Проблемы записи большого объема на USB3 HDD (падает скорость до ~100кб/сек)

[viacheslav]

С некоторых пор (уже давно) наблюдаю проблемы при записи большого объема (20Гб и более) данных на внешние винчестеры USB.
Одно и тоже наблюдается на разных компьютерах с разными винчестерами Seagate 2,5" USB3.

Проблемы состоят в следующем:
1) При копировании больших файлов или большого числа файлов скорость записи плавно падает до порядка 1,8Мб сек, а иногда и 100 кб/сек. Это наблюдается у всех имеющихся у меня комбинаций компьютер-контролер-винчестер при подключении как USB2, так и USB3. Т.е. запустив копирование терабайта файлов в mc через несколько часов увидим, что процесс еле-еле сдвинулся, винчестер тарахтит и щелкает, а скорость в лучшем случае 1 Мб/сек. Копирование 1-2 файлов общим объемом десяток-два Гб идет без проблем на скорости 40+ мб/сек на том же железе (c USB2 будет порядка 25 мб/сек).

2) При подключении к USB3 винчестеры спустя некоторое время начинают "щелкать". Слышен звук как при парковке головок. Сразу после этого они раскручиваются с характерным у-у-У-У, после чего следует новая парковка. Это происходит каждые 2 секунды и может начаться во время записи данных или после нескольких минут покоя.

Вот пример двух машин с разными контроллерами USB, на которых происходит одно и то же:
а) десктоп

Спойлер

System:
  Host: alpha.localdomain Kernel: 4.19.59-std-def-alt1 x86_64 bits: 64
  compiler: gcc v: 8.3.1 Desktop: Cinnamon 4.2.1
  Distro: Sisyphus 20190624/unstable
Machine:
  Type: Desktop System: ASUS product: All Series v: N/A serial: <filter>
  Mobo: ASUSTeK model: Z97-A v: Rev 1.xx serial: <filter>
  UEFI: American Megatrends v: 2801 date: 11/11/2015
CPU:
  Topology: Quad Core model: Intel Core i7-5775C bits: 64 type: MT MCP
  arch: Broadwell rev: 1 L2 cache: 6144 KiB
  flags: avx avx2 lm nx pae sse sse2 sse3 sse4_1 sse4_2 ssse3 vmx
  bogomips: 52803
  Speed: 3131 MHz min/max: 800/3700 MHz Core speeds (MHz): 1: 1990 2: 2002
  3: 1995 4: 1998 5: 1999 6: 2210 7: 1986 8: 2007
Graphics:
  Device-1: AMD Turks XT [Radeon HD 6670/7670] vendor: PC Partner Limited
  driver: radeon v: kernel bus ID: 01:00.0
  Display: tty server: X.Org 1.20.5 driver: ati,radeon
  unloaded: fbdev,modesetting,vesa tty: N/A
  OpenGL: renderer: N/A v: N/A direct render: N/A
Audio:
  Device-1: Intel 9 Series Family HD Audio vendor: ASUSTeK
  driver: snd_hda_intel v: kernel bus ID: 00:1b.0
  Device-2: AMD Turks HDMI Audio [Radeon HD 6500/6600 / 6700M Series]
  vendor: PC Partner Limited driver: snd_hda_intel v: kernel bus ID: 01:00.1
  Device-3: Philips s SAA7146 vendor: Technotrend Systemtechnik
  Siemens/Technotrend/Hauppauge DVB card rev1.3 or rev1.5
  driver: av7110 bus ID: 04:01.0
  Sound Server: ALSA v: k4.19.59-std-def-alt1
Network:
  Device-1: Intel Ethernet I218-V vendor: ASUSTeK driver: e1000e v: 3.2.6-k
  port: f040 bus ID: 00:19.0
  IF: eth0 state: up speed: 1000 Mbps duplex: full mac: <filter>
sh: line 1:  1750 Segmentation fault      /usr/bin/sudo -n /usr/sbin/hddtemp -nq -u C /dev/sdb 2> /dev/null
sh: line 1:  1754 Segmentation fault      /usr/bin/sudo -n /usr/sbin/hddtemp -nq -u C /dev/sdc 2> /dev/null
sh: line 1:  1758 Segmentation fault      /usr/bin/sudo -n /usr/sbin/hddtemp -nq -u C /dev/sda 2> /dev/null
Drives:
  Local Storage: total: 14.64 TiB used: 14.59 TiB (99.7%)
  ID-1: /dev/sda vendor: OCZ model: VERTEX3 size: 83.85 GiB
  ID-2: /dev/sdb vendor: Western Digital model: WD60EFRX-68L0BN1
  size: 5.46 TiB
  ID-3: /dev/sdc vendor: HGST (Hitachi) model: HUH721010ALE604
  size: 9.10 TiB
Partition:
  ID-1: / size: 18.75 GiB used: 16.99 GiB (90.6%) fs: reiserfs
  dev: /dev/sda2
  ID-2: /home size: 65.00 GiB used: 29.16 GiB (44.9%) fs: reiserfs
  dev: /dev/sda3
Sensors:
  System Temperatures: cpu: 33.0 C mobo: N/A gpu: radeon temp: 40 C
  Fan Speeds (RPM): cpu: 0
Info:
  Processes: 194 Uptime: 1m Memory: 15.60 GiB used: 363.2 MiB (2.3%)
  Init: systemd runlevel: 5 Compilers: gcc: N/A Shell: bash v: 4.4.23
  inxi: 3.0.35




