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USB外付けディスクの意外な落とし穴


「宇宙から来た少女」「私は、神」少女はそう言った。「宇宙から来た少女」シリーズ。宇宙から来た不思議な少女と周囲の人々が織りなす、突拍子も無い物語が始まる!

いつの間にかいくつかの外付けHDDがアンマウントされ、これにより数日間MacのTimeMacineが動作していないという状況が発生……。いろいろ調べて解決しましたので、こちらでご紹介します!
\(^o^)/

※自宅はMacなのでMacでの説明に終止しますが、Windowsでも同様の原因で発生するものと思われます。

※ここで使っている「外付けHDD」とは、USBから電力を使う、「ポータブル型の外付けHDD」の事です。外付けでもケースに電源が付いているタイプではこの症状は起きない筈です。



状況説明

いつも通りに作業を続けていたある日……。

MacのOSがセキュリティアップデートの告知を出したので、先にTimeMacineのバックアップを手動で実行しようと思ったら

最新のバックアップ:一昨日 15:12

の表示が。

「え!?」と思い、よく見たらTimeMacine用の外付けHDDがアンマウントしておりました。

「何かの拍子にたまたまアンマウントされたのかな……?」と不安に思いながらもその日はUSBを外して再度接続すると無事マウント。そのままTimeMacineのバックアップを手動で実行しました。

数日後。

1日の仕事を終え、TimeMacineとは別のHDDへバックアップを実行しようとしたところ……

「目的のHDDが見つかりません」

という感じのエラーが表示され……。

んん??

と首をかしげるも、心のどこかで「何か原因がありそうだな」と思い始め、重い腰を上げました。^^;



外付けHDDが勝手にアンマウントされる原因

ここで一旦、外付けHDDが勝手にアンマウントされる原因を考えてみましょう。

単純に考えれば……

  • OSの問題
  • HDDの問題

この二つが主な原因かと思われます。

ですが、外付けHDDはBackUpを目的としたもので、これらは年度替わりに新規購入したものばかり。なので、そちらが原因とは考えにくい。

そこで、始めはOSが壊れ始めたのかと思い、この方法でMacOSを入れ直しました。

ところが、数日後同じ症状が発生し……

一体何が……?

と、首を傾げ続けておりました。



ふと思いついた主な原因

自宅はMac MiniのLate2012。

4つのUSBポートにはそれぞれUSBハブが接続されており、全てのUSBハブには接続しきれないほどの大量の機器がつながっています。

故に、Mac Miniには計16個ものUSB機器が接続されており、ここから思いついた原因は……

電力不足です。

実はここに至るまでに結構な時間を要しました……。^^;

理由は「これまで何とも無かったから」。

詳細は後述しますが、どうやら新しい機器を繋いだらすぐに起こるものではないらしいのです……。

故に最近、頻繁にMacが落ちるようになった理由も、そもそもこれが元凶なのではないか? と思われました。



とりあえずセルフパワーのUSBハブに差し替える

電力不足以外の原因が見つからず、仕方がないので一旦セルフパワー型のUSBハブを購入しました。

↓こちらを購入

 

本当なら信頼しているAnkerのものが欲しかったのですが、調べてみてもAnkerからはセルフパワーのUSBハブは出ておらず、結果的に日本メーカーのものを選びました。

理由は……

ポートが多いということは、そのUSBハブだけで電力不足になりそうだと思ったから。

Amazonで検索したところ大量のUSBハブが出ており、その中にはセルフパワーで8ポートを持つ「便利そうなもの」がありました。※いずれも海外製品です。

 

ですが上記の通り、ポートが多いということは

  • USBハブに使われているアダプターは相当大容量でなくてはならない
  • 大容量なら、熱が心配。それが海外製品ならなお怖い

ということ。ならば「8個のUSB電力をまかなえないのではないか?」と、考えました。

確かに一つのUSBハブで大量の電力をまかなえればよいのですが、調べてみても日本メーカーのセルフパワーUSBハブには8ポートなんて製品はありません……。

ここから「あ、やっぱりできないんだ……」と納得。^^;

