Почему USB-накопитель так сильно нагревается при подключении к компьютеру под управлением Windows?

53

У меня есть ноутбук. Если на нем установлена ​​ОС Windows 10, даже если данные не считываются и не записываются, флэш-накопитель USB сильно нагревается при подключении к компьютеру.

Однако с тем же компьютером, на котором установлен Linux, ситуация совершенно иная. Когда я интенсивно записываю и считываю данные с и на флешку, эта флешка становилась чуть теплее.

После того как я обнаружил это явление, я протестировал различные USB-флешки на своем настольном компьютере, ноутбуке ... с теми же операционными системами Linux и Windows. Ситуация похожа.

В среде Linux я использую

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

проверить большой файл записи. Для проверки записи большого количества маленьких файлов я использую:

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

В среде Windows 10 я просто подключаю USB-накопитель и ничего не делаю (специально не запускаю приложение с интенсивным вводом-выводом), но жду 10 минут. ПРИМЕЧАНИЕ. Среды Windows 10 на всех тестовых компьютерах были недавно установлены, и не было сторонних приложений (я использую Education Edition и отключаю защиту в режиме реального времени при запуске компьютера перед тестированием. Однако я просто снимаю флажок в Диспетчер графических настроек Windows. Я не знаю, нужна ли перезагрузка, чтобы изменения вступили в силу).

Обновление 1:

Это может быть связано с самой USB-флешкой. Вот модель флешки, которую я использую в этом тесте. (Это не реклама, я не отношусь к этим товарам)

  1. SanDisk Extreme PRO® USB 3.1 твердотельная флэш-накопитель 128 ГБ

  2. Флэш-накопитель SanDisk 64 ГБ USB 3.0

  3. DataTraveler 100 G3 16 ГБ

Update2:

Есть ответ, который учитывает влияние буфера системы Linux.

Но для дистрибутива Linux, который я использовал, когда DD заканчивал, я печатал, syncи выполнение заняло почти нулевое время. Следовательно, эффект этого не значителен.


Зачем? Это потому, что Windows всегда делает бесполезный доступ к флешке?

Кроме того, когда мне нужно использовать Windows, есть ли практичный способ сделать USB-накопитель кулером?

pah8J
источник
afaik, порт usb выдает 5v. Было бы очень круто, если бы мы могли практически измерить температуру USB-флешки в режиме реального времени.
Ник
2
Я не считаю, что это общая проблема с Windows 10. Я использовал USB-накопители на своем рабочем столе, два ноутбука и настольный компьютер моей жены; все под управлением Windows 10 (Pro или Home, в зависимости от устройства). Мои USB-накопители не нагреваются до какой-либо заметной степени. Возможно ли проблема именно с выпуском Windows 10 Education? Или альтернативно, что отработанное тепло от компьютера дует на флешку?
Док
У меня произошло обратное: накопитель действительно сильно нагрелся при записи живого установочного образа под Ubuntu и больше никогда не работал (передние порты на рабочем столе, поэтому нет проблем с теплопроводностью)
Крис Х
Может ли система Windows 10 использовать ReadyBoost ?
марта 18
1
Вы можете проверить прогрев шасси устройства, используя короткий удлинительный кабель для отделения устройства от шасси. Мне было бы очень любопытно услышать результаты.
Путешественник

Ответы:

41

На моем ноутбуке порт USB 3.0 физически очень близок (~ 2 дюйма) к блоку вентиляторов:

введите описание изображения здесь

В результате любое USB-устройство, подключенное к этой стороне, ощущает примерно такую ​​же температуру, как и наружная сторона вентилятора (!).

Мой ноутбук тоже немного медленный. Следовательно, Windows 10 на холостом ходу значительно нагревается, чем Ubuntu, и я заметил, что флешки также сильно нагреваются в Windows.

Вы также можете проверить, так ли это для вас, запустив в Ubuntu программу с высокой нагрузкой на процессор (скажем, 4-ядерную сборку) и наблюдая, не нагревается ли подключенная флэш-память в это время.

Изменить: я только что видел комментарий Джастина. Я надеюсь, что это дает достаточно информации, чтобы стоять самостоятельно.

