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Verbindungsprobleme bei USB 3.0 Festplatten – Hintergründe und Lösungsansätze

Weil das Thema „Verbindungsprobleme bei USB 3.0 Festplatten“ immer wieder auftaucht, möchte ich das Thema hier mal beleuchten und Lösungsansätze zeigen.

Das Problem

Das Situation ist eigentlich immer dieselbe: Eine USB 3.0 Festplatte, die direkt an einem USB-Port des Rechners angeschlossen wird, hat ständig unregelmäßige Verbindungsabbrüche (Disconnects). Ganz so, als würde man die Festplatte kurz ab- und wieder anstecken. Somit brechen dann auch immer gerade laufende Datenübertragungen ab, ein gemountetes TrueCrypt-Volume wird unerwartet entfernt, etc.

Die Ursachen

Der technische Hintergrund bei solchen Problem sind häufig die USB 3.0 Stromsparmechanismen. USB 3.0 wird über die eXtensible Host Controller Interface Spezifikation (xHCI) definiert. Der erste Entwurf dieser Spezifikation wurde bereits 2008 erstellt (xHCI 0.9), die erste offizielle Version (xHCI 1.0) wurde allerdings erst 2010 veröffentlicht. Viele Hersteller von USB 3.0 Chipsätzen und Peripheriegeräten hatten schon davor Produkte auf dem Markt gebracht, die daher nicht 100% kompatibel zur finalen xHCI-Spezifikation sind.
In xHCI 1.0 wurden v.a. Stromsparmechanismen mit in die Spezifikation aufgenommen. Ältere Geräte unterstützen diese Mechanismen nicht oder nur teilweise und es kommt häufig in Verbindung mit neueren Geräten/Controllern, die die aktuelle xHCI-Spezifikation implementieren, zu Problemen.
Dennoch kann man sich auch bei neueren Geräten/Controllern nicht sicher sein, welche Version der xHCI-Spezifikation implementiert wurde, da sich die Hersteller zu solchen Informationen sehr bedeckt halten.

Mögliche Lösungsansätze

Wenn Verbindungsprobleme mit USB 3.0 Geräten auftreten, kann man Folgendes ausprobieren, um das Problem zu beheben:

Aktuelle Treiber für den USB-Chipsatz installieren

Hier sollte man immer den aktuellen Treiber von der Seite des Chipsatz-Herstellers nehmen und möglichst nicht den von der Seite des Mainboard-Herstellers (diese sind meist schon veraltet).

Um zu ermitteln, welcher USB-Chipsatz verbaut wurde, öffnet man den Geräte-Manager (Systemsteuerung > System > Geräte-Manager). Hier sollte man unter dem Eintrag USB-Controller den installierten USB 3.0 Controller finden. Dieser trägt den vom Hersteller festgelegten Namen, z.B. Intel(R) eXtensible-Hostcontroller oder ASMedia XHCI Controller. Die genaue Chipsatz-Bezeichnung und die aktuell installierte Treiber-Version kann man nach einem Doppelklick im Reiter Treiber finden.

Treiber (USB 3.0 Host-Controller)

Treiber (USB 3.0 Host-Controller)

Hier noch eine Liste von Websites bekannter USB 3.0 Chipsatz-Hersteller. Hier sollte man aktuelle Treiber für den verbauten USB-Chipsatz finden können:

Deaktivieren der USB 3.0 Stromsparmechanismen

Wenn die aktuellsten Treiber für den USB 3.0 Chipsatz installiert sind und das Problem weiterhin besteht, kann man als nächstes versuchen, die USB 3.0 Stromsparmechanismen zu deaktivieren.

Zunächst sollte man versuchen, in den Windows-Energieoptionen die Option Einstellung für selektives USB-Energiesparen zu deaktivieren. Diese Einstellung findet man unter Systemsteuerung > Energieoptionen > Energiespareinstellungen ändern (dabei den aktuell ausgewählten Energiesparplan auswählen) > Erweiterte Energieeinstellungen ändern > USB-Einstellungen. Anschließend sollte der Rechner neu gestartet werden.

