Was ist die maximale typische Geschwindigkeit, die mit einem USB2.0-Laufwerk möglich ist?

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Ich erhalte nur 30 MB / s zwischen meinem Computer und einem USB-Laufwerk, obwohl USB 2.0 Übertragungen mit 480 MB / s (oder 60 MB / s) unterstützt. (Daher erhalte ich nur die Hälfte der Nenngeschwindigkeit.) Enthält der USB-Standard etwas, das zu einer solchen scheinbaren Geschwindigkeit führen sollte?

Billy ONeal
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Maximale typische Geschwindigkeit? Ist das nicht ein Oxymoron?
Mehrdad
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@Mehrdad: Nicht wirklich. Die maximale typische Geschwindigkeit für eine Gigabit-LAN-Übertragung liegt im Bereich von 100 MB / s, obwohl die theoretische Geschwindigkeit höher ist.
Billy ONeal
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Oh, dann meinst du die maximale praktische Geschwindigkeit, oder?
Mehrdad
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@Mehrdad: Das Gleiche. Ja.
Billy ONeal
Haben Sie eine Komprimierung oder laufen mehrere Virenscanner? Versuchen Sie, sie zu deaktivieren. Stellen Sie sicher, dass das Kabel für USB 2.0 ausgelegt ist. Wenn es alt ist, ist es möglicherweise ein Kabel mit niedrigerer Nennleistung. Ich nehme an, Sie hätten etwas gesagt, wenn es über einen USB-Hub gegangen wäre. Ist es für andere Geräte, wie ein Flash-Laufwerk, langsam (Sie müssten die Nennübertragungsrate überprüfen)?
KCotreau,

Antworten:

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USB 2 verwendet 1-Millisekunden-Frames und ist im High-Speed-Modus (480 Mb / s) in 8 Micro-Frames unterteilt. Die maximale Größe von Massenpaketen (die von USB-Massenspeichergeräten verwendet werden) beträgt 512 Byte. Gemäß diesem sehr informativen Dokument beträgt das theoretische Maximum 13 Pakete pro Mikroframe. Die theoretische Höchstgeschwindigkeit eines USB 2-Laufwerks beträgt also:

1000 × 8 × 512 × 13 = 53248000 ~ = 53 MB / s

Dieses andere Dokument von Cypress sagt gegen Ende, dass sie tatsächlich 43 MB / s erreichen .

In der Praxis ist die Grenze normalerweise der Blitz selbst.

Edit: Diese Information ist eigentlich auch in der USB 2 Spezifikation .

USB-Spezifikationstabelle

Timmmm
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Nach meiner Erfahrung können Sie 20% von den meisten Bandbreitenschätzungen für den allgemeinen Overhead abziehen. Dann ist es eine Frage der Hardware. Der Standard mag derselbe sein, aber die Qualität der Hardware ist sehr unterschiedlich.
Don Curtis
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Das erste Cypress-Dokument besagt: "Selbst dieses Limit [von 13 Paketen] ist mit aktuellen Host-Controllern, die 10 Massenpakete / Microframe empfangen oder 8 Massenpakete / Microframe senden können, nicht erreichbar." 10 Pakete ergeben 42 MB / Sek oft zitiert 30-40 MB / s "real world"
-Limit
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Ihr Flash-Laufwerk ist der Engpass. Sie können das theoretische Maximum von 60 MB / s nicht erreichen. Hier ist ein Auszug aus Wikipedia :

Moderne Flash-Laufwerke verfügen über USB 2.0-Konnektivität. Sie verwenden jedoch derzeit nicht die vollen 480 Mbit / s (60 MB / s), die die USB 2.0 Hi-Speed-Spezifikation aufgrund der technischen Einschränkungen von NAND-Flash unterstützt. Die schnellsten derzeit erhältlichen Laufwerke verwenden einen Zweikanal-Controller, obwohl sie die Übertragungsrate von einer Festplatte der aktuellen Generation oder den maximalen Hochgeschwindigkeits-USB-Durchsatz immer noch erheblich unterschreiten. (...)