Нонни Лось
источник
8
Что касается редактирования в конце: комментарии могут быть удалены, ответы нет (за исключением нарушения правил), так что хорошо, что вы написали этот ответ. Более того, ответы в комментариях противоречат правилам, поэтому вероятность удаления комментария еще выше.
user922538
1
Это невозможно, для моего ноутбука вентиляторы находятся спереди около экрана. А для рабочего стола вентиляторы и порт, который я использую, находятся на противоположной стороне.
pah8J
@ pah8J О, это действительно интересно! Я вижу, что вы уже проверили это на рабочем столе. Теперь я думаю, что причина, по которой я никогда не сталкивался с такой же проблемой, заключается в том, что порт USB перегрелся по другой причине . :)
Нонни Мус
6
Этот парень понимает это. +1. Температура корпуса (заземления) стремится к тепловому выравниванию во всем, что с ним связано, даже в слабых USB-накопителях с пластиковым корпусом.
user2497
@ user2497, не могли бы вы объяснить это более подробно? Или представить эту идею как ответ?
pah8J
7

В Windows есть такая вещь, где вы можете «использовать USB-накопители для ускорения работы вашего компьютера». Это достигается за счет использования в качестве кеша неиспользуемой памяти в качестве кеша, что сокращает объем дискового ввода-вывода. Возможно, эта дополнительная деятельность генерирует избыточное тепло.

Можно проверить это, повернув от этой опции, и посмотреть , если палка еще перегревается

Дженнифер
источник
14
Он никогда не включается по умолчанию, если вы не выберете его при появлении запроса после установки совместимого диска.
grawity
USB-диски быстрее получают небольшие файлы, чем традиционные жесткие диски, отличные от ssd, потому что диски вращаются, чего следует ждать в среднем на половину оборота. SSD-диски бывают такими же быстрыми, как USB-накопители или быстрее, поэтому никаких преимуществ нет.
Торбьерн Равн Андерсен
2
Эта функция называется ReadyBoost и отключена, если Windows установлена ​​на твердотельный накопитель (что нам неизвестно, так или нет для автора этого вопроса).
Бекон
1
Мой ноутбук имеет свой собственный SSD, но мой рабочий стол имеет только жесткий диск. Тем не менее, я думаю, что необходимо включить эту функцию на флешке вручную. И размер Ready Boost определяется пользователем.
pah8J
@grawity Да, и OP говорят, что они проверили это на трех разных флеш-накопителях, поэтому я считаю маловероятным, что они активировали это три раза, не осознавая подключения к теплу.
Revetahw
6

Здесь есть несколько возможностей.

  • Windows действительно имеет больше программного обеспечения, которое автоматически сканирует, проверяет целостность, управляет питанием и обычно использует USB-накопители. Это может привести к тому, что диск станет более активным в Windows, чем в Linux, при условии установки каждого из них по умолчанию.
  • Драйверы Linux могут использовать диск в качестве диска, подключенного к USB 2.x, тогда как Windows может иметь драйвер 3.x и порт 3.x. Это увеличит скорость использования и тепло.
  • Windows предполагает, что для большого диска требуется питание через USB-порт, и через порт подается больше, даже если в этом нет необходимости. Точнее, устройство запрашивает больше мощности от порта, чем требуется. Это маловероятно, но может произойтиесли прошивка для материнской платы является разрешающей, а программное обеспечение драйвера для материнской платы и / или задействованных устройств прослушивается / не работает должным образом. Я видел, как это происходит со старыми материнскими платами и некоторыми нестандартными USB-устройствами. Это также может произойти, если используется расширение USB или адаптер, и кабель поврежден внутри или при прямом соединении, у самой интерфейсной платы возникают проблемы. Теоретически, Windows 10 поймает это и сообщит о скачке напряжения в порту, особенно если кабель поврежден, но не всегда успешно деактивирует порт при его возникновении.
  • Антивирусное программное обеспечение Windows может выполнять сканирование диска, когда он не используется.
CDove
источник
33
Также возможно, что весь компьютер на самом деле нагревается при работе Windows, и тепло передается на USB-накопитель. (Либо через металл, либо возле него дует вентилятор). Если у вас есть внешний USB-концентратор, вы можете исключить это.
Джастин
83
Понижение балла № 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.Это не то, как работает электроника. Думайте об этом как о веревке, USB-накопитель может тянуть до 2А от порта, но порт не может протолкнуть веревку в стержень.
Мэтт Кларк
21
Я не думаю, что это оправдывает понижение голосов, но я согласен с @MattClark. Даже если порт совместим с USB-PD, флэш-накопитель не будет запрашивать более высокое напряжение, поэтому материнская плата по умолчанию будет иметь напряжение 5 В (я уверен, что это аппаратная реализация, поэтому Windows даже не видит ничего, кроме флаг «этот порт переключен в режим USB-PD» или тому подобное). При напряжении 5 В, даже если материнская плата способна выдавать смехотворное количество энергии (скажем, до 20 А, хотя это нереально), поскольку флэш-накопителю не требуется такая большая мощность, у вас нет 20 А, проходящих через него.
Доктор Дж
22
3-й пункт не техническая возможность.
user20574
17
Модифицированный ответ до сих пор физически невозможен. ПК обеспечивает + 5В на USB. Он может решить отключить это + 5 В на ненадлежащее поведение устройства, но тогда вы получите 0 В. При питании 5 В потребляемая мощность зависит исключительно от устройства USB.
MSalters
3