$ sudo lshw -businfo
Bus info          Device  Class          Description
====================================================
                          system         All Series (All)
                          bus            Z97-A
...
pci@0000:00:14.0          bus            9 Series Chipset Family USB xHCI Controller
usb@2             usb2    bus            xHCI Host Controller
usb@2:e                   input          USB Optical Mouse
usb@3             usb3    bus            xHCI Host Controller
pci@0000:00:16.0          communication  9 Series Chipset Family ME Interface #1
pci@0000:00:19.0  eth0    network        Ethernet Connection (2) I218-V
pci@0000:00:1a.0          bus            9 Series Chipset Family USB EHCI Controller #2
usb@1             usb1    bus            EHCI Host Controller
usb@1:1                   bus            USB hub
pci@0000:00:1b.0          multimedia     9 Series Chipset Family HD Audio Controller
pci@0000:00:1c.0          bridge         9 Series Chipset Family PCI Express Root Port 1
pci@0000:00:1c.3          bridge         82801 PCI Bridge
pci@0000:03:00.0          bridge         ASM1083/1085 PCIe to PCI Bridge
pci@0000:04:01.0          multimedia     SAA7146
pci@0000:00:1d.0          bus            9 Series Chipset Family USB EHCI Controller #1
usb@4             usb4    bus            EHCI Host Controller
usb@4:1                   bus            USB hub
pci@0000:00:1f.0          bridge         Z97 Chipset LPC Controller
pci@0000:00:1f.2          storage        9 Series Chipset Family SATA Controller [AHCI Mode]
pci@0000:00:1f.3          bus            9 Series Chipset Family SMBus Controller
                          power          To Be Filled By O.E.M.

$ lsusb -t
/:  Bus 04.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-pci/2p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/8p, 480M
/:  Bus 03.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/6p, 5000M
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/14p, 480M
    |__ Port 14: Dev 2, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-pci/2p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/6p, 480M

б) ноутбук Macbook Pro 17" (USB2 + ExpressCard USB3)

