen, indem Sie diese Option deaktivieren und prüfen , ob der Stick noch heiß ist

Jennifer
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Es ist standardmäßig nicht aktiviert, es sei denn, Sie wählen es aus, wenn Sie nach dem Einlegen eines kompatiblen Laufwerks dazu aufgefordert werden.
Grawity
USB-Festplatten sind schneller, um kleine Dateien zu erhalten als herkömmliche Nicht-SSD-Festplatten, da sich die Festplatten drehen, auf die durchschnittlich eine halbe Umdrehung gewartet werden muss. SSD-Laufwerke sind genauso schnell wie USB-Laufwerke oder schneller, daher kein Vorteil.
Thorbjørn Ravn Andersen
2
Diese Funktion heißt ReadyBoost und ist deaktiviert, wenn Windows auf einem Solid-State-Laufwerk installiert ist (was für den Verfasser dieser Frage nicht der Fall ist oder nicht).
Speck
1
Mein Laptop hat eine eigene SSD, aber mein Desktop hat nur eine Festplatte. Ich denke jedoch, dass diese Funktion auf einem Flash-Laufwerk manuell aktiviert werden muss. Die Größe von Ready Boost wird vom Benutzer festgelegt.
Pah8J
@grawity Ja, und OP sagt, dass sie dies mit drei verschiedenen Flash-Laufwerken getestet haben, daher halte ich es für unwahrscheinlich, dass sie dies dreimal aktiviert haben, ohne die Verbindung zur Wärme zu bemerken.
Revetahw
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Hier gibt es einige Möglichkeiten.

  • Windows verfügt in der Tat über mehr Software, die automatisch scannt, die Integrität überprüft, die Stromversorgung verwaltet und im Allgemeinen USB-Speichersticks verwendet. Dies kann dazu führen, dass das Laufwerk unter Windows mehr Aktivitäten ausführt als unter Linux, vorausgesetzt, es wird jeweils eine Standardinstallation durchgeführt.
  • Die Linux-Treiber verwenden das Laufwerk möglicherweise als USB 2.x-Laufwerk, während Windows möglicherweise über einen 3.x-Treiber und einen 3.x-Anschluss verfügt. Dies würde die Nutzungsgeschwindigkeit und die Wärme erhöhen.
  • Windows geht davon aus, dass für eine größere Festplatte Strom über den USB-Anschluss benötigt wird, und versorgt den Anschluss mit mehr Strom, auch wenn dieser nicht erforderlich ist. Genauer gesagt fordert das Gerät mehr Strom vom Port an, als benötigt wird. Dies ist unwahrscheinlich, kann aber vorkommenwenn die Firmware für das Motherboard zulässig ist und die Treibersoftware für das Motherboard und / oder die beteiligten Geräte fehlerhaft ist / nicht richtig funktioniert. Ich habe dies bei älteren Motherboards und einigen USB-Geräten anderer Hersteller gesehen. Dies kann auch passieren, wenn eine USB-Erweiterung oder ein Dongle beteiligt ist und das Kabel intern beschädigt ist oder wenn bei einer direkten Verbindung die Schnittstellenkarte selbst Probleme hat. Theoretisch erkennt Windows 10 dies und benachrichtigt Sie über einen Stromstoß am Port, insbesondere wenn das Kabel beschädigt ist, aber der Port wird nicht immer erfolgreich deaktiviert, wenn er auftritt.
  • Windows Antivirus-Software überprüft möglicherweise das Laufwerk, wenn es nicht verwendet wird.
CDove
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Es ist auch möglich, dass der gesamte Computer unter Windows tatsächlich heißer wird und die Wärme auf das USB-Laufwerk übertragen wird. (Entweder durch das Metall oder wenn der Lüfter in der Nähe weht). Wenn Sie einen externen USB-Hub haben, können Sie dies ausschließen.
Setzen Sie Monica
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Downvoteing für Punkt 3. Windows is assuming power is required over the USB port for a larger disk and is supplying more, even if unnecessary, through the port.So funktioniert Elektronik nicht. Betrachten Sie es als ein Seil, kann der USB - Stick ziehen zu 2A vom Hafen, aber der Hafen das Seil in den Stick nicht schieben kann.
Matt Clark
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Ich glaube nicht, dass dies eine Ablehnung rechtfertigt, aber ich stimme @MattClark zu. Selbst wenn ein Anschluss USB-PD-kompatibel ist, fordert ein USB-Stick keine höheren Spannungen an, sodass das Motherboard standardmäßig 5 V liefert (ich bin mir ziemlich sicher, dass es sich um eine HW-Implementierung handelt, daher sieht Windows dies nicht einmal anders als vielleicht eine Fahne mit der Aufschrift "dieser Port hat in den USB-PD-Modus gewechselt" oder ähnliches). Bei 5 V, auch wenn die Hauptplatine liefert lächerliche Mengen an Energie fähig ist (beispielsweise bis zu 20 A , obwohl das nicht realistisch ist), da die thumbdrive nicht brauchen so viel Macht, Sie haben nicht 20A durch sie.
Doktor J
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3. Punkt ist keine technische Möglichkeit.
user253751
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Eine geänderte Antwort ist physikalisch immer noch unmöglich. Der PC liefert + 5V am USB. Es kann gewählt werden, diese + 5V zu einem sich schlecht verhaltenden Gerät abzuschneiden, aber dann erhalten Sie 0V. Bei einer 5-V-Versorgung hängt die aufgenommene Leistung ausschließlich vom USB-Gerät ab.
MSalters
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Laut OP tritt der Temperaturunterschied auf demselben Laptop und derselben Hardware auf, sodass die Nähe zum Wärmeabzug keine Rolle spielt.