先ずは状況が変化するかやってみようと思い、↓こちらのUSBハブを購入しました。

 



外付けHDDのみをセルフパワーのUSBハブに移動

外付けHDDが勝手にアンマウントされたから、という理由もあるのですが、多分、HDDが最も電力を必要としているだろうという思いから、最初に重要な外付けHDDを全てセルフパワーのUSBハブに移動。

その後数日は問題なく動いておりました。ところが……

TimeMacineの外付けHDDのみ、数回アンマウントされる

という現象が発生……。

※実はTimeMacineのHDDが外れても「エラーが出ない」のです。動作中に落ちたらエラーが出ると思いますが、TimeMacineは1時間に一度動作する設定なので、その間に外れてもエラーが出ません。^^;

1つのUSBハブをセルフパワーのUSBハブに交換したことで、その他のHDDがアンマウントされる事はなくなっていました。ならばと思い、同じUSBハブをもう一個購入。^^;

今度は外付けHDD以外の電力を食いそうなものも含め、2つのセルフパワーUSBハブに振り分けました。

電力を食いそうなアイテムとは、「iPhoneの充電ケーブル」などの直接電力を必要とするもの、という意味です。

そしてそこから数日……

まだ、TimeMacineがアンマウントされる……

むむむむむ……。

ですよ……。^^;

「これは3個目を購入すべきなのか……?」という思いが頭をよぎりますが、ここは一旦冷静になりましょう。

何気なく「電力を必要としそうなもの」をセルフパワーのUSBハブに接続しておりましたが、ここで……

どちらかのUSBハブがまだ電力不足に陥っているのではないか?

と考えました。そこで

  • 常に使っていそうな外付けHDDを2つのセルフパワーUSBハブに分配

つまり、TimeMacineやキャッシュ用に使っている、ブン回るHDDを振り分けたのです。



もっと調べてみた

この時点でやっと、外付けHDDが勝手にアンマウントされるという現象は収まり、安心して仕事を続けていたのですが。

なんだか腑に落ちない……。

そこで、さらに調べてみました。

電力を調べる

私が使っている4つの外付けHDDのうち、3つについて資料を調べ、更に計測を行ってみました。

先に機種をご紹介します。

Crucial CT240BX200SSD1

こちらはPhotoshop用のキャッシュとして内蔵タイプを購入し、余っていた外付けHDDケースに入れたもの。

BUFFALO SSD-PG1.0U3-B/NL

こちらもキャッシュとして購入。ケース入りのBUFFALO製SSD。

Seagate STEA1000307
こちらは年間バックアップ用として、TimeMacineとは別の複数バックアップを目的としたもの。
エレコム U3H-A408SBK

で、これが購入したセルフパワータイプのUSBハブ。



仕様から見る電力量は

まずはこれらの仕様上のデータを調べました。

が。驚くべきことに「必要な電力量」なんて書いてありません……。^^;

なら、自分で計測するしか無い。

前記事で購入し、Nintendo Switch回で使ったUSBの計測器を使います。

Crucial CT240BX200SSD1
Crucial CT240BX200SSD1
Crucial CT240BX200SSD1

4.87V x 0.21A = 1.0227w

BUFFALO SSD-PG1.0U3-B/NL
BUFFALO SSD-PG1.0U3-B/NL
BUFFALO SSD-PG1.0U3-B/NL

4.88V x 0.20A = 0.976W

Seagate STEA1000307
Seagate STEA1000307
Seagate STEA1000307

4.84V x 0.30A = 1.452W

となりました! あまり差がありません……。

なんか変だなと思い、早速USBハブの供給電力量を調べたら……。

エレコム U3H-A408SBK の供給電力量
  • 供給可能電流:USB3.0接続セルフパワー時:4ポート合計3,600mA以内(各ポート900mA未満)
  • バスパワー時:4ポート合計720mA以内(各ポート180mA未満)

