Discos rígidos USB externos - que velocidades devem ser esperadas?

Dado o número de perguntas que eu tenho visto sobre velocidades lentas de transferência USB, tenho que me perguntar que velocidade devemos esperar para um 'típico' disco rígido USB2 e USB3?

Uma questão paralela seria o que seria considerado uma maneira adequada de testar essas velocidades.

Os discos rígidos USB de alta velocidade típicos podem ser gravados a taxas entre 25 e 30 MB / s e lidos a taxas entre 30 e 42 MB / s, de acordo com testes de rotina realizados pela CNet. [62] Isso representa 70% da largura de banda total disponível. De acordo com um presidente da USB-IF, "pelo menos 10 a 15% do pico declarado de 60 MB / s (480 Mbit / s) de Hi-Speed ​​USB vai para cima - o protocolo de comunicação entre a placa e o periférico. um componente de todos os padrões de conectividade ". Para dispositivos isócronos como fluxos de áudio, a largura de banda é constante e reservada exclusivamente para um determinado dispositivo. A largura de banda do barramento, portanto, afeta apenas o número de canais que podem ser enviados por vez, não a "velocidade" ou latência da transmissão.

O USB suporta as seguintes taxas de sinalização: Os termos velocidade e largura de banda são usados ​​de forma intercambiável. "alto" é alternativamente escrito como "hi-".

Uma taxa de baixa velocidade de 1,5 Mbit / s (~ 183kB / s) é definida pelo USB 1.0 . É muito semelhante à operação de largura de banda total, exceto que cada bit leva 8 vezes mais tempo para transmitir. Destina-se principalmente a economizar custos em dispositivos de interface humana (HID) de baixa largura de banda, como teclados, mouses e joysticks. A taxa de velocidade máxima de 12 Mbit / s (~ 1,43 MB / s) é a taxa básica de dados USB definida pelo USB 1.1. Todos os hubs USB suportam largura de banda total.

Uma taxa de alta velocidade ( USB 2.0 ) de 480 Mbit / s (~ 57 MB / s) foi introduzida em 2001. Todos os dispositivos de alta velocidade são capazes de retornar à operação de largura de banda total, se necessário; ou seja, eles são compatíveis com o USB 1.1. Os conectores são idênticos para USB 2.0 e USB 1.x.

Uma taxa SuperSpeed ​​( USB 3.0 ) de 4800 Mbit / s (~ 572 MB / s). A especificação USB 3.0 escrita foi lançada pela Intel e parceiros em agosto de 2008. Os primeiros chips controladores USB 3 foram testados pela NEC em maio de 2009 [55] e os produtos usando a especificação 3.0 chegaram a partir de janeiro de 2010. [56] Os conectores USB 3.0 geralmente são compatíveis com versões anteriores, mas incluem nova fiação e operação full duplex.

Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus

O programa Disk Utility do Ubuntu tem a capacidade de avaliar uma unidade, com bons gráficos e dados. Você pode testar a velocidade de leitura em uma unidade em uso, mas acho que a unidade precisa ser particionada e não formatada para executar um teste de referência de leitura + gravação.

Normalmente, vejo cerca de 20 a 25 MB / s ao usar unidades USB externas, geralmente não aumenta muito, mas pode cair um pouco e às vezes travar.

Tenho vários discos rígidos externos e, por experiência própria, atingi velocidades de até 20 Mbps / s, todas conectadas via USB 2.0.

Essa foi a mesma velocidade atingida quando eu estava usando o Windows também, e como não houve aumento ou diminuição desde que mudei para o Ubuntu, eu acho que as unidades estavam funcionando da melhor forma possível.

Quanto à questão de testar a taxa de transferência de um disco rígido USB, não tenho certeza de qual software de benchmarking está disponível no Ubuntu.

Conectei minha unidade USB3 externa Toshiba a uma porta USB2 - ela copia arquivos a 22Megabytes por segundo.

Em uma porta USB3, ele gerencia quase quatro vezes a velocidade - 82 megabytes por segundo.

Eu tenho um Western Digital externo de 2 anos de 500 GB (WDBAAR500ABK-00), que é USB 2.0, alimentado por USB e HDDTune no Windows, informa uma taxa de transferência média de 32,5 Mbps

Também tenho um novo Seagate e-desktop 2TB (STBV2000200) conectado via USB2 (o PC não possui USB3, apesar do disco) e ele informa 33 MBps. É alimentado por uma fonte externa.