Einstellung für selektives USB-Energiesparen

Einstellung für selektives USB-Energiesparen

Darüber hinaus findet man Im Geräte-Manager unter USB-Controller den/die USB 3.0 Root-Hub(s). Die genaue Bezeichnung hängt wiederum vom Chipsatz-Hersteller ab. Wichtig ist hier nur, dass man auch den Root-Hub für USB 3.0 auswählt und nicht die Root-Hubs für die USB 2.0 Anschlüsse (falls das Mainboard sowohl Anschlüsse für USB 2.0, als auch USB 3.0 hat). Wenn man nach einem Doppelklick auf den Root-Hub Optionen zur Energieverwaltung vorfindet, kann man versuchen, diese zu deaktivieren. Auch danach sollte man sicherheitshalber den Rechner neu starten.
Leider bieten viele USB 3.0 Root-Hubs keine Energie-Optionen an, wie noch die USB 2.0 Root-Hubs („Computer kann das Gerät ausschalten, um Energie zu sparen“).

Besonderheit für Chipsätze von NEC/Renesas Electronics: Hier wird mit dem Treiber ein kleines Tool installiert, mit dem man die USB 3.0 Energieverwaltungsfunktionen deaktivieren kann. Dies kann über das Startmenü unter Renesas Electronics > USB 3.0 Host-Controller Utility gestartet werden. Nach der Auswahl des richtigen Host-Controllers kann man hier mit der Option Deaktivieren Sie die USB 3.0-Energieverwaltungsfunktionen die Stromsparmechanismen deaktivieren. Auch hier sollte man im Anschluss den Rechner neu starten.

USB 3.0 Host-Controller Utility (für Chipsätze von NEC/Renesas)

USB 3.0 Host-Controller Utility (für Chipsätze von NEC/Renesas)

Falls nach diesen Veränderungen das Problem immer noch besteht, sollte man nicht vergessen, die Energiespar-Funktionen wieder zu aktivieren.

Verwendung eines USB 3.0 Hubs

Wenn bis hierhin alles nichts geholfen hat, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass das angeschlossene USB-Gerät nicht mit dem USB 3.0 Chipsatz des Rechners kompatibel ist, d.h. die Geräte/Controller entsprechen vermutlich unterschiedlichen Versionen der xHCI-Spezifikation.

Der einzige Ansatz, um das Problem in den Griff zu bekommen ist dann die Verwendung eines USB 3.0 Hubs. Die Praxis zeigt, dass hier die Wahrscheinlichkeit recht hoch ist, dass der Hub die Energiespar-Funktionen nicht richtig an die USB-Geräte weitergibt und das Problem aus genau diesem Grund nicht mehr auftritt.

Eine genaue Empfehlung für einen konkreten USB-Hub kann hierbei leider nicht pauschal erfolgen, da es auf dem Markt ein sehr großes Angebot an USB-Hubs gibt. Jedoch kann man auch hier das Pech haben, dass der USB-Hub die Energiespar-Funktionen korrekt, d.h. der aktuellen xHCI-Spezifikation entsprechend, an die Peripheriegeräte übermittelt und das Problem somit weiterhin besteht.

Laut Berichten (siehe Kommentare) scheint der Digitus DA-70231 4-Port USB 3.0 Hub (Affiliate-Link) geeignet zu sein, bei problematischen Konfigurationen Verbindungen ohne Abbrüche sicherzustellen.

In den meisten Fällen wird die Verwendung eines UBS 3.0 Hubs daher die einzige nachhaltige Lösung sein, die Verbindungsprobleme mit USB 3.0-Peripheriegeräten in den Griff zu bekommen.

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Kommentare: 25

  • […] der Rechner Win 8.1? Lies mal hier. […]

  • RichardRoe sagt:

    Ich habe inzwischen schon relativ alte Transcend TS-PDU3 Karten mit NEC Renesas chipset und zwei USB 3.0 Steckern dran. Unter Windows 7 und Windows 8.1 (sowohl 32-bit wie 64-bit) gabs jahrelang keine Verbindungsabbrüche mit der externen Festplatte. Die verwende ich, um mit allen Softwareprojekten zwischen verschiedenen Computern und Orten wechseln zu können.

    Nun wurde mir Windows 10 / Pro aufgedrängt und sowohl unter 64-bit wie 32-bit gibts Verbindungsabbrüche zur externen Festplatte. Der Treiber ist nun nicht mehr von Transcend, sondern Version 0.96 von Microsoft!

    Die Behebung, so dachte ich, ist doch einfach: den Treiber mit dem neuesten Transcend-Treiber updaten … denkste! Die Antwort ist, dass schon ein neuerer Treiber installiert wäre. Eben dieser 0.96 von Microsoft. Ok, jetzt hängt die Wanderplatte also immer an USB 2.0 ports und die Arbeit wird fade. Microsoft antwortet nicht … ich denke daran, alle diese Karten auszutauschen und statt dessen – ja was? – zu installieren.