単位はmAかよ! ならば……。整理しなおします。

Crucial CT240BX200SSD1 210mA
BUFFALO SSD-PG1.0U3-B/NL 200mA
Seagate STEA1000307 300mA

ですね。

でも、これら全てを合計しても、USBハブの供給電力量「3,600mA」を超えません……。



さらに調べてみる

まだ納得できないのでさらに調べてみたところ、Appleのサイトに辿り着きました。

Appleサイト「Mac のアクセサリが電力不足の場合や電力消費量が多すぎる場合」

コレを見るとやはり電力不足が原因らしい……ってか、先にたどり着いていたら色々調べなくても良かったのに……。^^;

で、書いてある内容は私が考えていたものでほぼ正解。そして、システム情報からさらに詳細なデータが得られるとのこと。

システム情報
システム情報

そしてここから得られたのは

Crucial CT240BX200SSD1
  • 利用可能な電流(mA): 900
  • 必要な電流(mA): 8
  • 高負荷時消費電流:0
BUFFALO SSD-PG1.0U3-B/NL
  • 利用可能な電流(mA): 900
  • 必要な電流(mA): 896
  • 高負荷時消費電流:0
Seagate STEA1000307
  • 利用可能な電流(mA): 900
  • 必要な電流(mA): 144
  • 高負荷時消費電流:0

このデータ。でも結構バラバラで「本当に正しいの?」と疑問になってしまうデータが出ました。^^;

そして気になるのはこの項目の下に書かれている

「高負荷時消費電流」

です。私のMac MiniではどのHDDも全て0になっており、どうやら計測できていない様子。でもここで

「あ、高負荷時は消費電流が変わるのか!」

と気づく……。orz

普通に考えれば分かることなのに、完全に抜け落ちておりました。と、言うことは……。↓続く



高負荷時にHDDがアンマウントされる?

と予測できます。

つまり……

  • 外付けHDDの必要電力量は一定じゃない
  • 高負荷時にはより高い電力量が必要になる

ということです。この事から

  • セルフパワーのUSBハブを使っても、全てのポートに高負荷なHDDを接続したら電力不足になる可能性がある

ということがわかります。

つまり、私がここまでにやっていたことはこの

  • より電力量を必要とするHDDを分散していた

ということですね。ここでやっと自分がやっていた事に納得。^^; ↓まだ続きます!



USBの仕様上の電力量

それからそれから。さらに調べていたら、やっと納得できる答えにたどり着きました。……長かった……。解説します!

AppleのサイトにUSBの仕様上の電力量が記載されておりました。

Mac の USB 仕様 データ転送 電力
USB 3.1 Gen 2
別称 USB 3.2 Gen 2
最大 10 Gbps 最大 15W (5V)
USB 3.1 Gen 1
別称 USB 3.2 Gen 1 または USB 3
最大 5 Gbps 最大 900 mA (5V)
USB 2.0 最大 480 Mbps 最大 500 mA (5V)
USB 1.1 最大 12 Mbps 最大 500 mA (5V)

Mac MiniのUSBはUSB3なので、上から二番目。

供給電力量は(Macの)1ポートあたり「最大 900 mA (5V)」。

これをUSBハブで4つに分散した場合、1ポートあたり約225mAの電流が供給されます。

え、ちょっとまって……。

Crucial CT240BX200SSD1

  • 計測:210mA
  • 必要な電流(mA):8

BUFFALO SSD-PG1.0U3-B/NL

  • 計測:200mA
  • 必要な電流(mA):896

Seagate STEA1000307

  • 計測:300mA
  • 必要な電流(mA):144

ギリギリ足りているものと全然足りていないものがある……。^^;

