Mini-FAQ: Notebook-HDDs an USB
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Letzte Änderung: 2011-07-28

Nachdem das Thema in de.comp.hardware.laufwerke.festplatten immer wieder
mal angesprochen wird, habe ich mich dazu entschlossen, dazu eine
Mini-FAQ zu verfassen. Verbesserungsvorschläge sind willkommen. Falls es
bereits einen anderen Text dazu gibt, ist auch ein Hinweis darauf
willkommen.

URL dieses Textes:
<http://arnowelzel.de/wiki/computer/minifaq_notebookhd2usb (Who's computer is this?) >

1. Worum geht es?
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Im Handel werden 2,5"-HDDs in externen Gehäusen angeboten, die für den
Betrieb an einem USB-Anschluss gedacht sind. Auch Leergehäuse für den
selben Zweck gibt es in zahlreichen Varianten.

Da 2,5"-HDDs im laufenden Betrieb nur wenig Strom brauchen, verzichten
viele Hersteller auf eine separate Stromversorgung und nutzen dafür
einen oder gar mehrere USB-Anschlüsse.

2. Warum funktioniert meine externe 2,5"-HDD nicht richtig?
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Das Problem liegt mit einiger Wahrscheinlichkeit in einer nicht
ausreichenden Stromversorgung über USB. Entsprechend der technischen
Spezifikation von USB müssen USB-Ports nur maximal 500 mA pro Port
liefern und das auch nur, wenn ein Gerät dies explizit über die
Datenverbindung bei diesem Port anfordert. Bezogen auf die Spannung von
5 V ergibt das 2,5 Watt pro Port. Es wurde auch schon von Notebooks
berichtet, die pro Port nicht einmal diesen Strom konstant über alle
USB-Ports liefern konnten.

Eine 2,5"-HDD braucht aber beim Einschalten häufig weit mehr - 4 Watt
und mehr sind keine Seltenheit. Wer es nicht glaubt, möge sich bei den
Spezifikationen der Hersteller umsehen (z.B. wenn 900 mA angegeben sind,
ergibt das bei 5 V rechnerisch 0,9 * 5 = 4,5 Watt). Modelle, die in
allen Situationen laut den technischen Spezifikationen mit weniger als
2,5 Watt auskommen, sind sehr selten. Es gibt aber Exemplare, die
beispielsweise den Anlauf stotternd verzögern und somit versuchen bei
nicht ausreichender Versorgung dennoch den Betrieb zu ermöglichen.
Leider können solche HDDs dann später immer noch mitten im Betrieb bei
einer erforderlichen, aber nicht verfügbaren Stromspitze zu Problemen
neigen.

3. Ich hab ein "Y-Kabel" mit zwei USB-Steckern, reicht das nicht?
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Nein, nicht immer. Ein USB-Port muss nur dann den maximal zulässigen
Strom liefern, wenn ein Gerät das über die Datenverbindung auch
anfordert. Bei einem Y-Kabel ist aber nur bei einem der beiden Stecker
die Datenverbindung zur HDD vorhanden - der zweite Stecker dient nur zur
Verbindung der Spannungsversorgung. Gelegentlich sind diese
"Zweitstecker" an den Y-Kabeln so ausgelegt, dass man zusätzlich noch
ein zweites USB-Gerät am selben Port anschliessen kann (sofern es nicht
die volle Leistung braucht) - genau deshalb, weil eben die
Datenleitungen nicht benutzt werden.

Aus Sicht des PCs ist der zweite Port deshalb überhaupt nicht belegt -
und muss daher auch nur 100 mA bzw. rechnerisch 0,5 Watt liefern.

Es kann trotzdem gehen, wenn die Ports auch eine kurzfristige
Überlastung beim Einschalten der HDD vertragen - eine Garantie dafür
gibt es aber nicht. Ebenso kann es auch ein paar Mal gut gehen, bis
irgendwann eine Sicherung oder ein anderes Teil der Spannungsversorgung
auf dem Mainboard wegen Überlastung Schaden nimmt.

4. Welche Alternativen gibt es?
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4.1 USB-Hubs mit eigener Stromversorgung
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USB-Hubs mit eigener Stromversorgung nehmen die Strombegrenzung oft
nicht so genau, so dass sie eine Möglichkeit darstellen, externe HDDs
ohne eigene Stromversorgung problemlos an allen Mainboards zu betreiben.

4.2 Firewire
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Hier ist optional auch eine Stromversorgung für externe Geräte
vorgesehen, aber mit deutlich höheren Leistungen (bis zu 48 Watt oder
1,5 A bei 8 - 33 V) - Firewire-Karten haben dafür intern meist einen
Stromanschluss, über den die Versorgungsspannung für externe Geräte
eingespeist werden kann.

In der Praxis hängt es aber von den jeweils verwendeten Geräten ab, ob
diese Möglichkeit nutzbar ist. Auch ist dafür die Verwendung eines
6-adrigen Kabels Voraussetzung, da 4-adrige Kabel nur für eine
Datenübertragung ausgelegt sind.

4.3 Wechselrahmen
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Auch für 2,5"-HDDs existieren Wechselrahmen, in die man die HDD samt
Gehäuse einschieben kann, z.B. ICY-DOCK IB266 für Festplatten mit
SATA-Anschluss, bei dem intern dann neben der Datenverbindung über SATA
auch eine separate Stromversorgung sichergestellt ist.

4.4 1,8"-HDDs
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1,8"-HDDs werden mittlerweile (Stand Anfang 2008) mit Kapazitäten von
mehr als 100 GB angeboten und sind in der Regel sparsam genug, um
alleine über einen USB-Port versorgt zu werden.

4.5 USB 3.0
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Ende 2008 wurde der Nachfolger von USB 2.0 offiziell vorgestellt.
Mittlerweile (Stand Juli 2011) sind Mainboards und externe Festplatten
mit USB 3.0 sowie Controller zur Nachrüstung in vorhandenen PCs und
Notebooks mit PCIe-Steckplatz oder -Schacht gut verfügbar. Neben der
höheren Geschwindigkeit (5 GBit/s gegenüber 480 MBit/s bei USB 2.0)
wurde auch der maximal zulässige Strombedarf für angeschlossene Geräte
auf 900 mA bzw. 4,5 Watt erhöht, wodurch ein stabiler Betrieb externer
Festplatten ohne eigene Stromversorgung sichergestellt wird.

===== Mitwirkende an diesem Text =====

Shinji Ikari
Robert Riebisch
Arno Welzel
Christian Zietz
Massimo Rosen
Norbert Hahn
Thomas Rachel

===== Historie =====

2008-03-01 - Erste Fassung
2008-04-28 - Fehler korrigiert (Vergleich Firewire mit USB bzgl.
Stromversorgung), Angaben zu Firewire korrigiert
2008-07-30 - Abschnitt bzgl. Firewire erweitert (Anschlußformen)
2009-08-01 - Typo
2011-07-28 - USB 3.0 ergänzt