Спойлер

  Host: mac Kernel: 4.19.43-std-def-alt1 x86_64 bits: 64 compiler: gcc
  v: 8.3.1 Desktop: Cinnamon 4.2.3 Distro: Sisyphus 20190624/unstable
Machine:
  Type: Laptop System: Apple product: MacBookPro8,3 v: 1.0 serial: <filter>
  Mobo: Apple model: Mac-942459F5819B171B v: MacBookPro8,3 serial: <filter>
  UEFI: Apple v: MBP81.88Z.0047.B2C.1510261540 date: 10/26/15
Battery:
  ID-1: BAT0 charge: 87.2 Wh condition: 88.4/92.1 Wh (96%)
  model: DP bq20z451 status: Full
CPU:
  Topology: Quad Core model: Intel Core i7-2720QM bits: 64 type: MT MCP
  arch: Sandy Bridge rev: 7 L2 cache: 6144 KiB
  flags: avx lm nx pae sse sse2 sse3 sse4_1 sse4_2 ssse3 vmx bogomips: 35202
  Speed: 1013 MHz min/max: 800/3300 MHz Core speeds (MHz): 1: 1013 2: 1087
  3: 826 4: 869 5: 1598 6: 1991 7: 895 8: 869
Graphics:
  Device-1: Intel 2nd Generation Core Processor Family Integrated Graphics
  vendor: Apple driver: i915 v: kernel bus ID: 00:02.0
  Device-2: AMD Whistler [Radeon HD 6630M/6650M/6750M/7670M/7690M]
  vendor: Apple driver: radeon v: kernel bus ID: 01:00.0
  Display: x11 server: X.Org 1.20.5 driver: ati,intel,radeon
  unloaded: fbdev,modesetting,vesa resolution: 1920x1200~60Hz
  OpenGL: renderer: AMD TURKS (DRM 2.50.0 / 4.19.43-std-def-alt1 LLVM 7.0.1)
  v: 3.3 Mesa 19.1.3 direct render: Yes
Audio:
  Device-1: Intel 6 Series/C200 Series Family High Definition Audio
  driver: snd_hda_intel v: kernel bus ID: 00:1b.0
  Device-2: AMD Turks HDMI Audio [Radeon HD 6500/6600 / 6700M Series]
  driver: snd_hda_intel v: kernel bus ID: 01:00.1
  Sound Server: ALSA v: k4.19.43-std-def-alt1
Network:
  Device-1: Broadcom and subsidiaries NetXtreme BCM57765 Gigabit Ethernet
  PCIe
  driver: tg3 v: 3.137 port: 2000 bus ID: 02:00.0
  IF: eth0 state: up speed: 100 Mbps duplex: full mac: <filter>
  Device-2: Broadcom and subsidiaries BCM4331 802.11a/b/g/n
  vendor: Apple AirPort Extreme driver: wl v: kernel port: 2000
  bus ID: 03:00.0
  IF: eth1 state: down mac: <filter>
Drives:
  Local Storage: total: 8.64 TiB used: 2.36 TiB (27.3%)
  ID-1: /dev/sda vendor: Samsung model: SSD 850 EVO 500GB size: 465.76 GiB
  ID-2: /dev/sdb type: USB vendor: Seagate model: ST5000LM000-2AN170
  size: 4.55 TiB temp: 28 C
  ID-3: /dev/sdc type: USB vendor: Seagate model: BUP BK size: 3.64 TiB
Partition:
  ID-1: / size: 441.66 GiB used: 306.94 GiB (69.5%) fs: reiserfs
  dev: /dev/sda4
Sensors:
  System Temperatures: cpu: 70.0 C mobo: N/A
  Fan Speeds (RPM): N/A
Info:
  Processes: 287 Uptime: 17h 12m Memory: 15.57 GiB used: 3.98 GiB (25.6%)
  Init: systemd runlevel: 5 Compilers: gcc: N/A Shell: bash v: 4.4.23
  inxi: 3.0.36