O disco SATA2 interno de 7200 rpm é 3-4 vezes mais rápido

Com meus dados limitados, parece que o USB 2.0 limita a velocidade a cerca de 33 Mbps, e a alimentação USB não é um problema nessas velocidades.

Eu não percebo nenhuma diferença ao gravar no disco rígido, apenas ao recuperar dados dele, vejo uma diferença quando se trata de usb 2.0 e usb 3.0.

A gravação na unidade é como alguém disse acima entre 20 - 30mb / se pode cair para 1mb / s

Os dados de recuperação, no entanto, chegam a 70mb / s às vezes. (Copiando da unidade)

Também depende do tamanho dos arquivos que você está lendo ou escrevendo. Se for um monte de arquivos pequenos, a velocidade será mais lenta do que se for um ou alguns arquivos grandes. Além disso, a maneira como a unidade é formatada faz a diferença. Se a unidade é formatada como NTFS, geralmente é mais rápida do que se fosse FAT32, pelo menos foi o que ocorreu depois de formatar minha unidade em NTFS. Além disso, o FAT32 possui um limite de tamanho de arquivo de 4 GB, o NTFS é de 16 TB ou mais. O único problema possível com o NTFS é que alguns programas podem não suportá-lo.

@Seth: O disco rígido e a interface USB falharão / danificarão os dados se não houver energia suficiente disponível. Se você cultivar setores defeituosos, é um bom sinal de energia insuficiente. A maior parte da energia da unidade é consumida pelo movimento da cabeça e pela rotação da unidade. Outro sinal de falta de energia é a parada da unidade durante a inicialização.

Quanto ao tamanho do cluster, você reduz apenas o número de vezes que o sistema operacional aloca mais clusters, o que, esperançosamente, é uma pequena porcentagem do tráfego de disco e outras despesas relacionadas à CPU.

De acordo com http://www.beyondlogic.org/usbnutshell/usb4.shtml, o tamanho máximo do pacote USB é de 512 bytes, o que explica por que parece que estamos chegando perto de 22 MB / s no USB2.0 (minhas próprias medições com 1TB transferências). E sim, também vejo desistências onde a velocidade não é máxima, provavelmente alguns problemas de implementação / desempenho de baixo nível no Win7 ou nos chipsets. Durante esse período, vejo um i5 dual-core recebendo cerca de 27% de sobrecarga, o que é o máximo que um sistema operacional pode suportar.

O SATA e o GigE foram projetados para transmitir com tamanhos de pacotes maiores e descarregar o hardware de gerenciamento de pacotes para evitar a morte do SO e da CPU. Como não tenho um host USB 3.0 disponível, não posso comentar sobre o desempenho desses chips / drivers. Espero que eles aumentem o tamanho do pacote - eles têm campos de comprimento de dados de 2 bytes. Eu uso pacotes jumbo de 4K e 8K e ajuda a diminuir a carga de trabalho de maneira mensurável.

Não fiz nenhum estudo sobre as velocidades de transferência de dados de discos rígidos externos, mas posso dizer pela minha experiência que uma unidade USB 2.0 que fornece uma velocidade de cerca de 20 MBPS pode ser considerada boa.
Com o USB 3.0, você pode esperar mais em torno de 40 MBPS.

Isso é bom para aqueles de nós com discos rígidos antigos que gostaríamos de usar em um transportador. Externos dedicados podem ser menores e mais leves, mas sua velocidade é restrita pela interface USB, portanto, um disco muito rápido é desperdiçado. As unidades IDE antigas, mesmo os modelos ATA33, devem atingir velocidades USB2 típicas e ser tão úteis quanto as unidades SATA mais recentes.

