Warum Ihr 300MB/s-USB-Stick nach 20 Sekunden langsamer wird

Es gibt einen Moment, den fast jeder mit einem modernen USB-Stick irgendwann erlebt: Die Realität unterbricht plötzlich das Marketing.

Sie stecken einen brandneuen USB-Stick ein. Die Verpackung verspricht rasend schnelle Leistung. Vielleicht steht auf der Website eine Schreibgeschwindigkeit von 300MB/s. Vielleicht hat ein Tester Benchmark-Screenshots gezeigt, die beweisen sollen, wie schnell das Laufwerk ist. Alles wirkt beeindruckend.

Dann kopieren Sie einen großen Ordner auf das Laufwerk.

Am Anfang läuft die Übertragung genau so schnell, wie es versprochen wurde. Die Fortschrittsanzeige fliegt. Windows meldet unglaubliche Schreibgeschwindigkeiten. Man denkt kurz, Speichertechnik sei endlich an dem Punkt angekommen, an dem winzige USB-Laufwerke wie kleine Supercomputer arbeiten.

Dann passiert etwas Seltsames.

Die Geschwindigkeit bricht massiv ein.

Was mit 300MB/s begonnen hat, wird plötzlich zu 80MB/s. Dann 45MB/s. Manchmal sogar noch weniger. Die Fortschrittsanzeige kriecht nur noch voran, und jetzt starren Sie auf „18 Minuten verbleibend“ und fragen sich, was aus dem Wunderlaufwerk geworden ist, das Sie gerade gekauft haben.

In unserem früheren Artikel Warum du jede „beste USB-Stick“-Liste ignorieren solltest haben wir darüber gesprochen, dass sich die meisten USB-Benchmark-Artikel stark auf kurze Spitzengeschwindigkeiten konzentrieren, während sie das tiefere Verhalten des Geräts selbst ignorieren. Dieser Artikel war das größere Argument. Dieser Artikel hier ist die technische Erklärung darunter.

Denn sobald Sie verstehen, wie BOT und UASP arbeiten, wie sich NAND-Caching verhält und wie moderne USB-Controller dauerhafte Schreibvorgänge verwalten, sehen Sie schneller, warum viele „300MB/s“-Angaben nur einen Teil der Geschichte erzählen.

Spitzengeschwindigkeit und dauerhafte Geschwindigkeit sind nicht dasselbe

Die meisten USB-Sticks verwenden heute irgendeine Form von Cache, damit der erste Teil eines Schreibvorgangs deutlich schneller aussieht, als das Laufwerk diese Geschwindigkeit bei einer langen Übertragung tatsächlich halten kann.

Moderner NAND-Flash-Speicher basiert häufig auf TLC- oder QLC-Technologie. Diese Speichertypen sind hervorragend, wenn es um Kapazität und Kosten geht, aber sie sind nicht immer besonders gut darin, große Datenmengen dauerhaft am Stück zu schreiben. Um diese Einschränkung zu umgehen, verwenden viele Laufwerke einen temporären Hochgeschwindigkeitsbereich, der oft als Pseudo-SLC-Cache bezeichnet wird.

Man kann sich diesen Cache wie den vorderen Schalter in einem stark beschäftigten Versandbüro vorstellen. Am Anfang werden Pakete schnell auf den Tresen gelegt und alles fühlt sich flott an. Wenn der hintere Raum diese Pakete aber nicht im gleichen Tempo verarbeiten kann, füllt sich der Tresen irgendwann. Sobald das passiert, verlangsamt sich der gesamte Ablauf auf die Geschwindigkeit des hinteren Raums.

Genau das passiert in vielen USB-Sticks. Der erste Teil der Übertragung landet im schnellen Cache. Sobald dieser Cache voll ist, muss der Controller entweder direkt in den langsameren NAND schreiben oder damit beginnen, zwischengespeicherte Daten in den langfristigen Speicher umzuschichten, während weiterhin neue Daten vom Computer ankommen.

Dann zeigt sich die echte dauerhafte Schreibgeschwindigkeit.

Auch das USB-Protokoll spielt eine Rolle

Jetzt kommt noch eine weitere Ebene dazu, denn der Flash-Speicher ist nicht der einzige Faktor, der die Leistung bestimmt.