$ lsusb -t
/:  Bus 06.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/2p, 5000M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 5000M
/:  Bus 05.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/2p, 480M
/:  Bus 04.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=uhci_hcd/2p, 12M
/:  Bus 03.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=uhci_hcd/2p, 12M
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-pci/8p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/3p, 480M
        |__ Port 1: Dev 3, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
        |__ Port 3: Dev 4, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 1.5M
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-pci/6p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
        |__ Port 1: Dev 4, If 0, Class=Hub, Driver=hub/3p, 12M
            |__ Port 3: Dev 8, If 2, Class=Vendor Specific Class, Driver=btusb, 12M
            |__ Port 3: Dev 8, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=btusb, 12M
            |__ Port 3: Dev 8, If 3, Class=Application Specific Interface, Driver=, 12M
            |__ Port 3: Dev 8, If 1, Class=Wireless, Driver=btusb, 12M
        |__ Port 2: Dev 5, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
        |__ Port 2: Dev 5, If 2, Class=Human Interface Device, Driver=bcm5974, 12M
        |__ Port 2: Dev 5, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M
        |__ Port 3: Dev 12, If 0, Class=Mass Storage, Driver=usb-storage, 480M
    |__ Port 2: Dev 3, If 2, Class=Vendor Specific Class, Driver=, 480M
    |__ Port 2: Dev 3, If 0, Class=Video, Driver=uvcvideo, 480M
    |__ Port 2: Dev 3, If 1, Class=Video, Driver=uvcvideo, 480M


$ sudo lshw -businfo
Bus info          Device  Class          Description
====================================================
                          system         MacBookPro8,3 (System SKU#)
...
pci@0000:00:1a.0          bus            6 Series/C200 Series Chipset Family USB
usb@3             usb3    bus            UHCI Host Controller
pci@0000:00:1a.7          bus            6 Series/C200 Series Chipset Family USB
usb@1             usb1    bus            EHCI Host Controller
usb@1:1                   bus            USB 2.0 Hub
usb@1:1.1                 bus            BRCM2070 Hub
usb@1:1.1.3               communication  Bluetooth USB Host Controller
usb@1:1.2                 input          Apple Internal Keyboard / Trackpad
usb@1:2                   multimedia     FaceTime HD Camera (Built-in)
pci@0000:00:1b.0          multimedia     6 Series/C200 Series Chipset Family Hig
pci@0000:00:1c.0          bridge         6 Series/C200 Series Chipset Family PCI
pci@0000:02:00.0  eth0    network        NetXtreme BCM57765 Gigabit Ethernet PCI
pci@0000:00:1c.1          bridge         6 Series/C200 Series Chipset Family PCI
pci@0000:03:00.0  eth1    network        BCM4331 802.11a/b/g/n
pci@0000:00:1c.2          bridge         6 Series/C200 Series Chipset Family PCI
pci@0000:04:00.0          bus            FW643 [TrueFire] PCIe 1394b Controller
pci@0000:00:1c.3          bridge         6 Series/C200 Series Chipset Family PCI
pci@0000:9c:00.0          bus            uPD720202 USB 3.0 Host Controller
usb@5             usb5    bus            xHCI Host Controller
usb@6             usb6    bus            xHCI Host Controller
pci@0000:00:1d.0          bus            6 Series/C200 Series Chipset Family USB
usb@4             usb4    bus            UHCI Host Controller
pci@0000:00:1d.7          bus            6 Series/C200 Series Chipset Family USB
usb@2             usb2    bus            EHCI Host Controller
usb@2:1                   bus            USB 2.0 Hub
usb@2:1.1                 input          IR Receiver
usb@2:1.3                 input          USB Mouse
pci@0000:00:1f.0          bridge         HM65 Express Chipset LPC Controller
pci@0000:00:1f.2          storage        6 Series/C200 Series Chipset Family 6 p
pci@0000:00:1f.3          bus            6 Series/C200 Series Chipset Family SMB
                          power          Unknown

Общее:
Везде установлен ALTlinux Sisyphus, ядро Linux 4.x.x-std-def-alt1).
Все винчестеры - исправные Seagate Backup Plus 2,5", 2, 4, 5Тб разных модификаций.
Чаще всего проблемы с STDR5000200 и STDR4000200.