    Ich habe auch im Treiber alle Stromspar-Mechanismen ausgeschaltet, obwohl das ja vorher klaglos ging ….

    Zuerst werde ich noch die Empfehlung mit dem USB 3.0-Hub austesten, nur ist so ein hub mit zwischen 25 und 50 Euronen teurer als eine neue USB 3.0 Steckkarte.

    • Jan sagt:

      Hallo RichardRoe,

      hast du schon einmal probiert, den (Microsoft-)Treiber über den Geräte-Manager zu deinstallieren und anschließend (d.h. ohne Neustart) den Transcend-Treiber zu installieren? Wenn das mit einer Setup.exe (o.ä.) nicht klappt hilft evtl. auch den Treiber komplett manuell zu installieren (Rechtsklick im Geräte-Manager > Treibersoftware aktualisieren… > Auf dem Computer nach Treibersoftware suchen).

      Hier könnte nur das Problem auftreten, dass Windows 10 die “schlechten” Treiber automatisch nachinstalliert. Evtl. könnte man dies hiermit unterbinden: Rechtsklick Computer > Eigenschaften > Erweiterte Systemeinstellungen > Hardware > Geräteinstallationseinstellungen > Nie Treibersoftware von Windows Update installieren.

      Was mich an der ganzen Sache nur wundert ist die Versionsnummer der Microsoft-Treiber. 0.96 sieht für mich so aus, als ob das Treiber für xHCI 0.96 wären. Weißt du zufällig, welcher Version des xHCI-Standards die Transcend-Karten entsprechen? Vielleicht liegt das Problem ja hier. In dem Fall wirst du wohl eine Erweiterungs-Karte finden müssen, die xHCI 1.0 oder xHCI 1.1 (USB 3.1) entspricht.

  • Gerhard Demleitner sagt:

    Leider sind Energiesparprobleme nicht die einzigen Probleme an USB 3.0
    So wird z.B. ein POS58 Bondrucker an USB 2.0 als Drucker erkannt, egal ob Treiber da sind oder nicht, an USB 3.0 eben nicht. Die Windows-Version ist dabei egal, XP bis Win10, immer dasselbe Drama. Es sieht so aus, als ob das Gerät schadhaft wäre, oder die Schnittstelle keinen sauberen Kontakt hätte.
    Die Software zum CITIZEN CTS-2000 erkennt die USB 3.0-Schnittstelle und rädt sofort zum Wechsel auf USB 2.0, da auch dieser Treiber mit dem 3.0-Port nicht kann. Gibt es denn einen Adapter USB 30. auf USB 2.0?? Das würde wohl die Kommunikationsprobleme der USB-Geräte beheben, vermute ich mal.
    Gerhard

    • Jan sagt:

      Hallo Gerhard,

      also einen Adapter USB3 auf USB2 wird es wohl nicht geben, da USB 3.0 angeblich abwärtskompatibel ist.
      Wenn der „Trick“ mit dem dazwischen geschalteten USB-Hub auch nicht funktioniert, könntest du vielleicht noch folgendes ausprobieren:
      Bei meinem Mainboard (ASRock B75M) kann ich im BIOS/UEFI die USB 3.0 Ports deaktivieren. Dies führt allerdings nicht (wie vielleicht vermutet) dazu, dass die blauen USB 3.0 Ports komplett deaktiviert werden. Diese werden dann nur per USB 2 angebunden. D.h. ich verliere zwar die hohe Übertragungsgeschwindigkeit von USB 3.0, habe allerdings auch keine Probleme mehr mit Verbindungsabbrüchen. Leider kann ich dir nicht sagen, ob das bei anderen Mainboards ähnlich implementiert ist. Wäre ion deinem Fall aber sicher mal einen Versuch wert.

      Jan

    • Konrad sagt:

      Um einen USB3.0-Port als USB2.0-Port zu verwenden, kann man als „Adapter“ einfach ein USB2.0-Verlängerungskabel verwenden.
      Man kann dann auch den höheren Strom von USB3.0 (900mA) nutzen und erspart sich z.B. ein Y-Kabel für eine externe Festplatte.

