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USB Bandbreite überschritten (Tonstudio mit USB-Peripherie

Forum Windows-Betriebssysteme und Treiber : Windows 7 - USB Bandbreite überschritten (Tonstudio mit USB-Peripherie

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Thema: USB Bandbreite überschritten (Tonstudio mit viel USB-Peripherie)

Hi @all,

erstmal ein Lob vorweg: Das Thread von Freiherr07 ist genial. Wer Probleme mit USB hat, sollte sich das aufmerksam durchlesen, die meisten Probleme sollten damit behoben sein: http://www.chip.de/c1_forum/thread [...] did=805771

Nun zu meinem Problem: Trotz allen enthaltenen Informationen des Threads und viele nützliche Einträge von ChristineH, bekomme ich alle USB Geräte nicht gleichzeitig zum laufen. Das Problem ist die Bandbreite, diese wird schon beim einschalten des zweiten Gerätes überschritten. Beim Motherboard sind keine gesonderten USB Treiber enthalten, man soll die MS Treiber von WinXP verwenden. Alle anderen Chipsatz Treiber wurden aktualisiert und Firmware Updates wurden durchgeführt. Ich betreibe ein Tonstudio mit folgender Konfiguration:

Hardware USB:
- Roland M1000: USB Audio Interface (50 % Bandbreite)
- Access VirusTI: USB MIDI/Audio Synthesizer (67% Bandbreite)
- Steinberg Midex8: USB MIDI Interface
- Roland VariOS Sampler: USB MIDI
- Logitech Quickcam: USB Webcam

Hardware PC:
- ASUS A8N-SLI Deluxe (NForce4 Chipsatz und BIOS mit neuesten Treibern)
- Das Board hat 10 USB Ports (4 Rears und weitere 3x2 USB Ports via Slotblech, die auf dem Board angeschlossen werden)
- AMD Athlon64 X2 4200+ Dual Core
- 1024 MB RAM
- 550W Netzteil

Software:
- Win XP SP2 (inclusive 73 Zusatzupdates von MS)
- Everest
- USB Monitor

USB Controller im Gerätemanager:
- Standard erweiterter PCI-zu-USB universeller Hostcontroller -> USB-Root-Hub
- Standard OpenHCD USB-Hostcontroller -> USB-Root-Hub (an diesen sind alle USB Geräte installiert, dies geht gar nicht anders).

Nun meine Fragen:
Offensichtlich laufen alle USB Geräte über den gleichen USB-Bus (Open HCD). Mehr Bandbreite könnte ich also mit einem zusätzlichen Bus (zusätzliche USB PCI Karte) erhalten. Gerade das wollte ich aber vermeiden und hatte mir ein Motherboard mit 10 USB Anschlüssen gekauft. Am Strom liegt es nicht, das Netzteil hat genug Saft.

- Wie erhöhe ich die USB Bandbreite?
- Wozu genau dient der PCI-zu-USB universelle Hostcontroller?
- Wozu genau dient der OpenHCD USB-Hostcontroller?
- Kann ich die USB Peripherie umstrukturieren, um mehr Bandbreite zu erhalten, ohne zusätzliche PCI-USB Karte zu kaufen?
- Kann ich die USB Bandbreitenzuordnung für die Geräte selbst definieren, um einigen mehr Bandbreite zur Verfügung zu stellen?
- Vom System sind beide USB Controller mit 10% Bandbreitenverbrauch reserviert. Was bedeutet das genau? Wie kann ich die Reservierung manuell erhöhen? Macht das überhaupt sinn?
- Da beide USB Controller 10% Systemreservierung haben aber alle USB Geräte nur an einen Controller (OpenHCD) angeschlossen sind, hat der PCI-zu-USB Controller ja 10% verschwendet. Habe ich das richtig interpretiert? Kann man die Reservierungen manuell verteilen, ausschalten oder erhöhen?
- Würde man Bandbreite gewinnen, wenn man die zusätzlichen USB-Anschlüsse via Slotblech (die, die auf dem Motherboard zugesteckt werden können) einfach weglässt?


Vielen Dank im Voraus
CU Michel

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- 0 +

Man sollte die Geräte sorgfältig auf die vorhandenen Controller aufteilen. Z.B. gehörten bei mittelalter Hardware gerne zwei Buchsen zu einem Controller-Chip. Die wiederum saßen an einem PCI-Bus, der den nächsten Flaschenhals bildete. Bei einem moderneren Board wie dem A8N entfällt immerhin der Flaschenhals "PCI-Bus" und die Controller-Chips wurden je nach Board bis hin zu Baugruppen des Chipsatzes geschrumpft. Leider sind im Netz keine Infos dazu zu finden, ob die 10 USB - Schnittstellen im nForce4 so zusammengeschaltet sind, dass bei ungünstiger Geräteverteilung "Stau auf der Datenautobahn" entsteht. Es wäre ein Armutszeugnis, wenn sämtliche 10 USB - Buchsen zusammen lediglich 480MBit/Sekunde auf die Beine stellen.