Пытаясь найти решение я задействовал usb-quirks, но это не помогает.

Код: [Выделить]

$ cat /etc/modprobe.d/usbquirks.conf
# Disable UAS for Seagate Backup Plus as it causes problems.
# Flag u means disable UAS
# Flag t - US_FL_NO_ATA_1X fix
# https://en.opensuse.org/SDB:USB_3.0_Hard_Drive_troubleshooting
options usb-storage quirks=0bc2:ab24:u
#options usb-storage quirks=0bc2:ab30:t
options usb-storage quirks=0bc2:ab30:u
options usb-storage quirks=0bc2:ab28:u
# https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/linux/+bug/1584557
options usbcore autosuspend=-1

Также бесполезно отключать кеширование

Код: [Выделить]

$ cat limit_write_cache.sh
#!/bin/sh
# 4 mb disk write cache
echo 4194304 > /proc/sys/vm/dirty_bytes
echo 4194304 > /proc/sys/vm/dirty_background_bytes

При замедлении записи dmesg содержит вот такие сообщения:

• Диск на USB3

Код: [Выделить]

[ 8107.835162] INFO: task mc:2604 blocked for more than 120 seconds.
[ 8107.835165]       Tainted: P           O      4.19.43-std-def-alt1 #1
[ 8107.835165] "echo 0 > /proc/sys/kernel/hung_task_timeout_secs" disables this message.
[ 8107.835167] mc              D    0  2604   2602 0x00000000
[ 8107.835170] Call Trace:
[ 8107.835179]  ? __schedule+0x2c5/0x880
[ 8107.835182]  schedule+0x28/0x80
[ 8107.835185]  schedule_preempt_disabled+0xa/0x10
[ 8107.835186]  __mutex_lock.isra.7+0x313/0x500
[ 8107.835189]  ? radix_tree_lookup_slot+0x1e/0x50
[ 8107.835199]  flush_commit_list+0xa1/0x680 [reiserfs]
[ 8107.835206]  get_list_bitmap+0x82/0xd0 [reiserfs]
[ 8107.835211]  do_journal_end+0xaf5/0xd90 [reiserfs]
[ 8107.835217]  reiserfs_end_persistent_transaction+0x1d/0x60 [reiserfs]
[ 8107.835222]  reiserfs_write_end+0xe3/0x2d0 [reiserfs]
[ 8107.835227]  generic_perform_write+0x138/0x1b0
[ 8107.835230]  __generic_file_write_iter+0xfa/0x1c0
[ 8107.835232]  generic_file_write_iter+0xe8/0x1f2
[ 8107.835235]  new_sync_write+0xfb/0x160
[ 8107.835251]  vfs_write+0xa5/0x1a0
[ 8107.835258]  ksys_write+0x57/0xd0
[ 8107.835265]  do_syscall_64+0x62/0x150
[ 8107.835271]  entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9
[ 8107.835277] RIP: 0033:0x7feab0618261
[ 8107.835290] Code: Bad RIP value.
[ 8107.835293] RSP: 002b:00007ffdcd5305b8 EFLAGS: 00000246 ORIG_RAX: 0000000000000001
[ 8107.835298] RAX: ffffffffffffffda RBX: 0000000000f15960 RCX: 00007feab0618261
[ 8107.835301] RDX: 0000000000020000 RSI: 0000000000f15960 RDI: 000000000000000b
[ 8107.835303] RBP: 0000000000020000 R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
[ 8107.835305] R10: 000690b61c276f93 R11: 0000000000000246 R12: 000000000000000b
[ 8107.835308] R13: 0000000000f15960 R14: 00000001b7a40000 R15: 0000000000f07490


• Диск на USB2:

Код: [Выделить]

[46747.319091] perf: interrupt took too long (3162 > 3138), lowering kernel.perf_event_max_sample_rate to 63000
[51254.862506] perf: interrupt took too long (4007 > 3952), lowering kernel.perf_event_max_sample_rate to 49000

Команда sync отрабатывает, но отключить диск с помощью меню "Безопасно отключить носитель" в cinnamon не получается.