Ok, acabei de realizar um teste usando um gabinete USB externo equipado com o formato NTFS Maxtor de 250GB IDE ATA100 (7200rpm). Usando o HD Tune, obtive os seguintes resultados:

Porta USB 1.1 Velocidade de transferência mínima, máxima e média todos os 0,9 MB / s Tempo de acesso 19,2 ms Taxa de Burst 0,8 MB / s

Porta USB 2.0 Mín. 32,6 MB / s Máx. 34,8 MB / s Ave 33,2 MB / s Acesso 15,5 ms Explosão 27,8 MB / s

Minha unidade SATA II interna deu o seguinte resultado: Mín. 54,1 MB / s Máx. 129,6 MB / s Ave 101,9 MB / s Acesso 16,9 ms ms Explosão 191,4 MB / s

Principalmente, acredito que a energia fornecida à unidade seja um desempenho de gargalo da unidade externa. Digamos que um suprimento de porta USB diga que é ideal para até 1 Amp ou 1.000 Milli Amps de eletricidade. Agora, você olha para uma unidade sata Western Digital de 7200rpm de 2,5 "e 2,500 Milli Amps para atingir o máximo de revoluções, o que pode gerar 100 MB / s de gravação em cima da SATA 2. Em seguida, convertemos a interface para usb com uma potência limitada de 1000 m. apenas alimente o inversor de 1000 m e ele precisa de 2500 m, reduzindo a potência, que por sua vez reduz as rotações em 60%. Essa redução de 60% na energia deixa apenas 40% da unidade sendo alimentada pela saída 1A max e 1A é apenas de sistemas certificados que afirmam que cobram 1A max ou 500ma max ou pode ser que se você estiver usando apenas o disco rígido drive over usb você atingir esse 1A cheio de energia. Se você usar outras portas USB no sistema, reduzirá o consumo de amp mili em cada porta USB, pois a interface USB seria frita se pudesse alimentar todas as portas USB com a energia 1a total, a menos que especificamente indicado pelo fabricante. Portanto, tente desconectar todos os dispositivos USB e conecte apenas a unidade para um teste, tente usar o teclado / mouse ps / 2. Mais uma coisa é que o formato também é importante para as unidades USB, pois às vezes é necessário encontrar o tamanho ideal do cluster para o limite da interface / unidade. Então, normalmente, os Clusters de NTFS de 64 KB são ideais para qualquer unidade, para um ótimo desempenho final. No entanto, algumas unidades não são sólidas a 64 KB, então eu começava com clusters de 8 KB, depois tentava clusters de 4KB e, finalmente, clusters de 2 KB. Formate e copie um arquivo para a unidade e mostre detalhes de quantos MB / s está recebendo. Faça uma anotação mental das velocidades para o tamanho do cluster correspondente. Em seguida, use qual deles funciona melhor. Eu testaria 2KB, 4KB, 8KB e 64KB e veria qual deles obtém a melhor média máxima ou melhor. Normalmente, 64 KB é sempre ideal, mas menor às vezes resulta em um pequeno ganho no desempenho de transferência de arquivos pequenos, uma vez que os clusters de 64 KB são ideais para arquivos grandes. Formate e copie um arquivo para a unidade e mostre detalhes de quantos MB / s está recebendo. Faça uma anotação mental das velocidades para o tamanho do cluster correspondente. Em seguida, use qual deles funciona melhor. Eu testaria 2KB, 4KB, 8KB e 64KB e veria qual deles obtém a melhor média máxima ou melhor. Normalmente, 64 KB é sempre ideal, mas menor às vezes resulta em um pequeno ganho no desempenho de transferência de arquivos pequenos, uma vez que os clusters de 64 KB são ideais para arquivos grandes. Formate e copie um arquivo para a unidade e mostre detalhes de quantos MB / s está recebendo. Faça uma anotação mental das velocidades para o tamanho do cluster correspondente. Em seguida, use qual deles funciona melhor. Eu testaria 2KB, 4KB, 8KB e 64KB e veria qual deles obtém a melhor média máxima ou melhor. Normalmente, 64 KB é sempre ideal, mas menor às vezes resulta em um pequeno ganho no desempenho de transferência de arquivos pequenos, uma vez que os clusters de 64 KB são ideais para arquivos grandes.

Se pudéssemos descobrir como alimentar nossas unidades externas com energia extra, por exemplo, um carregador de 2,5A 5,0V que o alimentaria através de um divisor de energia USB, como por exemplo um hub USB externo de alta qualidade, que carregava cada porta até 2,5A cada. Então você ficaria dourado e alcançaria as velocidades ideais do USB 2.0 / 3.0, então estamos falando de escrever 64 MB / s no USB 2.0 e além de 100 MB / s nas portas USB 3.0, se a unidade permitir.