¿Por qué una unidad flash USB se calienta tanto cuando se conecta a una computadora con Windows?

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Tengo una laptop Cuando hay un sistema operativo Windows 10 en él, incluso si no hay datos leídos o escritos, la unidad flash USB se calentará mucho cuando la conecte a la computadora.

Sin embargo, con la misma computadora, con Linux instalado, la situación es totalmente diferente. Cuando escribo y leo datos desde y hacia la unidad flash intensamente, esta unidad flash se calienta un poco.

Después de encontrar este fenómeno, probé varias unidades flash USB en mi escritorio, computadora portátil ... con los mismos sistemas operativos Linux y Windows. La situación es similar.

En el entorno Linux, yo uso

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

para probar un gran archivo de escritura. Para probar escribir una gran cantidad de archivos pequeños que uso:

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

En el entorno de Windows 10, solo conecto la unidad flash USB y no hago nada (no ejecuto una aplicación intensiva de E / S a propósito), pero espero 10 minutos. NOTA: Los entornos de Windows 10 en todas las computadoras de prueba se instalaron recientemente y no había una aplicación de terceros (uso Education Edition y desactivo la protección en tiempo real cuando inicio la máquina antes de la prueba. Sin embargo, solo desactivo la casilla de verificación en Administrador de configuración gráfica de Windows. No sé si es necesario reiniciar para que el cambio sea válido).

Actualización 1:

Puede deberse a la unidad flash USB en sí. Aquí está el modelo de unidad flash que uso en esta prueba. (Este no es el anuncio, no tengo actitud hacia estos productos)

  1. Unidad flash de estado sólido USB 3.1 SanDisk Extreme PRO® de 128 GB

  2. Unidad flash USB 3.0 SanDisk de 64 GB

  3. DataTraveler 100 G3 16GB

Actualización2:

Hay una respuesta que considera el efecto del búfer del sistema Linux.

Pero para la distribución de Linux que usé, cuando DD terminó, escribí syncy me llevó casi cero tiempo ejecutarlo. Por lo tanto, el efecto de eso no es considerable.

¿Por qué? ¿Es esto porque Windows siempre hace algunos accesos inútiles a una unidad flash?

Además, cuando tengo que usar Windows, ¿hay alguna forma práctica de enfriar la unidad flash USB?

windows usb usb-flash-drive flash pah8J
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afaik, el puerto usb da 5v. Sería realmente genial si pudiéramos medir prácticamente el calor del dispositivo USB en tiempo real.
Nick
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No creo que esto sea un problema general con Windows 10. He utilizado unidades USB en mi escritorio, dos computadoras portátiles y el escritorio de mi esposa; todos ejecutan Windows 10 (Pro o Home, según el dispositivo). Mis unidades USB no se calientan de manera apreciable. ¿Es posible que el problema sea específicamente con la edición Windows 10 Education? ¿O, alternativamente, ese calor residual de la computadora está soplando en la memoria USB?
Doc
Sucedió lo contrario: la unidad se calentó bastante al escribir una imagen de instalación en vivo en Ubuntu, y nunca volvió a funcionar (puertos frontales en un escritorio, por lo que no hubo problema de conducción térmica)
Chris H
¿Puede el sistema Windows 10 usar ReadyBoost ?
mgarciaisaia
1
Puede probar el chasis calentando el dispositivo utilizando un cable de extensión corto para separar el dispositivo del chasis. Sería bastante curioso escuchar los resultados.
Viajero

Respuestas:

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En mi computadora portátil, el puerto USB 3.0 está físicamente muy cerca (~ 2 in) del ensamblaje del ventilador:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Como resultado, cualquier dispositivo USB conectado en ese lado siente aproximadamente la misma temperatura que el exterior del ventilador (!).

Mi computadora portátil también es un poco lenta. En consecuencia, Windows 10 se ejecuta considerablemente más caliente en inactivo que Ubuntu, y he notado que las unidades flash parecen calentarse también en Windows.

Puede probar si este también es su caso ejecutando un programa muy intensivo en CPU en Ubuntu (digamos, una compilación de 4 núcleos) y observando si una unidad flash conectada se calienta durante ese tiempo.

Editar: Acabo de ver el comentario de Justin. Espero que esto proporcione suficiente información para sostenerse por sí mismo.

