USB 3.1 und Thunderbolt 3 - ein Anschluss für alles!

USB 3.1 und Thunderbolt 3 - ein Anschluss für alles!

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Der allgegenwärtige USB Anschluss wird mit USB 3.1 komplett erneuert.

Von USB 1 zu USB 3.1

1995 eingeführt, konnte USB 1.0 bis zu 1,5 MB pro Sekunde transportieren. Damit gab es damals erstmals eine Möglichkeit viele Geräte wie Scanner, Drucker und Festplatten über eine einheitliche Schnittstelle am Desktop PC anzuschliessen. Es folgten vier Jahre später USB 2.0 mit 60 MB (Hi-Speed) und im Jahr 2008 wurde der USB 3.0 Standard mit 500 MB pro Sekunde (Super Speed) eingeführt. Der nun aktuelle USB-Standard 3.1, die verbesserte Schnittstelle von USB 3.0, sieht Datenübertragungen mit bis zu 10 Gigabit pro Sekunde vor.

Mit der Einführung von USB wurde das Zusammenspiel von PCs, Speichermedien und Peripheriegeräten wesentlich vereinfacht. Inzwischen haben USB Ports längst die IT Geräte verlassen und finden sich unter anderem an Fernsehern, Medienplayern, aber auch an Steuerungsanlagen für Strom und Heizung oder im Auto.

Die weitere Entwicklung hin zu USB 3.1 und Thunderbolt 3 lässt einen Anschluss und ein Kabel für alles Realität werden.

Das bringt USB 3.1 wirklich

Mit USB 3.1 werden drei wesentliche Fortschritte erzielt:

  • Datenübertragung von bis zu 10 GBit/s
  • Neuer, stabiler und verdrehsicherer Stecker
  • Leistungsaufnahme von bis zu 100 Watt

Der USB 3.1 Standard ist mit bis zu 10 Gbit/s doppelt so schnell wie USB 3.0. Der Begriff USB 3.1 sagt aber wenig über die Datenübertragungsrate aus. Auch Geräte, die nur die seit USB 3.0 übliche SuperSpeed-Geschwindigkeit (5 GBit/s) liefern, dürfen sich USB 3.1 Generation 1 nennen. Erst der Zusatz „Generation 2“ weist auf Super Speed Plus (10 GBit/s) hin.

USB 3.1 sagt zudem nichts über die Steckverbindung aus. Aktuell gibt es USB 3.1 A und USB 3.1 C Steckverbindungen. USB 3.1 A Stecker sind mit den bisherigen, „tieferen“ USB Verbindungen kompatibel. Für USB 3.1 gibt es zudem auch einen neuen Stecker, dem Typ-C-Standard. Der Typ C Standard ist eine kleinere, verdrehsichere Steckverbindung mit mehr Kontakten. Der neue C Steckertyp von USB 3.1 zeichnet sich durch robustere Eigenschaften aus. Der Typ-C Stecker soll 10'000 Einsteckvorgänge aushalten, mehr als doppelt so viele wie bisherige USB Stecker.

Eine weitere Entwicklung von USB 3.1 ist eine höhere USB Power Delivery. USB 3.1 Typ-C ermöglicht eine Leistungsaufnahme von bis zu 100 Watt. Dabei handeln die beteiligten Geräte aus, wer Strom liefert und wer ihn aufnimmt. Ausserdem treten sie in Verhandlungen über höhere Spannungen und Ströme. Um 100 Watt Leistungsaufnahme zu erreichen, müssen die Kombination von Leistungsaufnahme und -abgabe stimmen und ein „Fully Featured“ USB C Verbindungskabel ist Pflicht.

Aussterbende Schnittstelle Tunderbolt?

Tunderbolt wurde von Intel und Apple als Schnittstelle für Computer und Peripheriegeräte erstmals 2009 vorgestellt. Technisch handelt es sich um eine Kombination aus Display Port und einer PCIe Schnittstelle. 2013 hat Intel die zweite Tunderbolt Generation, Thunderbolt 2, mit einer Datenrate von 20 GBit/s auf den Markt gebracht. Thunderbolt 2 ist mittlerweile auch bei Windows Systemen verfügbar.