An ein Buchsenpaar sollte man erst einmal zu einem Gerät mit hoher Bandbreite höchstens ein (oder kein) Gerät mit niedriger notwendiger Bandbreite schalten. Externe USB - Hubs verbieten sich völlig. Schlimmstenfalls benötigt man - wie Du schon vermutet hast - mehr Controller, wobei man zusehen muss, dass nicht zu viele Controller z.B. an einem PCI - Bus hängen. Man muss ggf. auch Zusatzcontroller auf PCIe-Steckplätze hängen. Leider sind solche Controller-Karten deutlich teuerer als für den PCI - Bus.

Bei viel Peripherie könnte es nützlich sein, mindestens einen Teil auf Firewire 400 oder Firewire 800 umzustellen (was ich trotz teilweise deutlicher Mehrkosten für Teile des Geräteparks sofort gemacht hätte). USB beansprucht mit den am PC üblichen Controller-Chips den Prozessor vergleichsweise hoch, sodass eine Firewire 400 - Schnittstelle in der Regel leistungsfähiger ist und angeschlossene Geräte flüssiger bedient werden als an einer USB 2.0 - Schnittstelle, obwohl die Netto-Übertragungsrate von USB 2.0 höher ist als die von Firewire 400. Hier hilft uns das leider erst einmal nicht weiter.

Einen direkten Einfluss auf die Aufteilung der USB - Bandbreite hat man als Anwender nicht. Ich würde die Quickcam aber möglichst aus dem System werfen und dann erst einmal zusehen, ob man mit Hilfe einer preiswerten USB - Steckkarte für den PCI - Bus zumindest den Roland M1000 in Koexistenz mit dem Access VirusTI bringen kann.

THG ist nicht gerade das typische Musiker-Forum. Es könnte nützlich sein, auch mal in eines der Webforen der Hersteller Deiner Hardware und der Hersteller branchentypischer Software zu gehen. Da gibt es dann auch Empfehlungen zu den Mainboards. Der A64 X2 ist zwar keine schlechte Wahl, aber dazu reicht es nicht, dass Chipsatz und Mainboard auf Höchstleistung in handelsüblichen Computerspielen getrimmt sind.
Im Audio-Bereich wird teilweise auch richtige Workstation-Hardware z.B. mit zwei Dual-Core - Opterons eingesetzt. Windows ist leider von Haus aus nicht hundertprozentig echtzeitfähig, sodass man ziemlich große Hardware-Reserven vorhalten muss, um für die menschlichen Sinne zumindest den Anschein zu erwecken, dass alle Programme ohne Stockungen ablaufen.

Falls hier keine weiterführenden Ratschläge kommen, Du das Problem aber trotzdem gelöst bekommst, wäre ich für eine Rückmeldung im Forum dankbar.

Antworten 6522

Danke für deine ausführliche Antwort. Ich habe in mehreren Foren diesen Thread gepostet und werde bei einer Lösung des Problems (falls es denn eine gibt ohne zusätzliche USB PCI Karte) das entsprechende Fazit Posten.

Vielleicht kannst Du ja gezielter auf meine Fragen eingehen. Würde ich Bandbreite gewinnen, wenn die zusätzlichen Slotblech USBs vom Motherboard abgesteckt werden? Woezu sind die 2 Cotroller die bei mir im Gerätemanager aufgelistet sind, wenn doch nur einer verwendet wird vom System. Was ist mit der 10% Reservierung? Kann ich die manipulieren?

CU Michel

Antworten carbon
- 0 +

Das Einstecken der Slotbleche wird vom System normalerweise überhaupt nicht bemerkt. Erst wenn ein USB - Gerät abgeschlossen wird, gibt es über den zuständigen Controller eine Rückmeldung Richtung Treiber/Betriebssystem.
USB-Bandbreite kannst Du leider als Anwender nicht manipulieren, sondern nur durch den Anschluss der Geräte optimal verteilen. Leider sind die 10 USB - Anschlüsse des nForce4 in dieser Hinsicht eine schwarze Schachtel mit mir unbekanntem Innenleben. Ich würde erst mal sehen, dass ich pro Buchsenpaar möglichst nur ein USB - Gerät stecke, wenn dieses einen hohem Bandbreitenbedarf hat. Und wie gesagt: Zunächst mal die Kamera komplett (einschließlich Software) aus dem System werfen.
Bleibt ansonsten der Test mit einer oder mehr zusätzlichen Controller-Karten. Wenn das Problem denn auf diese Weise überhaupt zu lösen ist. Immerhin ist der Test mit einer einfachen USB-Schnittstellenkarte für den PCI - Bus heute nicht mehr teuer.
http://www.geizhals.at/deutschland [...] +anzeigen+