Nonny Moose
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Con respecto a la edición al final: los comentarios pueden ser purgados, las respuestas no (excepto por violar las reglas), por lo que es bueno que haya escrito esta respuesta. Además, las respuestas en los comentarios están en contra de las reglas, por lo que es más probable que se elimine ese comentario.
user922538
1
Eso no es posible, para mi computadora portátil los ventiladores están en el frente cerca de la pantalla. Y para el escritorio, los ventiladores y el puerto que uso están en el lado opuesto.
pah8J
@ pah8J ¡Oh, eso es realmente interesante! Veo que ahora también ha probado esto en un escritorio. Ahora creo que la razón por la que nunca he experimentado el mismo problema es porque el puerto usb se calentó por una razón diferente . :)
Nonny Moose
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Este chico lo entiende. +1. La temperatura del chasis (tierra) busca ecualizarse térmicamente en todo lo que está conectado a él, incluso pequeñas unidades USB encapsuladas en plástico.
user2497
@ user2497, ¿podría explicarlo más detalladamente? ¿O presentar esta idea como una respuesta?
pah8J
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Windows tiene esto en lo que "puedes usar memorias USB para acelerar tu computadora". Lo hace mediante el uso de memoria stick no utilizada como caché, lo que reduce la E / S del disco. Es posible que esta actividad adicional esté generando el exceso de calor.

Es posible probar esto desactivando esta opción y ver si el palo todavía se calienta.

Jennifer
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Nunca está activado de forma predeterminada, a menos que lo elija cuando se le solicite después de insertar una unidad compatible.
Grawity
Los discos USB son más rápidos para obtener archivos pequeños que los discos duros no SSD tradicionales debido a que los discos están girando, lo que debe esperarse en promedio media rotación. Los discos SSD son tan rápidos como las unidades USB o más rápidos, por lo que no hay ninguna ventaja.
Thorbjørn Ravn Andersen
2
Esta característica se llama ReadyBoost y se desactiva si Windows está instalado en una unidad de estado sólido (que no sabemos si es el caso o no para el autor de esta pregunta).
BACON
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Mi computadora portátil tiene su propia SSD, pero mi computadora de escritorio solo tiene HDD. Sin embargo, creo que es necesario habilitar esta función en una unidad flash manualmente. Y el usuario determina el tamaño de Ready Boost.
pah8J
@grawity Sí, y OP dice que han probado esto con tres unidades flash diferentes, por lo que considero poco probable que lo hayan activado tres veces sin darse cuenta de la conexión al calor.
Revetahw dice Reinstate Monica
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Hay algunas posibilidades aquí.

  • De hecho, Windows tiene más software que escanea automáticamente, verifica la integridad, administra la energía y generalmente usa memorias USB. Esto puede hacer que la unidad obtenga más actividad en Windows que Linux, suponiendo instalaciones predeterminadas de cada uno.
  • Los controladores de Linux pueden estar utilizando la unidad como un disco conectado USB 2.x, mientras que Windows puede tener un controlador 3.xy puede ser un puerto 3.x. Esto aumentaría la velocidad de uso y el calor.
  • Windows supone que se requiere alimentación a través del puerto USB para un disco más grande y suministra más, incluso si no es necesario, a través del puerto. Más precisamente, el dispositivo solicita más potencia del puerto que la requerida. Esto es poco probable, pero puede ocurrirsi el firmware de la placa base es permisivo y el software del controlador para la placa base y / o los dispositivos involucrados está dañado / no funciona correctamente. He visto que esto sucede con placas base más antiguas y algunos dispositivos USB fuera de marca. También puede suceder si hay una extensión USB o un dongle involucrado y el cable está dañado internamente, o en una conexión directa, la placa de interfaz está teniendo problemas. En teoría, Windows 10 detectará esto y notificará una sobretensión en el puerto, particularmente si el cable está dañado, pero no siempre desactiva el puerto con éxito cuando ocurre.
  • El software antivirus de Windows puede estar haciendo escaneos de la unidad cuando no está en uso.
CDove
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33
También es posible que toda la computadora se esté calentando más cuando se ejecuta Windows, y el calor se transfiere a la unidad USB. (Ya sea a través del metal o si el ventilador sopla cerca de él). Si tiene un concentrador USB externo, puede descartarlo.
Restablece a Mónica el
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Votación negativa para el punto 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.Así no es como funciona la electrónica. Piense en ello como una cuerda, la unidad USB puede extraer hasta 2 A del puerto, pero el puerto no puede empujar la cuerda hacia el dispositivo.
Matt Clark
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No creo que justifique un voto negativo, pero estoy de acuerdo con @MattClark. Incluso si un puerto es compatible con USB-PD, una unidad de disco USB no va a solicitar voltajes más altos, por lo que la placa base tendrá un valor predeterminado de 5 V (estoy bastante seguro de que es una implementación HW, por lo que Windows ni siquiera ve esto más que tal vez un bandera que dice "este puerto ha cambiado al modo USB-PD" o similar). A 5V, incluso si la placa base es capaz de suministrar cantidades ridículas de energía (digamos hasta 20A aunque no sea realista), ya que la unidad de disco USB no necesita tanta potencia, no tiene 20A corriendo a través de ella.
Doktor J
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El tercer punto no es una posibilidad técnica.
user253751
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La respuesta modificada sigue siendo físicamente imposible. La PC proporciona + 5V en el USB. Puede elegir cortar este + 5V a un dispositivo que se porta mal, pero luego obtienes 0V. Dado un suministro de 5V, el consumo de energía depende únicamente del dispositivo USB.
MSalters
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Según OP, la diferencia de temperatura ocurre en la misma computadora portátil, el mismo hardware, por lo que cualquier proximidad al escape de calor es intrascendente.