Отключение вручную после команды sync, размонтирования и ожидания порядка 10 сек (вывод dmesg):

Код: [Выделить]

[14246.142836] usb 1-1.3: USB disconnect, device number 9
[14246.152294] sd 7:0:0:0: [sdb] tag#0 FAILED Result: hostbyte=DID_NO_CONNECT driverbyte=DRIVER_OK
[14246.152311] sd 7:0:0:0: [sdb] tag#0 CDB: Write(16) 8a 00 00 00 00 00 00 00 72 a8 00 00 00 08 00 00
[14246.152313] print_req_error: I/O error, dev sdb, sector 29352
[14246.152316] Buffer I/O error on dev sdb1, logical block 3413, lost sync page write

Подключение диска (usbquirks задействованы):

Код: [Выделить]

[ 2275.482020] usb-storage 1-1.3:1.0: USB Mass Storage device detected
[ 2275.482192] usb-storage 1-1.3:1.0: Quirks match for vid 0bc2 pid ab28: 800000
[ 2275.482244] scsi host7: usb-storage 1-1.3:1.0
[ 2275.482346] usbcore: registered new interface driver usb-storage
[ 2275.484468] usbcore: registered new interface driver uas
[ 2276.493624] scsi 7:0:0:0: Direct-Access     Seagate  BUP BK           0304 PQ: 0 ANSI: 6
[ 2276.497920] sd 7:0:0:0: [sdb] Spinning up disk...
[ 2277.515886] ..........ready
[ 2286.728267] sd 7:0:0:0: [sdb] Very big device. Trying to use READ CAPACITY(16).
[ 2286.728616] sd 7:0:0:0: [sdb] 9767541167 512-byte logical blocks: (5.00 TB/4.55 TiB)
[ 2286.728618] sd 7:0:0:0: [sdb] 2048-byte physical blocks
[ 2287.197593] sd 7:0:0:0: [sdb] Write Protect is off
[ 2287.197597] sd 7:0:0:0: [sdb] Mode Sense: 4f 00 00 00
[ 2287.198765] sd 7:0:0:0: [sdb] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA
[ 2287.324330]  sdb: sdb1
[ 2287.327487] sd 7:0:0:0: [sdb] Attached SCSI disk
[ 2292.754216] REISERFS (device sdb1): found reiserfs format "3.6" with standard journal
[ 2292.754269] REISERFS (device sdb1): using ordered data mode
[ 2292.754270] reiserfs: using flush barriers
[ 2292.857261] REISERFS (device sdb1): journal params: device sdb1, size 8192, journal first block 18, max trans len 1024, max batch 900, max commit age 30, max trans age 30


[viacheslav]

Неужели нет никаких идей о том, что может вызывать такие проблемы?

У меня есть рабочая гипотеза:
Наиболее проблемные винчестеры - Seagate с "черепичной" записью, т.е. одновременно с записью новых данных происходит перезапись старых на соседних участках блина.
Возможно виноваты usb-контроллеры, которые Seagate ставит в свои внешние винты, но тогда это Linux не умеет с ними работать. Как провести грамотную диагностику?

Проблема в том, что ни один другой производитель не смог упаковать 5Тб в один 2,5" внешний винчестер. Если виноваты сами винты (их много штук), то альтернативы им пока не видно.

* У меня нет ни малейшего понятия, на какой пакет можно вешать баг (.*-kernel-.* ?).

[klark973]

Неужели нет никаких идей о том, что может вызывать такие проблемы?

Для начала попробуйте на одном из винтов поменять файловую систему с ResierFS на ext4, пронаблюдать. Тогда будет смысл продолжать диагностику. Ещё вариант: JFS.

