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 halbe Nenngeschwindigkeit.) Ist im USB-Standard etwas vorhanden, das zu solchen halben scheinbaren Geschwindigkeiten führen sollte?
USB 2 verwendet 1-Millisekunden-Frames, und im High Speed-Modus (480 Mb/s) sind sie in 8 Mikro-Frames unterteilt. Die maximale Größe von Massenpaketen (die von USB-Massenspeichergeräten verwendet werden) beträgt 512 Byte. Laut diesem sehr informativen Dokument liegt das theoretische Maximum bei 13 Paketen pro Mikroframe. Die theoretische Höchstgeschwindigkeit eines USB-2-Laufwerks ist 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 wird die Grenze in der Regel das Flash selbst sein.
Edit: Diese Information ist eigentlich auch in der USB 2 spec enthalten.
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-Anschlüsse. Allerdings nutzen sie derzeit nicht die vollen 480 Mbit/s (60 MB/s), die die USB 2.0 Hi-Speed-Spezifikation unterstützt, da NAND-Flash technische Einschränkungen aufweist. Die schnellsten derzeit erhältlichen Laufwerke verwenden einen Zweikanal-Controller, obwohl sie immer noch erheblich unter der Übertragungsrate liegen, die von einer Festplatte der aktuellen Generation möglich ist, oder unter dem maximalen Hochgeschwindigkeits-USB-Durchsatz. (…)
Typische schnelle Laufwerke behaupten, mit bis zu 30 Megabyte/s (MB/s) lesen und mit etwa der Hälfte dieser Geschwindigkeit schreiben zu können. Dies ist etwa 20 Mal schneller als USB 1.1 “full speed”-Geräte, die auf eine maximale Geschwindigkeit von 12 Mbit/s (1,5 MB/s) begrenzt sind.
Rund 30 MB/sec ist eine recht typische maximale Übertragungsgeschwindigkeit.
USB 1.0- und USB 2.0-Verbindungen sind halbduplex, d.h. die Daten fließen jeweils nur in eine Richtung. Die gemeinsame Verbindung zwischen beiden Richtungen ist wahrscheinlich der größte Grund für die Verlangsamung der Übertragungsgeschwindigkeit, die über den Erwartungen liegt.
Im Vergleich dazu sind USB 3 und Ethernet Vollduplex und erfüllen die erwarteten Übertragungsgeschwindigkeiten besser.
In meinem Rechner übersteigt die Geschwindigkeit eines USB2-Flash-Laufwerks in der Testanwendung nie 33 MB/s, obwohl Windows 33-37 MB/s meldete. Ich führte einige Tests durch und aktivierte den Festplatten-Cache (Geräteeigenschaften) und erhöhte die maximale USB-Übertragungsgröße auf 2 MB (KB2581464), konnte es aber nicht schneller machen.
Die USB 2.0-Schnittstelle kann aufgrund des Signalisierungs- und Befehls-Overheads sowie des Abstands zwischen den Paketen eine Begrenzung darstellen.
Ich habe eine schnelle SSD, die über USB 2.0 angeschlossen ist. Das Laufwerk ist viel schneller als die Schnittstelle (um mehr als den Faktor 10).
Die Lesegeschwindigkeit liegt bei maximal 33 MB/s und die Schreibgeschwindigkeit bei 17,5 MB/s. Die Schreibgeschwindigkeit ist fast 50 % langsamer, was auf das verifizierte Lesen nach dem Schreiben und die Tatsache zurückzuführen ist, dass das USB-Signal halbduplex ist, wie in einer anderen Antwort erwähnt wird.
Mit einem iMac Mitte 2007 und einer Verbatim-USB2-Festplatte, die Daten auf ein FW800-Laufwerk überträgt, erhalte ich 36-37 MB/s. Das ist bereits sehr gut für USB2.