La diferencia probablemente se deba al manejo diferente de LPM: administración de energía del enlace. LPM es una versión más sofisticada de la función USB SUSPEND. Los dispositivos de almacenamiento masivo USB 3.0 se calientan cuando el controlador de host USB deshabilita LPM (o LPM no está habilitado en el dispositivo USB, esto es algo mutuo). Aparentemente, el sistema operativo Windows de alguna manera tiene dificultades para configurar el controlador xHCI para ejecutar LPM (o lo tiene desactivado), mientras que Linux no tiene ningún problema con eso.

Para verificar la configuración de Windows para LPM, este enlace puede ser de alguna ayuda.

Ale..chenski
fuente
Sí, esta posibilidad es considerable. Sin embargo, si Windows no suspende el Pen drive. ¿Qué componente del pen drive es la fuente de calor? (NAND, controlador o etc.)
pah8J
1
@ pah8J, en USB 3.0 LPM tiene tres niveles de enlace "suspender", U1, U2 y U3. U3 corresponde al antiguo "USB_SUSPEND", y tiene razón, U3 no se utiliza para dispositivos de almacenamiento masivo. Sin embargo, U1 y U2 proporcionan ahorros de energía automáticos si se habilitan correctamente y cumplen con las especificaciones. Si el enlace está activo (U0), el controlador de interfaz flash puede consumir 0.5-1 W y estará caliente.
Ale..chenski
Esto tiene sentido en cierta medida. 1 vatio puede elevar la temperatura significativamente debido a la caja de plástico del pen drive. Sin embargo, también puede haber otras causas. Gracias por este punto.
pah8J
@ pah8J, ¿en qué medida? La forma más fácil de verificar si el enlace entra y sale del estado U0 es usar un dispositivo que muestre el estado del enlace USB, como este: amazon.com/Status-Speed-Visualizer-Analyzer-Tester/dp/…
Ale ..chenski
Creo que el mecanismo que mencionaste. Pero una pequeña duda de que la potencia de salida de 1 W elevará la temperatura a un nivel tan alto. Es un problema de física ahora en lugar de uno tecnológico. Tal vez para pen drive de alto rendimiento, el consumo de energía del controlador será mayor. Recopilaré más información en el área relacionada. Con todo, me señalas una dirección esperanzada. Gracias sinceramente
pah8J
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Otra posibilidad es una diferencia en cómo Linux y Windows manejan la escritura en una unidad extraíble. Windows, de manera predeterminada, forzará a que se realicen todas las escrituras tan pronto como sea posible, en caso de que quite la unidad. Linux, por otro lado, espera que desmontes la unidad antes de quitarla y, por lo tanto, mantiene un caché de escritura en la memoria.

Por lo tanto, es posible que su unidad esté utilizando menos en un momento dado en Linux, ya que las escrituras se extenderían más, e incluso podrían requerirse menos escrituras (si modifica un archivo que aún no se había escrito en la unidad) .)

trlyly
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En parte estoy de acuerdo contigo. Windows configurará todos los dispositivos extraíbles como hot-plug. Sin embargo, para el comando DD, cuando terminé de ejecutar dd if=path/to/liveimage.iso of=/dev/sd1cuando escribo sync, ejecutó menos de 0.01 segundos. Tal vez, diferentes situaciones de distro son diferentes. Finalmente, creo que este aspecto puede tener efecto, pero no es la causa principal.
pah8J
Esta distinción no es como la describe, sino como mucho una de grado. Tenga en cuenta también que el usuario dijo que no se estaba realizando ninguna operación, por lo que cualquier uso es un uso automático en segundo plano o algún comportamiento de software no autorizado para comenzar.
Chris Stratton