Typische schnelle Laufwerke geben an, mit bis zu 30 Megabyte / s (MB / s) zu lesen und mit etwa der Hälfte dieser Geschwindigkeit zu schreiben. Dies ist ungefähr 20-mal schneller als USB 1.1-Geräte mit "voller Geschwindigkeit", die auf eine maximale Geschwindigkeit von 12 Mbit / s (1,5 MB / s) begrenzt sind.

nmat
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Es ist kein Flash-Laufwerk. Ich kopiere auf diese Seite -> amazon.com/Western-Digital-Passport-Essential-Portable/dp/… - Ich frage jedoch nach der Grenze der Benutzeroberfläche, nicht nach einem bestimmten Gerät. (Ich möchte wissen, ob das Gerät die praktische Grenze erreicht. Dies ist der Grund für diese Frage.)
Billy ONeal
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Entschuldigung, ich habe Ihre Frage falsch interpretiert. Sie haben nicht angegeben und 30 MB / s ist die übliche Geschwindigkeit für Flash-Laufwerke. Ich dachte, Sie verwenden eine.
NMAT
Aha. Andererseits habe ich mich nicht wirklich gefragt, was der Engpass ist, oder? :)
Billy ONeal
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Ehrlich gesagt, ich glaube nicht, dass ein Standard Einschränkungen hat. Ein Standard hat ein theoretisches Maximum und die Implementierung begrenzt es normalerweise. Wenn Sie also die Ursache für die langsame Geschwindigkeit kennen wollen, müssen Sie sich die Implementierung ansehen. Bei Flash-Laufwerken liegt das Problem im NAND-Flash und bei Festplatten in der Controller-Logik. Selbst Hochgeschwindigkeitsregler überschreiten kaum 30 MB / s.
NMAT
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Ich glaube nicht, dass es sich um ein Flash-Laufwerk handelt. Ich wechsle von einer SSD zu einer SSD und erhalte ein Maximum von 31 MBit
s
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Rund 30 MB / Sek. Ist eine typische maximale Übertragungsgeschwindigkeit.

USB 1.0- und USB 2.0-Verbindungen sind Halbduplex-Verbindungen, dh, Daten fließen jeweils nur in eine Richtung. Eine gemeinsame Verbindung zwischen beiden Richtungen ist wahrscheinlich der größte Grund für eine Verlangsamung der Übertragungsgeschwindigkeit als erwartet.

Im Vergleich dazu sind USB 3 und Ethernet Vollduplex und erfüllen die erwarteten Übertragungsgeschwindigkeiten besser.

Auf meinem Computer überschreitet eine USB2-Flash-Laufwerksgeschwindigkeit in einer Testanwendung niemals 33 MB / s, obwohl Windows eine Geschwindigkeit von 33 bis 37 MB / s meldet. Ich habe einige Tests durchgeführt und den Festplatten-Cache (Geräteeigenschaften) aktiviert und die maximale USB-Übertragungsgröße auf 2 MB (KB2581464) erhöht, konnte sie jedoch nicht schneller machen.

Cmazai
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Die USB 2.0-Schnittstelle kann aufgrund des Signalisierungs- und Befehls-Overheads sowie des Abstands zwischen Paketen eine Grenze darstellen.

Ich habe eine schnelle SSD über USB 2.0 angeschlossen. Das Laufwerk ist viel schneller als die Schnittstelle (um mehr als den Faktor 10).

Die maximale Lesegeschwindigkeit liegt bei 33 MB / s und die Schreibgeschwindigkeit bei 17,5 MB / s. Die Schreibgeschwindigkeiten sind aufgrund eines Überprüfungslesens nach dem Schreiben und der Tatsache, dass das USB-Signal, wie in einer anderen Antwort erwähnt, halbduplex ist, fast 50% langsamer.

