USB 3.0 Probleme und Lösungen
USB 3.0 ist doch rein technisch betrachtet schon fast als anachronistisch anzusehen im Vergleich zu USB 3.1, dem kommenden USB 3.2 und Thunderbolt 4 oder nicht?
Allein technisch betrachtet mag das zutreffen, aber darum geht es nicht, es existieren leider immer noch nennenswerte und stellenweise sogar sehr ärgerliche unbeseitigte Stolpersteine sprich Bugs, denen wir uns in diesem Artikel widmen möchten, zumal uns gerade seit der Veröffentlichung von Windows 10 wieder vermehrt Emails erreichen, die auf neue/alte Probleme verweisen...und einige dazu erarbeitete Lösungen wollen wir in diesem Artikel mit euch teilen...
USB Probleme, insbesondere aus dem Bereich USB 3.0 sollten eigentlich schon lange der Vergangenheit angehören, zumal spätestens seit Windows 10 sogar schon USB 3.1 nativ also ab Werk ohne zusätzliche Treiber unterstützt wird.
Leider ein frommer Wunsch, selbst USB 2.0 und 3.0 nötigem dem Anwender unter Windows 10 das eine oder andere graue Haar ab. Zum einen liegt dies an der schlampigen Integration der Controller-Chips auf den Mainboards, meistens noch garniert mit einer wackeligen Stromversorgung. Zum anderen an den externen 3rd-party Chips die die Mainboard Hersteller auf ihre Mainboards löten, so dass einem die beste native Unterstützung nicht viel nützt, denn diese externen Chips benötigen passende Treiber dieser Hersteller und die bringt Windows 10 selten bereits ab Werk mit.
Das Windows 10 quasi per Werkseinstellung so seine Probleme mit externen Programmen und Treibern aufweist, ist sicherlich nicht die entscheidende Schlagzeile der Woche. Dass Microsoft dieses ärgerliche Probleme, das sich wie ein roter Faden durch alle denkbaren Builds zieht, nicht endlich abstellt, kommt dem schon deutlich näher. Keines der bisherigen kumulativen Updates für Windows 10 hat die USB-Situation bisher entscheidend bereinigt, schon gar nicht innerhalb der letzten Monate, wo man das Gefühl hatte, dass die Updates mehr mit sich selbst zu tun hätten, als das sie irgend etwas positives bewirken würden...
Unser jetziger Fall steht dafür exemplarisch, einige unserer Foren Mitglieder machten uns darauf aufmerksam und wir erhielten einiges an elektronischer Post, die darauf gezielt hinwiesen. Es geht um die Treibersoftware so wichtiger Eingabegeräte-Hersteller wie Logitech, Razor und Roccat, aber wahrscheinlich ist selbst das nur die Spitze des Eisberges.
Die Eingabegeräte-Problematik unter Windows 10 reicht dabei von sporadischen Abstürzen, der Nichterkennung von Tastaturen und Mäusen, dem puren Verschwinden des Treibers bis hin zu kryptischen Fehlermeldungen wie dieser:
"Can't not set the Logitech Driversoftware Please reinstall the Driver"
Erstaunlich, dabei sollte doch gerade Windows 10 in der Lage sein, diese Systembereiche klarer strukturiert voneinander zu trennen und entsprechende Konfliktsituationen vermeiden. Das Ganze wird scheinbar noch zusätzlich verstärkt, wenn eine App wie Skype Preview unter Windows 10 aktiv ist. Unsere Leser bericheten davon, das sich nach der Deinstallation dieser App die Probleme sehr schnell minimierten, so dass man wohl von einer "Problem-Bär-Verifizierung" im weitesten Sinne sprechen darf.
Wie man sieht läßt sich diese App freundlicherweise relativ schnell wieder entfernen, so dass wir nicht auch noch stundenlang in der Registry herumwühlen müssen.
Die Ursache jetzt definitiv an der Skype App festzumachen wäre aber zu einfach und vermutlich gewagt, darum ordnen wir dies auch eher als Zufallstreffer ein, tendentiell ist aber zumindest ein Trend ersichtlich und der heißt: Vorsicht vor externen Apps !
Natürlich wird dies alles nicht jedem Anwender helfen, dazu sind einfach zu viele Wechselwirkungen und differente Installations-Scenarien denkbar, aber eines zeigt sich sehr deutlich: Windows 10 läuft immer noch am besten, je weniger externe Software/Treiber und Apps installiert sind. Wir können natürlich verstehen, dass jeder für seine teure Maus oder Tastatur die bestmgliche Funaktionalität herauskitzeln möchte. Aber dies ist eben nur dann möglich, wenn auch die entsprechende Software/Treiber des Eingabegeräte-Herstellers möglichst aktuell gepatcht installiert werden.