Der Unterschied ist wahrscheinlich auf die unterschiedliche Handhabung des LPM-Link-Power-Management zurückzuführen. LPM ist eine weiterentwickelte Version der USB-SUSPEND-Funktion. USB 3.0-Massenspeichergeräte wurden heiß, wenn der USB-Host-Controller LPM deaktiviert (oder LPM auf einem USB-Gerät nicht aktiviert ist, das ist eine gegenseitige Sache). Anscheinend hat das Windows-Betriebssystem Schwierigkeiten, den xHCI-Controller so zu konfigurieren, dass LPM ausgeführt wird (oder dass er deaktiviert ist), während Linux damit keine Probleme hat.

Um die Windows-Konfiguration für LPM zu überprüfen, kann dieser Link hilfreich sein.

Ale..chenski
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Ja, diese Möglichkeit ist beträchtlich. Wenn Windows das Pen-Laufwerk jedoch nicht anhält. Welche Komponente des Sticks ist die Wärmequelle? (NAND, Controller oder usw.)
Pah8J
1
@ pah8J, in USB 3.0 LPM verfügt über drei Ebenen von Link "Suspend", U1, U2 und U3. U3 entspricht dem alten "USB_SUSPEND", und Sie haben Recht, U3 wird nicht für Massenspeichergeräte verwendet. U1 und U2 bieten jedoch eine automatische Energieeinsparung, wenn sie ordnungsgemäß aktiviert sind und den Spezifikationen entsprechen. Wenn die Verbindung aktiv ist (U0), kann der Flash-Schnittstellencontroller 0,5-1 W verbrauchen und ist heiß.
Ale..chenski
Dies ist in gewissem Maße sinnvoll. 1 Watt kann die Temperatur aufgrund des Kunststoffgehäuses des USB-Sticks erheblich erhöhen. Es kann jedoch auch andere Ursachen geben. Danke für diesen Punkt.
Pah8J
@ pah8J, inwiefern? Der einfachste Weg, um zu überprüfen, ob die Verbindung in den U0-Status wechselt oder nicht, ist die Verwendung eines Geräts, das den USB-Verbindungsstatus anzeigt, wie dieses: amazon.com/Status-Speed-Visualizer-Analyzer-Tester/dp/…
Ale ..chenski
Ich glaube, dass der von Ihnen erwähnte Mechanismus. Aber ein bisschen Zweifel, dass 1 W Leistung die Temperatur auf ein so hohes Niveau bringen wird. Jetzt geht es um Physik und nicht mehr um Technologie. Möglicherweise ist der Stromverbrauch des Controllers für Hochleistungs-Sticks höher. Ich werde weitere Informationen in verwandten Bereichen sammeln. Alles in allem weisen Sie mir eine hoffnungsvolle Richtung. Vielen Dank.
Pah8J
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, wie Linux und Windows das Schreiben auf ein Wechseldatenträger behandeln. Windows erzwingt standardmäßig, dass alle Schreibvorgänge so schnell wie möglich ausgeführt werden, falls Sie das Laufwerk entfernen. Auf der anderen Seite erwartet Linux, dass Sie die Bereitstellung des Laufwerks aufheben, bevor Sie es entfernen, und daher einen Schreibcache im Speicher behalten.

Daher ist es möglich, dass Ihr Laufwerk unter Linux zu einem bestimmten Zeitpunkt weniger ausgelastet ist, da die Schreibvorgänge verteilter sind und möglicherweise noch weniger Schreibvorgänge erforderlich sind (wenn Sie eine Datei ändern, die noch nicht auf das Laufwerk geschrieben wurde) .)

trlkly
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Ich stimme Ihnen teilweise zu. Windows setzt alle Wechselmedien als Hot-Plug. Bei einem DD-Befehl wurden nach Abschluss der Ausführung dd if=path/to/liveimage.iso of=/dev/sd1bei der syncEingabe weniger als 0,01 Sekunden ausgeführt. Vielleicht sind die Situationen bei verschiedenen Distributionen unterschiedlich. Schließlich denke ich, dass dieser Aspekt Auswirkungen haben kann, aber es ist nicht die Hauptursache.
Pah8J
Diese Unterscheidung ist nicht so, wie Sie es beschreiben, sondern höchstens graduell. Denken Sie auch daran, dass der Benutzer angibt, dass keine Operation ausgeführt wird. Daher handelt es sich bei jeder Verwendung zunächst um eine automatische Hintergrundbenutzung oder um ein nicht autorisiertes Softwareverhalten.
Chris Stratton