Согласно ОП, разница в температуре происходит на одном и том же ноутбуке, на одном и том же оборудовании, поэтому любая близость к тепловыделению несущественна.

Разница, вероятно, связана с различной обработкой управления питанием LPM. LPM - более сложная версия функции USB SUSPEND. Запоминающие устройства USB 3.0 нагревались, когда хост-контроллер USB отключает LPM (или LPM не включен на USB-устройстве, это взаимная вещь). Очевидно, что ОС Windows каким-то образом испытывает трудности при настройке контроллера xHCI для запуска LPM (или он отключен), в то время как у Linux нет проблем с этим.

Чтобы проверить конфигурацию Windows для LPM, эта ссылка может помочь.

Ale..chenski
источник
Да, эта возможность значительна. Тем не менее, если Windows не приостанавливает перо диска. Какой компонент пера привода является источником тепла? (NAND, контроллер или т. Д.)
pah8J
1
@ pah8J, в USB 3.0 LPM имеет три уровня связи «приостановить», U1, U2 и U3. U3 соответствует старому «USB_SUSPEND», и вы правы, U3 не используется для устройств хранения данных. Тем не менее, U1 и U2 обеспечивают автоматическое энергосбережение при правильном включении и соответствуют спецификациям. Если ссылка активна (U0), контроллер флэш-интерфейса может потреблять 0,5-1 Вт и будет нагреваться.
Ale..chenski
Это имеет смысл в некоторой степени. 1 Ватт может значительно повысить температуру благодаря пластиковому корпусу пера. Однако могут быть и другие причины. Спасибо за этот момент.
pah8J
@ pah8J, до какой степени? Самый простой способ проверить, входит ли ссылка в состояние U0 и выходит из него, - это использовать устройство, отображающее состояние ссылки USB, например: amazon.com/Status-Speed-Visualizer-Analyzer-Tester/dp/…
Ale ..chenski
Я считаю, что механизм, который вы упомянули. Но немного сомневаюсь, что выходная мощность 1 Вт принесет температуру на такой высокий уровень. Теперь это вопрос физики, а не технологический. Возможно, для высокопроизводительного флеш-накопителя энергопотребление контроллера будет выше. Я буду собирать дополнительную информацию в соответствующей области. В общем, вы указываете мне обнадеживающее направление. Спасибо искренне
pah8J
2

Другая возможность заключается в том, как Linux и Windows обрабатывают запись на съемный диск. Windows по умолчанию заставит все записи произойти как можно скорее, в случае, если вы удалите диск. Linux, с другой стороны, ожидает, что вы отключите диск перед его удалением, и, таким образом, сохранит кэш записи в памяти.

Следовательно, вполне возможно, что ваш диск в данный момент фактически используется меньше в Linux, так как записи будут более распределенными, и может потребоваться еще меньше записей (если вы изменяете файл, который еще не был записан на диск .)

trlkly
источник
Я частично согласен с вами. Windows установит все съемные устройства в режим «горячей» замены. Тем не менее, для команды DD, когда она завершается dd if=path/to/liveimage.iso of=/dev/sd1при вводе sync, она выполняется менее 0,01 сек. Может быть, разные дистрибутивы разные. Наконец, я думаю, что этот аспект может оказать влияние, но это не главная причина.
pah8J
Это различие не то, что вы описываете, а самое большее из степени. Имейте также в виду, что пользователь сказал, что никакие операции не выполняются, поэтому любое использование - это автоматическое фоновое использование или какое-то несанкционированное поведение программного обеспечения для начала.
Крис Страттон