Auch die Art, wie das USB-Gerät mit dem Computer kommuniziert, ist wichtig. Zwei gängige Übertragungsmethoden sind BOT und UASP. Die Namen klingen nicht besonders freundlich, aber der Unterschied ist wichtig.

BOT steht für Bulk-Only Transport. Es ist die ältere Methode, die von vielen klassischen USB-Sticks verwendet wird. BOT arbeitet sehr geradlinig: Der Computer sendet einen Befehl, wartet, bis dieser Befehl abgeschlossen ist, und sendet dann den nächsten Befehl.

Das ist einfach und kompatibel, aber nicht besonders effizient.

UASP steht für USB Attached SCSI Protocol. UASP ist neuer und effizienter, weil es Befehlswarteschlangen und parallele Befehlsverarbeitung unterstützt. Anstatt zu warten, bis eine Aufgabe vollständig abgeschlossen ist, bevor die nächste beginnt, hält UASP die Speicher-Pipeline gleichmäßiger in Bewegung.

Wenn BOT eine einspurige Straße mit Stoppschildern ist, dann ist UASP eher eine mehrspurige Straße mit besserem Verkehrsfluss. Beide Straßen können zum selben Ziel führen, aber eine verschwendet weniger Zeit zwischen den Bewegungen.

BOT kann die Leistung ausbremsen

Mit BOT verbringt das Speichergerät mehr Zeit damit, zwischen Befehlen zu warten. Diese zusätzliche Wartezeit spielt bei einem günstigen USB-2.0-Laufwerk, das kleine Dateien bewegt, vielleicht keine große Rolle, wird aber deutlicher sichtbar, sobald das Speichermedium schneller wird.

Das gilt besonders bei gemischten Arbeitslasten, zufälligen Dateiübertragungen und größeren dauerhaften Schreibvorgängen, bei denen der Controller viele Anfragen effizient verwalten muss. BOT kommt mit dieser Art von Datenverkehr nicht besonders gut zurecht, weil es für eine ältere Speicherwelt entwickelt wurde.

Das bedeutet nicht, dass BOT kaputt ist. Es bedeutet schlicht, dass BOT begrenzt ist. Es funktioniert, aber es ist nicht die effizienteste Methode, Daten durch ein modernes Hochgeschwindigkeits-USB-Speichergerät zu bewegen.

UASP hilft, aber es löst nicht alles

UASP verbessert die Kommunikationsseite der Gleichung. Es senkt die Latenz, unterstützt eine bessere Befehlsverarbeitung und kann den Overhead zwischen Computer und Speichergerät reduzieren. Das ist ein Grund, warum sich viele externe USB-SSDs deutlich schneller und geschmeidiger anfühlen als gewöhnliche USB-Sticks.

Aber UASP ist keine Magie.

Wenn der NAND im Laufwerk langsam ist, wenn der Controller schwach ist, wenn der Cache klein ist oder wenn das Gerät schnell überhitzt, kann UASP diese Hardware nicht in etwas verwandeln, das sie nicht ist.

Ein besseres Übertragungsprotokoll hilft dabei, Daten effizienter zum Controller zu bringen. Es verändert aber nicht die physischen Grenzen des NAND-Speichers, sobald der Controller Daten wirklich schreiben muss.

Das ist der subtile Punkt, den viele Geschwindigkeitsangaben übersehen. Ein Laufwerk kann eine schnelle Schnittstelle unterstützen und trotzdem ein schlechtes Verhalten bei dauerhaften Schreibvorgängen zeigen, nachdem der Cache erschöpft ist.

Warum die ersten 20 Sekunden irreführend sein können

Ein kurzer Benchmark zeigt das Laufwerk oft in seinem bestmöglichen Moment. Das Laufwerk ist leer. Der Cache ist verfügbar. Der Controller ist kühl. Die Garbage Collection ist noch nicht aggressiv geworden. Der Test verwendet möglicherweise große sequenzielle Blöcke, die das Gerät sauber und effizient aussehen lassen.

Das ist nicht dasselbe wie das Kopieren von 80GB Videodateien, einem Ordner voller gemischter Dokumente oder einem kompletten Software-Image auf das Laufwerk.

