USB-Memory-Stick (USB-Speichermodul) FAQ - Teil 3: Betriebssysteme und USB-Memory-Stick

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USB-Memory-Stick (USB-Speichermodul) FAQ Teil 4: USB 3.0

Die neueste Variante von USB hat den Markt erreicht. Hier finden Sie die wichtigsten Hintergrundinformationen.

Zum Teil 3: Betriebssysteme auf USB-Stick

Inhalt

• Welche Vorteile bietet USB 3.0?
• Ist USB 3.0 rückwärtskompatibel?
• Sollte man nur noch USB-3.0-Geräte kaufen?
• Wie wurde die alte USB-Technik aufgebohrt?
• Wo bekomme ich eine PCI-Karte für USB 3.0?
   
• Gibt es für USB 3.0 Hubs?
• Kann ich von USB3-Geräten booten?
• Haben USB3-Sticks auch Nachteile?

Welche Vorteile bietet USB 3.0?

USB 3.0 hat gegenüber den bisherigen Versionen vor allem zwei Vorteile:

• Die Datenübertragung funktioniert mindestens 10mal so schnell. USB-3.0-Geräte schaffen maximale Übertragungsraten von rund 400 MB/s statt vielleicht 30 MB/s bei USB 2.0. Einen aktuellen USB-Stick mit 16 GB Kapazität zu füllen dauert mit USB 2.0 wenigstens 10 min. Für externe Festplatten ist USB 2.0 eindeutig zu langsam, denn die können heute über 100 MB/s liefern.
• Eine USB-3.0-Schnittstelle kann deutlich mehr Strom liefern: 900 mA statt 500 mA bei 5 V. Das sollte so manches Y-Kabel überflüsig machen, das den Strom aus zwei USB-Schnittstellen saugt. Typisches Beispiel: externe Festplatten

Ist USB 3.0 rückwärtskompatibel?

Ja – im Prinzip. USB 3.0 erforderte völlig neue Technik. Damit USB-Geräte auch an Rechnern (Hosts) mit USB-2.0-Schnittstellen funktionieren, sind die USB-3.0-Geräte (Clients) mit mechanisch kompatiblen, blauen, Steckern ausgerüstet. Diese Stecker enthalten neben den vier bisherigen USB-Anschlüssen (Masse, +5V, D+ und D-) fünf völlig neue Anschlüsse. Diese Anschlüsse gehören zu zwei verdrillten und getrennt abgeschirmten Aderpaaren, wie sie z.B. auch CAT-6-Netzwerkkabel benutzt. Entsprechend sind USB-3.0-Kabel auch wesentlich dicker.

Di Stecker-Kompatibilität bezieht sich nur auf die ursprünglichen, großen, A- und B-Stecker und die ganz flachen Micro-Stecker. Die z.B. bei externen 2,5-Zoll-Festplatten übliche Micro-Variante ist nicht USB-3.0-kompatibel. Mechanisch passen

• die (flachen) USB-3.0-A-Stecker in USB-2.0-Buchen und
• die (fast quadratischen) USB-2.0-B-Stecker in USB-3.0-Buchsen.

Man kann also USB-3.0-Geräte an Rechner mit USB-2.0-Anschlüssen anschießen und ein USB-2.0-Kabel mit großen Steckern nutzen, um ein USB3-Gerät anzuschießen. Logisch, dass das jeweils nur eine USB-2.0-Verbindung ergibt.

USB 3.0 ist also nur deshalb rückwärtskompatibel, weil USB-3.0-Geräte zusätzlich ein USB-2.0-System enthalten. Entsprechend taucht eine USB-3.0-Schnittstelle im Windows-Gerätemanager doppelt auf.

Sollte man nur noch USB3-Geräte kaufen?

Oft ersetzt eine neue Technik die alte. Sollte man also nur noch USB3-Geräte kaufen, damit man die auch noch nächtes Jahr nutzen kann?

• Bei langsamen Geräten wie Mäusen gibt es keinerlei Anlass, auf USB 3.0 umzusteigen – es wird diese Geräte wohl auch künftig nur als USB-2.0-Varianten zu kaufen geben. Solche Peripherie lässt sich schließlich auch an USB-3.0-Buchsen anschließen und ist folglich zukunftssicher. Zudem: Wer wollte eine Maus mit einem 5 mm dicken USB-3.0-Kabel dran?
• Bei WLAN-USB-Sticks wird sich USB 3.0 aus Geschwindigkeitsgründen längerfristig durchsetzen. Wirklich sinnvoll ist das aber nur, wenn man entweder einen sehr schnellen Internetanschluss (VDSL oder LTE) hat oder einen Server im eigenen (W)LAN betreibt.
• Externe Speichermedien mit mehr als 4 GB Kapazität (welche sind heute noch kleiner?) sollte man nur noch mit USB-3.0-Anschluss kaufen. Bei USB 2.0 dauert das Übertragen größerer Datenmengen sonst ewig, so etwa 10 min für 16 GB. USB-3.0-Speichermedien kann man problemlos an Rechner mit USB-2.0-Schnittstelle anschließen.