ここから、この3台のHDDを一つのバスパワーの(Mac Miniから電力供給されている)USBハブに接続したら、間違いなく足りないということがわかります。

そしてこれがセルフパワーのUSBハブに変更されると

  • 各ポート900mA未満

となり、通常時なら問題ない状態に変化しました。

そしてここに……

「高負荷時消費電流」

という問題が加わります。

それぞれのHDDが高負荷時に必要な電力量は計測できませんでしたが、単純に「最低1.5倍は必要だろう」という推測からお話します。

  • セルフパワーUSBハブからは各ポート900mA未満が供給可能

↑これを念頭にご覧ください。↓

BUFFALO SSD-PG1.0U3-B/NL
  • 必要な電流(mA):896 x 1.5 = 1344mA

全然足りません。w

なぜ一番大きな数字のHDDのみ書いたかといいますと、SSDは回転していない(HDDではない)ので、およそこのくらいは必要だろうと思える「数値」を出してくれると思ったからです。

言い換えると、HDDはもっと電力量が必要な可能性がある。つまり、モーター駆動時とヘッドの動作時により電力量を必要とする可能性が高く、それが無いSSDは最も消費電力量が少ないと思ったからです。故に

HDDが高負荷時に必要な電力量はもっと高い

と想像できます。

なので、HDDはこの時点で全然足りないと予測。SSDの数値を記載しました。w

そして、高負荷時というワードから推測できるのは……。↓続きます。

高負荷時に落ちる

繋いだら落ちるわけではない。と、最初に書きました。

その理由は「外付けHDDは高負荷時により高い電力量を必要とするから」です。

そしてこれにより……

  • 繋いだ瞬間に落ちたりはしない
  • 何かの拍子にHDD単位で高負荷になり、必要な電力量が増える
  • これによりHDDが電力量不足となり、勝手にアンマウントされる

という流れが成り立ちました。つまり

変なタイミングでHDDがアンマウントされるのは、高負荷になったときにより電力量を必要とし、それが原因でアンマウント(接続が外れる)から

です。\(^o^)/

あースッキリした!

Macが頻繁に落ちるのは?

ちょっと余談ですが、重要な話をします。w

この症状が出た頃、同時に

Macが頻繁に落ちる

という症状が起きておりました。詳細を書くと

  • 何かの拍子に突然落ちる
  • その症状の切っ掛けとなるものが判断できない

というもので、正に原因不明のシャットダウンが起きておりました。その時の状況は、例えば

  • Webのリンクをクリックした瞬間に画面がブラックアウト
  • 何もしていない時に突然画面がブラックアウト

というもので、その後必ず「原因不明のシャットダウンが起きました。再起動するにはなにかキーを押してください」というメッセージが出ます。

普通に考えればOSが不安定になった? となるのですが、どうやらこれもUSBの電力不足から来るものと想像できます。理由は以下の通り。

  • 先の話から「高負荷時にアンマウントされる」

それはつまり……

  • 最も必要としている時にHDDの接続が突然切れる

ということで、結果としては

  • システムが読み書きしたいタイミングで読み書き先が無くなってしまう

という大きな問題に繋がります。

あ、そりゃー落ちるわ……

となる訳ですね。^^;

このまま繰り返していたら、OSが壊れるどころか。TimeMacineを始めバックアップそのものが壊れていた可能性が……。

そう考えると、とても恐ろしい状況でした。いや、解決してよかった……。

次は確実にアンマウントされる……

実はセルフパワーのUSBハブにも、バスパワーのUSBハブにもまだ空きポートがあります。

ですが、ここまでの経験上

次はセルフパワーUSBハブを追加しないと、確実に落ちる

と予測できます……。

HDDやSSDを追加しているのは「それが無いと作業できないから」。つまり

勝手にアンマウントされたら困る

訳でして、そう考えるとさらにHDDやSSDを追加するときは間違いなくセルフパワーのUSBハブを追加購入しなくてはならなそうです……。

または電源付きのHDDですね。^^;

↓今回購入したもの

そ宇宙から来た少女 「私は、神」少女はそう言った。 「宇宙から来た少女」シリーズ 宇宙から来た不思議な少女と周囲の人々が織りなす、突拍子も無い物語が始まる!

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