      • Jan sagt:

        Hallo Konrad,

        das geht sicherlich immer. Allerdings sind dann die Geschwindigkeits-Vorteile von USB 3.0 dahin. Aber besser langsam und stabil als schnell und instabil. 😉

        Gruß,
        Jan

  • Marin sagt:

    Gleiches Spiel

    Delock Karte mit NEC Renesas Chipsatz. Der WIN 10 Treiber 0.96 von Microsoft arbeitet nicht richtig.
    Im USB Root Hub xHCI hab ich der Energieverwaltung das ausschalten abgeklemmt.

    Mal schaun ob es was bringt

  • MJS sagt:

    USB-Energiesparen deaktivieren und alles funktoniert wieder mit USB 3.0

  • Peter sagt:

    Hat schon mal jemand probiert einfach eine billige USB 3 PCI – Karte nachzurüsten – speziell für die Problemgeräte…?

    • Jan sagt:

      Hallo Peter,

      das könnte natürlich auch den gewünschten Effekt haben. Voraussetzung ist allerdings, dass beide Geräte (USB 3.0-Karte und externes Gerät) dem gleichen xHCI-Standard entsprechen.

      Gruß,
      Jan

  • Christof sagt:

    Hab es mal mit einem dazwischengeschalteten Hub probiert. Der verliert auch den Strom, die LED geht aus und nicht mehr an ohne Neustart. Würde ein Hub mit eigener Stromversorgung helfen? Wobei eine Platte mit eigener Stromversorgung auch nichts gebracht hat.

    • Jan sagt:

      Hallo Christof,

      das Problem dürfte nicht darin begründet liegen, ob das externe Gerät (USB-Hub oder Festplatte) eine externe Stromversorgung hat oder nicht. Wichtiger ist denke ich der verbaute Chipsatz im externen Gerät. Wenn dieser von der xHCI-Spezifikation nicht zum Chipsatz passt, der auf dem Mainboard verbaut ist, dann werden diese Verbindungsprobleme mit hoher Wahrscheinlichkeit auftreten.
      Das Problem ist ja schon recht lange bekannt. Eigentlich dachte ich, dass Geräte mit „alten“ Chipsätzen (xHCI < Spezifikation 1.0) nach einer gewissen Zeit vom Markt verschwinden werden und die Probleme daher weniger häufig auftreten. Trotzdem hat das Thema anscheinend nicht viel Brisanz verloren.Gruß, Jan

      • Christof sagt:

        Hallo Jan,
        Naja, mein Notebook (Dell Inspiron 17R) ist auch schon gut 3 Jahre alt. Da ist dieser Renesas-Chipsatz eingebaut, bei einem Notebook lässt sich aber der Controller nicht einfach tauschen. Ich bin bei der Suche nach einer Lösung auf deine Seite hier gestoßen und habe die Lösungsansätze mal durchgearbeitet. Hat alles nichts gebracht, meine letzte Hoffnung war der Hub, aber der geht auch aus und dann kommt kein Signal mehr durch. Gibt es Hubs, die nicht anfällig für diese falsche Spezifikation sind. Ich dachte, die Hubs „filtern“ das quasi raus.

        • Jan sagt:

          Hi Christof,

          ja, 3 Jahre – das dürfte genau die Zeit sein, in der noch der Draft-Standard (xHCI 0.9) verbaut wurde. Das gleiche Problem hatte ich mit einem Computer, der auch ca. 3 Jahre als ist.
          Ein dazwischen geschalteter USB-Hub kann die Energiespar-Befehle „herausfiltern“, muss aber nicht. Da spielen allerdings ziemlich viele Faktoren eine Rolle, nicht zuletzt das Zusammenspiel zwischen Chipsatz (Mainboard) und Chipsatz (USB-Hub). Da es allerdings sehr viele USB-Hubs auf dem Markt gibt, kann ich hier keine klare Empfehlung aussprechen. Die Wahrscheinlichkeit, dass das mit dem USB-Hub klappt, dürfte aber umso höher sein, wenn der USB-Hub das gleiche Alter wie der Mainboard-Chipsatz hat.
          Ich habe damals gute Erfahrungen mit einem Logilink UA0170 4-fach Hub gemacht. Ob dieser auch bei anderen Hardware-Konstellationen den gewünschten Effekt hat, kann ich leider nicht sagen.