Mit der Einführung von USB 3.1 sah es so aus, dass Thunderbolt keine Verbreitung mehr finden wird. Intel schafft nun mit der dritten Generation von Thunderbolt einen Kompromiss und kombiniert die Schnittstellen USB 3.1 und Thunderbolt 3.

USB 3.1 und Tunderbolt 3 als gemeinsamer Standard

Mitte 2015 wurde vom Thunderbolt-Konsortium die dritte Version von Thunderbolt vorgestellt, die als physisches Merkmal einen verdrehsicheren USB-C-Stecker mit der Maximalversion der USB 3.1 Spezifikation verbindet.

Zusätzlich erweitert Tunderbolt 3 den USB 3.1 Standard um zusätzliche Übertragungsmodi und Protokolle. Damit werden Übertragungsraten von bis zu 40 Gbit/s möglich. Thunderbolt 3 soll dazu dienen alle Bild-, Ton-, Energie- und Datenübertragungskanäle in einer Schnittstelle zu bündeln.

 

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USB 3.1 und Thunderbolt 3 in der Praxis

USB 3.1 findet immer mehr Verbreitung. Aktuelle Mainboards sind oft mit USB 3.1 Anschlüssen der ersten oder zweiten Generation ausgerüstet. Häufig findet sich bei Mainboards bzw. bei PCs eine Kombination von USB 3.1 Schnittstellen mit Typ A und Typ C Stecker. Beide USB 3.1 Steckverbindungen können bei PCs ergänzt werden indem zusätzliche Schnittstellenkarten eingesetzt werden.

Aktuelle USB 3.1 Anschlüsse sind oft noch mit der Spezifikation der Generation 1 ausgerüstet. Doch auch wenn USB 3.1 Super Speed Plus Hardware eingesetzt wird, werden die maximalen Transferraten nicht immer erreicht. Oft liegt das an schlechten Kabeln oder Steckverbindern. Nur hochwertige Datenkabel können das volle Datenvolumen übertragen, wobei die Länge der Kabel eingeschränkt ist. Während für den USB 3.0 Datentransfer eine maximale Kabellänge von 5 Metern erreicht werden kann, ist die maximale Länge für USB 3.1 aktuell 1 Meter.

Transfers auf externe Medien mit sehr hohen Transfergeschwindigkeiten klingen verlockend. In der Praxis profitiert man davon bisher noch nicht wirklich. Es gibt erst wenige Geräte, die USB 3.1 Generation 2 unterstützen.

Auch Thunderbolt 3 Anschlüsse gibt es bereits auf dem Markt. Mainboards wie das Asus Z170 Premium der aktuellen Skylake Plattform unterstützen USB 3.1 und Thunderbolt 3. Doch auch zu Thunderbolt 3 gibt es noch keine externen Geräte.

Eine Zukunft mit einem Kabel für alles rückt aber näher. Mit USB 3.1 kann ein Kabel für mehrere Einsatzzwecke verwendet werden. Mit Thunderbolt 3 bietet erstmals ein einziges Kabel im Vergleich zu jedem anderen die vierfache Bandbreite für Daten und die doppelte Videobandbreite inklusive Stromversorgung. Mit Thunderbolt 3 werden neue Szenarien möglich wie 4K-Videos, Docks zum Aufladen von Geräten, externe Grafik und integrierte 10-GBit/s-Ethernet-Netzwerke – das alles mit einem Kabel!

Über den/die Autor(in):

Annette Mägerle

Annette Mägerle

Nach langjähriger Tätigkeit in IT Grossunternehmen hat Annette Mägerle vor 8 Jahren die Leitung des Schweizer PC Assemblierers brentford ag übernommen. In dieser Funktion gestaltet Annette Mägerle das Angebot von brentford ag und entwickelt die PC Systeme. Die neuesten PC Technologien werden laufend beobachtet, getestet und in brentford Systemen implementiert. Durch die enge Zusammenarbeit mit den verschiedensten Software Anwendern sind die Erfahrungen im Bereich Computertechnologie umfassend. Aber nicht nur. Annette Mägerle kennt sich auch mit den Funktionsweisen unterschiedlicher Anwendungen bestens aus.