Ein weiterer wesentlicher Hinweis für eine Vermeidung solcher Probleme ist die Anschluß-Problematik der externen USB Geräte, dem man sich nicht verschließen sollte, denn die Mainboard Hersteller kennen ihre Schwachstellen natürlich viel besser als wir und warnten in den letzten Jahren immer wieder mal den Anwender auch optisch davor, Eingabegeräte am USB 3.0 Port anzuschließen:
Wie Asus dies sehr deutlich zeigt, sollten die Eingabegeräte an USB 2.0 Ports angeschlossen werden, was auch genauso in den Handbüchern der Mainboards kommuniziert wird.
Warum ? ganz einfach, weil die USB 2.0 Ports weniger Strom benötigen und weil zumindest Eingabegeräte an einem USB 3.0 Port wenig funktionellen Vorteile bewirken. Asus schreibt dazu: "USB 3.0 Ports sollten nur mit Speichersticks und ext. Harddisks beaufschlagt werden".
Das ergibt Sinn, zumal hochwertige seriös gefertigte externe Festplatten in der Regel eigene Netzteile zur Stromversorgung mitbringen, so dass stromtechnisch unterversorgte USB Ports keine negativen Auswirkungen erzeugen können.
Problematisch wird das Ganze natürlich immer dann, wenn weder das Rechner Gehäuse, noch das Mainboard oder Notebook oder was auch immer über einen USB 2.0 Port verfügen. Dann sollte man sich allerdings ernsthaft fragen, ob man nicht möglicherweise beim "Geiz ist geil" Aspekt den Focus falsch gesetzt hat, denn hochwertige Geräte verfügen normalweise immer auch über entsprechende USB 2.0 Ports, sozusagen als vorbeugende Konfliktentschärfer.
Weitere Problemzonen stellen die von den Mainboard Herstellern auf deren CDs/DVDs vorhanden Utilities dar, wo nicht selten die USB Ports von speziellen Softwares überwacht werden. Dazu gehören u.a. die Asus AI Suite und andere Tools, auf unserem Screenshot ist eine USB Monitoring Software von Intel aktiv gewesen, die allerdings keinen negativen Einfluß auf das System bewirkte.
Als thematische Empfehlung können wir nur vor solchen externen Kontrollmechanismen warnen, weil sie kaum einen Nutzen erwirtschaften und meistens nicht sehr harmonisch mit dem System zusammenarbeiten, was sich immer wieder in kaum nachvollziehbaren Störungen zeigt, wenn externe USB Geräte genutzt werden. Diese Softwares schreiben sich gerne und ungefragt in den Windows Autostart und/oder Dienste-Bereich, was sich in dem obigen Screenshot sehr deutlich zeigt. Und schon rütteln und schütteln diese externen Bits und Bytes das System nach Gusto durcheinander, was im Endeffekt nichts anderes bewirkt als das der unerfahrene Anwender die Oberhoheit über sein System verliert und fremdbestimmt durch den Desktop klickt.
Zur generellen USB-Treiber-und Software Problematik passen noch weitere Artikel:
Prinzipiell sollte zumindest einmal der Versuch unternommen werden, deren Software aus Windows 10 zu entfernen um anschließend das Systemverhalten neu zu bewerten, zumindest läßt sich dann der konkrete Problembereich einkreisen. Und schlußendlich sollen ja Hersteller existieren die ihre Maus respektive Tastatursoftware auch gelegentlich updaten, das wäre dann der nächste denkbare Ansatz, bis zum nächsten kumulativen Update für Windows 10...
USB 3.0 hatte 2009 den alten Standard USB 2.0 abgelöst und die Verbindung mit externen Geräten noch schneller und leistungsfähiger gestaltet, das versprechen zumindest die Marketingstrategen und Hersteller. Die theoretischen Vorteile von USB 3.0 liegen auf der Hand: diese USB-Technik erreicht eine Übertragungsrate von bis zu 5 Gigabit/s (theoretisch), hiermit hat man die 10-Fache Geschwindigkeit gegenüber USB 2.0. Die neuen Stecker sind mit den älteren 2.0 (480 Mbit/s) und 1.1 (12 Mbit/s), bzw 1.0 (1,6 MBit/s) Geräte weitestgehend abwärtskompatibel. Nur weitestgehend, weil es Handys, Digitalkameras, MP3 Player und Drucker gibt, die den Typ-B-Stecker verwenden. Hier lassen sich zwar USB-2.0-Geräte an USB-3.0-Buchsen betreiben, aber wegen der zusätzlichen Kontakte nehmen USB-2.0-Buchsen keine USB-3.0-Stecker auf.