Während einer langen Übertragung passieren mehrere Dinge gleichzeitig. Der Cache füllt sich. Der Controller beginnt, Daten intern neu zu organisieren. Die NAND-Schreibgeschwindigkeit wird zur echten Grenze. Wärme kann sich aufbauen. Firmware-Entscheidungen werden sichtbarer. Wenn das Laufwerk eher auf niedrige Kosten als auf dauerhafte Leistung ausgelegt ist, wird der Einbruch offensichtlich.

Deshalb kann ein „300MB/s“-USB-Stick diese Geschwindigkeit technisch erreichen und sich bei einer echten Arbeitslast trotzdem nicht wie ein 300MB/s-Laufwerk verhalten.

Warum das wichtiger ist als Benchmark-Screenshots

Für den gelegentlichen Gebrauch ist der Unterschied vielleicht nur nervig. Jemand kopiert Urlaubsfotos oder ein paar PDFs, wartet etwas länger und macht weiter.

In professionellen Umgebungen ist dieser Unterschied wichtiger. Wenn Sie USB-Laufwerke duplizieren, Software verteilen, Feld-Update-Medien vorbereiten, Daten aufzeichnen oder große Image-Dateien verschieben, wird die dauerhafte Schreibleistung zum eigentlichen Maßstab des Geräts.

Ein Laufwerk, das in einem kurzen Benchmark beeindruckend aussieht, kann schlecht abschneiden, wenn es denselben Schreibvorgang hunderte Male wiederholen soll. Genau dort lassen sich schwacher NAND, kleiner Cache, schlechtes Controller-Design und thermische Grenzen nicht mehr verstecken.

Deshalb achten professionelle USB-Workflows meist auf das gesamte Verhalten des Geräts und nicht nur auf die Zahl, die auf der Verpackung steht. Geschwindigkeit ist ein Teil der Geschichte, aber sie ist nicht die ganze Geschichte.

Die bessere Frage

Die bessere Frage lautet nicht einfach: „Wie schnell ist dieser USB-Stick?“

Die bessere Frage lautet: „Wie lange kann dieser USB-Stick diese Geschwindigkeit halten?“

Diese eine Änderung in der Formulierung verschiebt die Diskussion vom Marketing in Richtung Technik. Sie zwingt dazu, über NAND-Typ, Controller-Design, Cache-Größe, thermisches Verhalten, Übertragungsprotokoll, Firmware-Qualität und die getestete Arbeitslast nachzudenken.

Spitzengeschwindigkeit zeigt, was das Laufwerk unter einfachen Bedingungen leisten kann. Dauerhafte Geschwindigkeit zeigt, woraus das Laufwerk tatsächlich gemacht ist.

Ist Ihnen das aufgefallen?

Das Bild in diesem Artikel beweist den gesamten Punkt ganz nebenbei.

Die Verpackung des USB-Sticks bewirbt Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 400MB/s, während die tatsächlich angezeigte dauerhafte Übertragung beim Kopieren einer großen Datei eher bei etwa 125MB/s liegt. Dieser Unterschied ist nicht automatisch Betrug oder falsche Werbung. Es ist die Lücke zwischen kurzfristiger Spitzenleistung und dauerhaftem Verhalten in der echten Nutzung.

USB-Stick-Marketing stützt sich weiterhin stark auf einfache Geschwindigkeitszahlen, weil einfache Zahlen leicht zu drucken, leicht zu vergleichen und leicht zu verkaufen sind.

Aber echte USB-Leistung ist vielschichtiger.

BOT gegenüber UASP spielt eine Rolle. Cache-Verhalten spielt eine Rolle. NAND-Qualität spielt eine Rolle. Controller-Design spielt eine Rolle. Tests zur dauerhaften Schreibgeschwindigkeit spielen eine Rolle. Mehr Hintergrund dazu finden Sie auch in unserem Artikel warum manche USB-Geräte BOT verwenden und andere UASP.

Sobald Sie diese Ebenen verstehen, wirkt eine einzelne „300MB/s“-Angabe weniger wie eine endgültige Antwort und eher wie der Anfang einer besseren Frage.

Denn bei modernem USB-Speicher liegt der echte Unterschied zwischen Produkten nicht immer darin, wie schnell sie zehn Sekunden lang arbeiten. Er liegt darin, wie intelligent sie sich verhalten, sobald die einfachen Bedingungen verschwinden.