Adisak
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Das klingt nach einem Problem mit Ihrem Controller. Ich sehe oft Schreibgeschwindigkeiten von mehr als 17,5 MB / s, selbst bei vergleichsweise billigen Laufwerken über USB 2.0.
Billy ONeal
Hast du Schreib-Caching aktiviert? Ich spreche von tatsächlichen Rohdaten, die ein Festplatten-Benchmark-Programm ausführen, das Write with Verify verwendet.
Adisak
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Festplatten-Benchmarking-Programme verwenden für diese USB-Controller häufig unrealistische Parameter. USB hat einen sehr hohen Overhead pro Objekt oder pro Übertragung, der mit dem Wechsel in den Bulk-Modus verbunden ist. Beim Kopieren großer Dateien auf das USB-Laufwerk tritt dieses Problem nicht auf. Schreib-Caching konnte nicht allzu viel bewirken, da ich das Laufwerk sofort in einen anderen Computer einbauen konnte und die Daten nicht beschädigt waren.
Billy ONeal
USB-Sticks haben oft eine langsamere Schreib- als Lesegeschwindigkeit, der Geschwindigkeitsunterschied ist jedoch nicht auf USB zurückzuführen. Sie können schnellere USB-Laufwerke kaufen, die schneller schreiben.
Dan Buhler
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Mit einem iMac Mitte 2007 und einer Verbatim USB2-Festplatte, die Daten auf ein FW800-Laufwerk überträgt, erhalte ich 36-37 MB / s. Es ist schon sehr gut für USB2.

Wenn ich eine zweite Übertragung von einer anderen USB2-Festplatte (Packard Bell), die an denselben USB2-Hub angeschlossen ist, zu demselben FW800-Laufwerk hinzufüge, erhöht sich die kombinierte Übertragungsrate auf 42 MB / s. Dies ist außergewöhnlich und die höchste Übertragungsrate, die ich je auf USB2 gesehen habe.

Mehr als 35-40 MB / s auf USB2.0 sind praktisch unmöglich, und ich habe bereits einen USB2-Controller nur für diese Festplatten reserviert, ohne dass eine Maus oder andere Geräte stören.

OlafM
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USB 2.0 unterstützt eine Signalisierungsgeschwindigkeit von 480 Mb / s . Auf der Wikipedia-Seite wird ein effektiver Durchsatz von bis zu 35 MB / s angegeben. Es gibt eine Ungleichheit, da Bits normalerweise nicht auf die gleiche Weise zwischen Geräten übertragen werden, wie sie intern dargestellt werden. Bei der Übertragung von Daten zwischen Geräten müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, z. B. elektromagnetische Störungen.

http://en.wikipedia.org/wiki/8b/10b_encoding

Der obige Link ist ein Beispiel für ein Codierungsschema. Es wird von USB 3.0 verwendet.

user178351
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8b10b ist ein Overhead von 20%. 20% von 480 Mbit sind 384 Mbit sind ~ 48 MB / s. Immer noch deutlich schneller als das, was ich in der Praxis überall sehe.
Billy ONeal
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Ich habe nie wirklich viel über die Berechnung der Geschwindigkeit nachgedacht, aber es ist klar, dass mit dieser Art der Übertragung ein echter Overhead verbunden ist. Ich suchte bei Google und fand Post für Post mit der von Ihnen beschriebenen Geschwindigkeit.

Ich habe gerade ein externes USB 2.0-1-TB-Seagate-Laufwerk herausgepeitscht, es formatiert und beschlossen, ein Sampling zu kopieren, das groß genug ist, um es zu testen: 13.595.211.905 Bytes (ca. 12 GB). Ich verwende Symantec Endpoint Protection AV.

Laut diesem Rechner hätte es nur 3:46 Minuten dauern sollen, um mit 0% Overhead zu kopieren, aber es dauerte tatsächlich 9:17 und meine Geschwindigkeit sank tatsächlich auf 23,9 MB / s.