Karten für PCIe:
http://www.geizhals.at/deutschland/a196628.html

Falls das Betriebssystem Windows XP (professional) ist, würde ich es übrigens möglichst von einer Installations-CD mit schon integriertem Servicepack 2 installieren.
http://praxis.thgweb.de/2004/08/16 [...] ce_pack_2/
Bei nachträglicher Installation des SP2 machen bereits installierte, veraltete USB - Treiber leider nicht immer automatisch für die aktuellen Versionen Platz, was man durch die Integration des Servicepacks elegant umgeht. (Auch hängengebliebene alte USB 1.1 - Treiber können für Bandbreitenprobleme sorgen).
Ebenso sollte man für aktuelle Chipsatz-Treiber für den nForce4 sorgen.

Antworten 6522

Problem gelöst.

habe eine pdf auf meiner Website www.carbon-music.de zusammengestellt. Interessant für alle die viel USB Geräte besitzen und etwas über USB-Cotrollerbandbreite erfahren möchten.

Hier der direkte Link:
http://home.arcor.de/carbon-music/ [...] pougin.pdf

Antworten carbon
- 0 +

Dein Problem ist jetzt zwar erst einmal erschlagen. Ich habe mir Dein Papier aber noch einmal durchgelesen und bin bei den Darstellungen aus dem XP - Gerätemanager und der reservierten Bandbreite leicht gestolpert.

Habe hier Windows 2000 mit leicht abweichender Darstellung im Gerätemanager. Dort sind die USB 2.0 - fähigen Root-Hubs als "USB 2.0-Root-Hub" angezeigt.
http://www.250kb.de/u/060526/p/t/fcecebec.png

Leider habe ich hier keinen unter XP laufenden PC zum Vergleich, aber für eine typische Webcam ist es reichlich großzügig, wenn sie sich tatsächlich mal 66% Bandbreite einer USB 2.0 - Schnittstelle abzweigen sollte. Der M1000 benötigt zum Transfer von Audio-Daten mit 24 Bit / 96000 Samples in der Sekunde lediglich 2,3 Megabit in der Sekunde, was die maximale Bandbreite von USB 1.1 zu ca. 20% ausreizt, unter Annahme von ca. 1/3 Protokoll-Overhead zu ca. 30%.


Zur Übertragungsgeschwindigkeit von USB 2.0:
Highspeed = 480 MBit / Sekunde sind (netto) 60 Megabyte / Sekunde. (8 Bit = 1 Byte). In der Praxis sind ca. 30 Megabyte/Sekunde nicht schlecht (typisch für externe 3,5" - Festplatten) und max. ca. 40 Megabyte / Sekunde unter sehr günstigen Umständen erreichbar.
Die Schnittstellengeschwindigkeit testet man am besten mit Gerätschaften, von denen man weiß, dass sie für Dateien eine Transferrate von 10MByte/Sekunde oder mehr auch wirklich erreichen können. Manche preiswerte und/oder ältere USB - Sticks sind da doch arg langsam.
Meine externe Platte (Gehäuse von Medion/Aldi, Innenleben eine 250GB - Platte von Western Digital) schiebt eine 10MByte große Datei in weniger als einer Sekunde über den Draht, d.h. ein Festplatten-Testprogramm wie HD Tune zeigt als Transfergeschwindigkeit zwischen Platte und System fast durchgängig um 30 MByte / Sekunde an.

Mein USB-Kartenleser erreicht mit einer zwei Jahre alten 512MB - Compactflash-Karte (30x, = max. gut 4MByte/Sekunde) an einer USB 1.1 - Schnittstelle eines älteren PCs im Fullspeed-Modus eine Transferrate von 0,95MByte / Sekunde. Das liegt zwar oberhalb von 10 Sekunden für 10MByte, aber nicht gerade deutlich.

Wenn bei Deinem XP SP2 installiert ist, kannst Du testhalber mal versuchen, im Gerätemanager alle USB - Hostcontroller + USB - Root - Hubs zu deinstallieren (Rechtsklick, Deinstallieren).
Nach dem nächsten Booten werden sich hoffentlich die aktuellsten Treiber aus SP2 usw. einsortieren und im Gerätemanager könnte "USB 2.0" zumindest bei "USB 2.0-Root-Hub" auftauchen.

edit: Wg. Abschaltens von HTML 2006-05-26

Antworten 6522

danke für die infos. werde im skript entsprechende änderungen vornehmen.

ich habe die geschwindigkeiten die ich im skript angegeben hatte bei mir getestet und die zeit gestoppt dies sind daher praktische zahlen, keine berechneten. werde dies aber kennzeichnen und ergänzen.

das mit der deinstalltion hatte ich auch schon probiert. tatsächlich erscheint root-hub ohne angabe der 2.0


CU michel

Antworten carbon
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