Grundsätzlich ist es ja so, das bei einer USB-Verbindungen das so genannte Polling zum Einsatz kommt. Dabei fragt der Hostcontroller alle angeschlossenen Geräte regelmäßig ab, ob sie Daten übertragen wollen, was natürlich viel Zeit kostet. Bei der USB 3.0 Technik können die Geräte diese Abfrage unterbinden, indem sie den Status NRDY ("Not Ready") melden. Hat das Gerät später Daten zum Übertragen, meldet es ERDY ("Endpoint Ready"), um den Transfer zu starten. Durch die getrennten Sende- und Empfangsleitungen SSTX+/- und SSRX+/- muss das USB-3.0-Gerät nicht darauf waren, bis der USB-Host den Bus für die Übertragung frei gibt. USB-3.0-Geräte, die den NRDY-Status gesendet haben, können sich in einen Stromsparmodus versetzen. Hier gibt es neben der aktiven Verbindung U0 drei weitere Modi: Bei U1 schalten sich Sende- und Empfangsschaltkreis ab. Bei U2 wird auch der Taktgeberschaltkreis unterbrochen. U3 versetzt das USB-3.0-Gerät in den Ruhezustand (Suspend-Modus). Befinden sich alle angeschlossenen Geräte im Stromsparmodus, kann auch der Host seinen Upstream-Link, also die Verbindung zu den USB-Clients, herunterfahren.
Noch etwas zur generellen USB 3.0 Stick Technik: Ein USB 3.0-Serial ATA 3.0 Gbit/s Brückenchip wandelt das SATA-Signal in ein USB-Signal um, damit dieses Signal korrekt von unserem Rechner verarbeitet werden kann. Dies kostet natürlich Rechenzeit und somit Leistung, insofern sind schnelle und aufwendig konstruierte Controller diesbezüglich klar im Vorteil, da dort diese zusätzliche Signal-Korrespondenz weitestgehend minimiert wird. USB 3.0/SATA-6-Gb/s Brückenchips wurden zwar schon im September 2011 angekündigt, von einer flächendeckenden Verbreitung kann leider bisher immer noch keine Rede sein. Was sich aber insbesondere bei schnellen USB 3.0 Sticks so langsam durchsetzt sind SSD Controller mit nativer USB 3.0 Anbindung, ohne zusätzlichen SATA-USB-3.0-Bridge-Chip, der die Leistung solcher Sticks stark herunter bremsen würde. Dazu paßt unser Artikel zu mobilen Laufwerken, der dies noch näher beleuchtet:
Was die Stromversorgung von USB 3.0 angeht, so erhält jedes Gerät maximal 150 mA oder 900 mA statt der bei USB 2.0 üblichen 100 respektive 500 mA. Durch diese Steigerung könnte es also durchaus sein, dass externe USB-3.0-Festplatten künftig weder einen Y-Stecker noch ein externes Netzteil benötigen. Verlassen sollten wir uns aber nicht darauf, denn wir haben in der Praxis schon öfter erlebt, das beispielsweise Notebooks trotz aktueller USB 3.0-Ports die erforderlichen 900mA nicht liefern, was wiederum zur Folge hat, das die eben angeschlossene USB 3.0 Festplatte nicht anläuft.
Eine wirkliche native Integration in den Chipsatz wird den letzten USB 3.0 Flaschenhals für Windows Systeme beseitigen, so dass erst dann die jetzt noch vorhandene PCI Express-Bandbreiten Barriere verschwindet. Dies wurde erst mit dem Erscheinen der AMD AM4 Platinen und Intels Sockel 1151 Haswell/Skylake Chipsatz bewerkstelligt.
Damit ist es aber noch nicht getan, denn das Betriebssystem muß dieser Entwicklung folgen. Microsoft ermöglicht eine native Einbindung ohne separate USB 3.0 Treiber ab Windows 8 respektive 8.1 und Windows 10, Linux schon mit dem Kernel 2.6.37. Für Windows 7 sieht es aktuell schlecht aus, ein weiteres Servicepack ist nicht in Sicht, ergo müssen nach wie vor entsprechende USB 3.0 Treiber installiert werden.
Selbiges gilt für UASP (USB Attached SCSI Protocol), das die USB 3.0 Laufwerke an die 500 MB/sec beschleunigen kann, wenn es denn sowohl hardware-als auch softwareseitig unterstützt wird.
Final Words:
Eigentlich selbstverständlich, aber wir betonen die essentielle Wichtigkeit dieses Treiber-Bereiches gerne noch einmal ausdrücklich. Wer seine aktuellen AM4 oder Intel Systeme ohne aktuelles BIOS und aktuelle Chipsatztreiber betreibt, darf sich nicht darüber wundern, wenn die angeschlossene Peripherie nicht wie gewünscht oder eben gar nicht funktioniert.
Es reicht einfach nicht kurz entschlossen Windows neu zu installieren, die Kommunikation zwischen dem Betriebssystems des Mainboards (das BIOS) und dem Desktop Betriebssystem (Windows, Linux oder was auch immer) muss valide sichergestellt sein, ansonsten beruht die Funktion der einzelnen Geräte auf Zufall oder findet schlicht und ergreifend einfach nicht statt.
Wichtig ist wie gesagt die Aktualität, die auf den Webseiten der Mainboard-Hersteller nur selten gepflegt wird, darum bitte in erster Linie bei AMD respektive bei Intel stöbern.
Relevanz: ab Windows XP, alle Editionen