Ich habe dann neu gestartet (um den Speicher zu löschen) und es versucht, ohne dass mein AV läuft, und es dauerte immer noch 9:15 oder nur 2 Sekunden weniger (ich denke, das sind zumindest gute Nachrichten für Symantec AV).

Es scheint, dass dies wirklich "theoretische Zahlen" sind.

KCotreau
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PS Die 480-MB-Rate gilt für alle Geräte an einem Hub, aber in meinen Tests war es wirklich nur das Laufwerk und die Maus, und ich bezweifle, dass die Maus einen großen Einfluss hatte.
KCotreau
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Ungefähr 24-26MB / s ist die Geschwindigkeit, die ich auf ziemlich vielen Geräten mit USB
2.0
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Dieser Beitrag ist ein bisschen alt, also nicht sicher, ob dies immer noch relevant oder hilfreich ist, aber USB 2-Geschwindigkeiten sind aufgrund des Buszugriffs normalerweise auf maximal 280 Mbit / s (35 Mbit / s) begrenzt.

Aus dem Wiki entnommen:

USB 2.0 wurde im April 2000 veröffentlicht und fügte eine höhere maximale Signalisierungsrate von> 480 Mbit / s (High Speed) hinzu, zusätzlich zu der USB 1.x Full Speed-Signalisierungsrate von> 12 Mbit / s. Aufgrund von Buszugriffsbeschränkungen ist der effektive Durchsatz der High-Speed-Signalisierungsrate auf 35 MB / s oder 280 Mbit / s begrenzt.

Hoffe das klärt es auf ...

SaltyCornelius
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Jede Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. Die potenziell schwache Übertragungsleistung bei Verwendung von USB2-Geräten umfasst alles, was von der Firmware des Host-Controllers, der Treibersoftware, den verwendeten physischen Kabeln (kürzer und dicker, möglicherweise etwas besser?) Und wahrscheinlich am wichtigsten ist, die tatsächlich angeschlossenen Geräte selbst sowie Firmware, Flash- / Cache-Chips und auf jeden Fall die Festplattenleistung, ein bekannter Bandbreitenengpass.

Überprüfen Sie die logische Reihenfolge der verfügbaren E / A-Bandbreite - Prozessor- / Controller-Leistung / L1 / L2-Cache-DRAM-Leistung / Firmware- / Flash-Speicherchip-Leistung und anschließend die um eine Größenordnung langsam drehende Festplattenspeicherleistung.

Die angegebene theoretische maximale Leistung (480 Megabit oder 60 Megabyte pro Sekunde) gilt nur für den Bus, ohne dass etwas damit verbunden ist, und die tatsächlich beobachtete Leistung ist häufig viel geringer.

Bob
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Die Festplattenlaufwerke mit 5.400 U / min und USB2 sind durch die Laufwerkhardware und den SATA-Controller begrenzt. Selbst Laufwerke mit 7200 U / min oder 10.000 U / min in einem guten USB-Caddy haben nicht wirklich viel zu bieten. Sie benötigen eine SSD, um das USB2-Limit zu erreichen. Der größte Teil der "verlorenen Bandbreite" ist die Controller-Latenzzeit, bei der es nur eine Weile dauert, bis die Daten vom Schreiben bis zum Senden des Abschlusssignals wiederhergestellt sind.

Paul
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Meine 5400RPM-Festplatten können eine Menge besser als 30MB / s
Billy ONeal
@BillyONeal Kann ja, aber wird es? In Szenarien mit schlechter Auslastung (zufällige E / A) kann dies leicht auf 1 MB / s sinken.
Maarten Bodewes
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@MaartenBodewes: Dies war eine sequentielle E / A-Frage - "maximale" Geschwindigkeit, nicht Geschwindigkeit für eine bestimmte Arbeitslast.
Billy ONeal