Wie wurde die alte USB-Technik aufgebohrt?

Die ursprünglich für Mäuse und ähnliche, langsame, Peripherie definierten Kabel waren mit USB 2.0 technisch ausgereizt. Für USB 3.0 musste ein hochfrequenztechnisch ausgereiftes Übertragungsmedium her. Schließlich nutzt USB 3.0 Übertragungsfrequenzen, wie man sie sonst eher beim Satellitenfernsehen benutzt.

USB 3.0 ist also eine völlig neue Technik. Rückwärtskompatibel ist dieses System nur dadurch, dass zusätzlich ein herkömmliches USB2-System vorhanden sein muss.

Wie finde ich eine PCI-Karte für USB3?

Die Antwort ist einfach: USB 3.0 ist schneller als PCI. Deshalb gibt es USB-3.0-Chips nur für PCIe. Eine PCIe-Lane (Kanal) ist praktisch so schnell wie USB3.0. Eine PCIe-Steckkarte für eine Lane und z.B. vier USB-3.0-Buchsen ist also nur begrenzt sinnvoll: Das Umkopieren von einem USB-3.0-Medium auf ein anderes an so einer Karte wird also nicht durch USB 3.0, sondern durch PCIe ausgebremst.

...aber man kann auch einen USB-3-0-Chip in Serie schalten mit einem PCI-Bridge-Chip[2]. Das bremst USB 3.0 zwar auf ein Viertel der möglichen Geschwindigkeit aus, aber 100 MB/s sind immer noch deutlich mehr als die typisch 30 MB/s, die USB 2.0 übertragen kann.

Gibt es für USB 3.0 Hubs?

Gerade Laptops haben immer zu wenige USB-Anschlüsse und so sind Hubs ein beliebtes Zubehör: Maus und Tastatur lassen sich so mit einem Stecker an den Laptop anschließen. Für USB 3.0 scheint diese Technik aber noch nicht so recht ausgereift zu sein. Auf keinen Fall sollte man USB-3.0-Hubs hintereinander schalten [1].

Kann ich von USB3-Geräten booten?

Das funktioniert bislang eher zufällig [3]. Erschwert wird das zusätzlich durch den gegenwärtigen Umbruch von BIOS zu UEFI. Zwar unterstützt Windows 8 im Prinzip das Booten von einem USB-Stick, will dafür aber zwei Partitionen auf dem Stick anlegen. Das klappt aber nur, wenn sich der USB-Stick nicht als entfernbares Medium anmeldet. Das bringt man nur wenigen davon bei.

Haben USB3-Sticks auch Nachteile?

Im Batteriebetrieb schon: Der schnellere Controller braucht mehr Leistung – schon im Leerlauf womöglich 1 W [4]. Zum Vergleich: Komplette Wald- und Wiesen-Notebooks brauchen, vernünftig eingestellt, vielleicht 5 W. Da sinkt die Batterie-Betriebsdauer leicht um 20% ab. Das ist etwa so viel, wie man durch Reduzieren den Displayheligkeit einsparen kann.

Deshalb sollte man einen USB-Stick wieder abziehen, wenn man ihn im Batteriebetrieb nicht mehr braucht.

Literatur

[1] Benz, Benjamin: Universell und schnell. USB 3.0 bringt externe Laufwerke auf das Tempo von internen.

In: c't 13/2012, S. 108ff

[2] Kurz vorgestellt: Superspeed für Alteisen

In: c't 12/2011, S. 65

[3] Born, Günter; Valdiek, Axel: Zum Andocken: Windows 8 auf USB-Laufwerken installieren

In: c't 12/13, S. 160ff (Beschreibt drei Wege, wie man Win8 auf einem USB-Medium installieren kann.)

[4] Kuhlmann, U.; Windeck, C.: Laufzeit-mythen aufgeklärt. Mythen und Tipps zur Laufzeitverlängerung bei Notebooks.

In: c't 15/14, S. 124f