[asy]

Возможно виноваты usb-контроллеры, которые Seagate ставит в свои внешние винты, но тогда это Linux не умеет с ними работать.

А как надо уметь работать с контроллером? Ему сказали "пиши", на этом всё. А уж как он там дальше пишет - это его дело.

* У меня нет ни малейшего понятия, на какой пакет можно вешать баг (.*-kernel-.* ?).

Может быть на и на Seagate. Щёлканье головками больше намекает именно на это.

[viacheslav]

Может быть на и на Seagate. Щёлканье головками больше намекает именно на это.

Это характерное поведение многих экземпляров свежих моделей внешних винчестеров (STDR5000200 и STDR4000200) на минимум 2х разных компьютерах (десктоп и ноутбук). Ошибок SMART нет. Некоторые винты прямо из магазина делали это при первом включении.  "Щелканье", а вернее цикл стоп-раскрутка-стоп, не ведет к немедленным необратимым поломкам. Если винчестеры отключить и снова подключить в тот же порт USB, то они могут начать работать нормально (а могут свалиться в то же состояние через пару часов).   

Проблема замедления скорости записи возникает всегда или почти всегда (граница 20Гб очень размытая).  "Щелканье" вещь случайная, и процентах в 70% случаев его нет, хотя возникает оно только после замедления.

С другой FS, попробую, но на это надо время....

[asy]

Ещё, кстати, вариант: может мощности питания не хватает от USB?

[ASte]

Т.е. запустив копирование терабайта файлов в mc

Я бы для начала исключил mc. Просто "на всякий случай". И попробовал бы скопировать что-то большое заведомо проблемного размера  простым cp

[viacheslav]

Я попробовал использовать другие FS (ext4, ntfs) и отключил все известные мне настройки экономии энергии USB (UEFI bios ASPM, usb.autosuspend=-1, опции в powertop, принудительный режим xHCI на  все USB3 порты) и увидел следующее:

Проблемы две.
1) Постепенное падение скорости, сопровождаемое общим торможением системы за период порядка 4-5 часов после загрузки. Мне кажется, что это связано с общим управлением энергией.
Торможение проявляется независимо от выбранной FS. При этом падает общая скорость реакции системы. На десктопе начинает тормозить графика до состояния слайд-шоу. На ноутбуке эффект слабее, графика страдает меньше.
Скорость записи на винчестер падает примерно вдвое. Iotop показывает периодические замедления и ускорения записи  от 10-13 мб/сек до 50-80 мб/сек. Общая средняя скорость записи на ext4 падала от 110 мб/сек (не кеш) до 50 мб/сек.

* В одном из тестов у меня параллельно  с записью на USB-диск 4Тб данных было запущено пережатие видео, загружающее все процессоры. Скорость пережатия также плавно падала.
Серьезного перегрева при этом не было. GPU - 64-82, CPU - 50-70 градусов. Охлаждение комнаты до уличных +5 снизило температуру процессора на 10 градусов, но торможение не уменшалось.

2)  Неожиданные затыки с reiserFS у новых ядер 4.x Я заметил несколько случаев, когда процесс копирования, а также reiserfsck и mkreiserfs зависали в состоянии uninterraptible sleep (флажок D в ps), т.е. бесконечное ожидание каких-то системных вызовов, причем выйти из этого можно только перезагрузкой или выдергиванием  USB провода. В логах ничего, strace к зависшим процессам не подключается. Отмонтирование невозможно. Это часто кончается испорченной FS. Именно в эти моменты и случалось падение скорости IO до сотни килобайт в секунду по iotop. 
Ядро и reiser надо чинить. Перебираться на ext/xfs/jfs трудно, долго и совсем не хочется. Только у меня много терабайт данных и некоторые из архивных винтов нельзя 1в1 скопировать на ext так как c ext на том же винте остается меньше свободного места.
 
3) "щелканья" во время опытов не было, хотя ранее с этим же винчестером оно случалось.