Wenn ich eine zweite Übertragung von einer anderen USB2-Platte (Packard Bell), die an denselben USB2-Hub angeschlossen ist, auf dasselbe FW800-Laufwerk hinzufüge, erhöht sich die kombinierte Übertragungsrate auf 42 MB/s. Das ist außergewöhnlich, und es ist die höchste Übertragungsrate, die ich je auf USB2 gesehen habe.
Mehr als 35-40 MB/s auf USB2.0 ist praktisch unmöglich, und ich habe bereits einen USB2-Controller nur für diese Platten reserviert, ohne Maus oder andere störende Geräte.
USB 2.0 unterstützt 480 Mb/s _Signalisierungsgeschwindigkeit. Auf der Wikipedia-Seite heißt es, der effektive Durchsatz betrage bis zu 35 MB/s. Es gibt eine Diskrepanz, weil Bits normalerweise nicht auf die gleiche Weise zwischen Geräten übertragen werden, wie sie intern dargestellt werden. Bei der Übertragung von Daten zwischen Geräten muss eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, wie z.B. elektromagnetische Interferenzen. http://en.wikipedia.org/wiki/8b/10b_encoding
Der obige Link ist ein Beispiel für ein Kodierungsschema. Es wird von USB 3.0 verwendet.
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 habe bei Google gesucht und Posts nach Posts mit den von Ihnen beschriebenen Geschwindigkeiten gefunden, was mich glauben lässt, dass Sie auf der richtigen Spur sind.
Ich habe gerade ein externes USB 2.0 1TB Seagate-Laufwerk von Seagate herausgeholt, es formatiert und beschlossen, ein Sampling zu kopieren, das groß genug war, um damit zu testen: 13.595.211.905 Bytes (etwa 12GBs). Ich verwende Symantec Endpoint Protection AV.
Laut diesem Rechner hätte das Kopieren mit 0 % Overhead nur 3:46 Minuten dauern sollen, aber es dauerte tatsächlich 9:17, und meine Geschwindigkeit fiel tatsächlich auf 23,9 MB/sec.
Ich startete dann neu (um den Speicher zu löschen), und versuchte es, ohne dass mein AV lief, und es dauerte immer noch 9:15, oder nur 2 Sekunden weniger (ich denke, das sind zumindest für Symantec AV gute Nachrichten).
Es scheint, dass dies wirklich “theoretische Zahlen” sind.
Jede Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. Die potentiell schwache Übertragungsleistung bei der Verwendung von USB2-Geräten umfasst alles von der Firmware des Host-Controllers, der Treibersoftware, den verwendeten physischen Kabeln (kürzer und dicker ist vielleicht etwas besser?) und wahrscheinlich am wichtigsten sind die tatsächlich angeschlossenen Geräte selbst und jegliche Firmware, Flash/Cache-Chips und ganz sicher die Leistung der sich drehenden Platte, ein bekannter Bandbreiten-Engpass.
Überprüfung in logischer Reihenfolge der verfügbaren E/A-Bandbreite - Prozessor/Controller-Leistung / L1/L2-Cache-DRAM-Leistung / Firmware / Flash-Speicherchip-Leistung, dann um eine Größenordnung langsamer drehende Plattenspeicherleistung.
Die angegebene theoretische Maximalleistung (480 MegaBITs oder 60 Megabyte pro Sekunde) ist nur für den Bus nicht Dinge, die mit ihm verbunden sind, und ziemlich oft ist die tatsächlich beobachtete Leistung viel geringer.
Die Festplattenlaufwerke mit 5400 U/min und USB2 sind durch die Laufwerkshardware und den SATA-Controller begrenzt. Selbst 7200 U/min oder 10.000 U/min Laufwerke in einem guten USB-Caddy sind nicht wirklich zu viel. Man braucht eine SSD, um die USB2-Grenze zu erreichen. Der größte Teil der “verlorenen Bandbreite” ist eigentlich die Controller-Latenzzeit, bei der es nur Zeit braucht, um vom Schreiben der Daten zum Senden des Abschlusssignals umzukehren.