          Gruß,
          Jan

  • Christof sagt:

    Hallo Jan,
    danke für deine weiteren Tipps. Wird schwer sein, einen Hub zu finden, der vor 3 Jahren auf den Markt kam. Erstens wüsste ich nicht wie ich herausbekommen sollte, auf welche das zutrifft und zweitens muss der ja auch noch irgendwo zu kaufen sein. Bis jetzt bin ich zum Beispiel bei dem Logilink nur auf „nicht lieferbar“ gestoßen. So langsam stelle ich mich wohl drauf ein, meine USB3.0-Buchsen nicht benutzen zu können. Schöne Sch…e.

    Trotzdem Danke und Gruß,
    Christof

  • Dirk Hasenbusch sagt:

    Hallo Jan,
    Dein Tipp mit dem USB Hub hat bei mir funktioniert. Ich verwende einen Digitus 4Port USB 3.0 Hub, Modell DA 70231. Den gibt es gut zu kaufen. Allerdings gibt es keine Garantie, dass nicht inzwischen ein „update“ des xHCI Interfaces vorgenommen wurde. Einen Versuch ist es vielleicht wert. Stelle doch die Info in Deine Homepage ein.
    Gruß Dirk

    • Jan sagt:

      Hallo Dirk,

      vielen Dank für diesen Hinweis. Der Hub scheint laut Bewertungen ja nicht so toll zu sein, aber wenn er gegen die ständigen Verbindungsabbrüche hilft, wäre es evtl. mal eine Überlegung wert.
      Ich habe einen entsprechenden Hinweis im Artikel mit aufgenommen.

      Gruß,
      Jan

  • Dirk sagt:

    Hallo Jan,
    in der Tat, wenn man die Bewertungen liest – was ich bislang nicht gemacht hatte – löst dies das Gegenteil eines Kaufimpulses aus. Jetzt hatte ich den Digitus Hub aber schon 😉 und ich muss sagen, dass die Stecker bei mir nicht lose sind und ich auch sonst keines der angegebenen Probleme kenne. Ich verwende ihn an verschiedenen Geräten u. a. an einem Zotac Barebone und einem Macbook .
    Gruß Dirk

  • Herbert sagt:

    Hallo Jan
    Wie erkenne ich denn, welche xHCI Version der controller meiner usb 3.0 Festplatte hat? Du sagst ja, dass die Versionen des expresscard controllers und die des HD controller übereinstimmen müssen. Habe windows 10, das ja eigentlich xhci 1.0 voraussetzt. Habe aber expresscard 34 usb 3.0 Angebote mit dem nec upd720200 (xhci 0.9x) gesehen und da heisst es, windows 10 kompatibel (?). Oder kommt das darauf an? Wenn der controller meiner verbatim 53071 auch xhci 0.9x hätte, dann wäre das vielleicht sogar besser, oder?

    • Jan sagt:

      Hallo Herbert,

      genau das ist das Problem: Die Hersteller geben meist nicht an, welcher xHCI-Standard verbaut ist. Diese Info kann man meines Wissens nach auch nirgends auslesen, wenn der Hersteller dies nicht von sich auch angibt.
      Ich dachte allerdings auch, dass dieses Problem nicht mehr so häufig auftreten sollte, da es xHCI 1.0 schon ziemlich lange gibt und mitterweile sämtliche (neuere) Hardware auch diesem Standard entsprechen sollte.
      Wenn alle verwendeten Komponenten xHCI 0.9x entsprechen, dürftest du damit schätzungsweise bessere Chancen haben, ja.

      Wo hast du die Info her, dass Windows 10 xHCI 1.0 voraussetzt?

      Gruß,
      Jan

  • Herbert sagt:

    Hallo Jan
    Da der 700202 xhci 1.x unterstützt und für Windows 10 angepriesen wird (MS hat für den 700202 einen eigenen Treiber), dachte ich das. Mir kam gerade, dass meine Verbatim USB 3.0 Festplatte auch schon etwas älter ist (ca. 4-5 Jahre) und daher eventuell nur xHCI 0.9x entspricht. Dann wäre ja vielleicht sogar der 700200A kompatibler? Müsste da ‚mal den verbatim Support fragen.

    • Jan sagt:

      Hi,

      würde mich wundern, wenn du da was konkretes beim Verbatim-Support bzgl. xHCI in Erfahrung bringen kannst. Äre aber interessant, halte uns doch mal auf dem Laufenden.

      Gruß,
      Jan

  • dsi2 sagt:

    Das mit dem Hub geht einwandfrei ! Vielen Dank !!

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