Das bringt der neue USB4-Standard

(Bild: Shutterstock)
Vor etlichen Jahren hat USB seinen Siegeszug angetreten, um die alten, klobigen Stecker aus den 1980ern abzulösen. Nicht nur die Anschlüsse haben sich geändert, sondern vor allen Dingen die Technik unter der Haube, die mit USB4 in die nächste Runde geht.

Wie jeder weiß, haben USB-A-Stecker eine Besonderheit: Sie lassen sich erst nach zweifachem Drehen in den Port stecken und sind somit physikalisch gesehen vierdimensional. Der USB-C-Stecker hat dieses Problem vor einiger Zeit behoben und den Stecker umkehrbar gemacht, was technisch auf dem Controller am Ende der Kabel geregelt wird. USB-C brachte noch eine weitere Neuerung – die Implementierung des Protokolls USB 3, um höhere Daten- und Stromtransferraten zu erreichen. Und genau hier macht der Ende letzten Jahres verabschiedete Standard USB4 weiter, um für den Strom- und Datenhunger zukünftiger Geräte gewappnet zu sein.

Mehr Features, weniger Buchstaben

Zugegebenermaßen war USB-C nicht das einzige Kabel, das USB 3 unterstützte. Denn es gab und gibt auch weiterhin die weit verbreiteten USB-A-Stecker, die das Protokoll bis zur Version USB 3.1 Gen 2 mit einer Geschwindigkeit von fünf Gigabit pro Sekunde implementieren können. In Version USB 3.2 mit den Zusätzen Gen 1, Gen 2 und Gen 2 x 2 sind dann nur noch USB-C-Stecker zulässig und da wie bei den WLAN-Standards niemand mehr einen Überblick hat, was jetzt was bedeutet und wie schnell ist, war ein Update auf USB4 fällig.

Was sind die Vorteile von USB4?

Das USB-IF (USB Implementers Forum) hat bei der Verabschiedung des USB4-Standards bei der Namensnennung praktischerweise auf ein Leerzeichen verzichtet und macht somit nicht nur die Google-Suche nach USB4 schneller. Auch technisch gesehen gibt es mehr Speed. Während bis USB 3.2 Gen 1 noch maximal fünf Gigabit sekündlich durch die Kabel flitzten, waren es bei USB 3.2 Gen 2 schon zehn und bei USB 3.2 Gen 2 x 2 theoretisch maximal 20.

USB4 verdoppelt die Datenrate auf 40 Gigabit pro Sekunde und macht den USB-C-Stecker zum alleinigen Herrscher des Protokolls. „Kann mein Thunderbolt 3-Anschluss auch“, werdet ihr sagen? Richtig und auch kein Zufall, denn USB4 basiert tatsächlich auf dem Thunderbolt-3-Protokoll, das von Intel ins Leben gerufen und unter anderem bei den Ports von Apples Geräten implementiert wurde. Es passen hier zwar auch USB-C-Stecker des alten USB-Standard, jedoch ist die Technik eine andere.

Denn im Gegensatz zu USB 3 ist Thunderbolt 3 nicht nur schneller, sondern kann aufgrund der hohen Bandbreite bis zu vier 4K-Displays oder zwei in 6K-Auflösung ansteuern. Mit USB4-Geräten und -Kabeln wird genau das dann auch möglich und somit vermutlich für einen deutlich größeren Markt erschwinglich. Zudem ist das Protokoll smart genug, die Frame-Raten an einem angeschlossenen Bildschirm stabil zu halten, während ihr gleichzeitig Daten auf eine externe Festplatte schaufelt.

Mehr Power durch USB Power Delivery

Power Delivery (USB PD) ist zwar kein neues Feature, wird aber unter der USB4-Spezifikation weiter aufgebohrt und kann dann auch Geräte mit bis zu 100 Watt Leistungsaufnahme versorgen. Die Unterstützung von USB PD ist für die Hersteller Pflicht, wenn sie das USB4-Logo auf ihr Produkte kleben wollen und dürfte auch mit der konfusen Namensbezeichnung von USB 3 aufräumen. Zumindest, bis ein neues Feature integriert wird.

Wer USB PD nicht kennt: Das Protokoll legt automatisch Stromtransferraten für angeschlossene Geräte fest und kann beispielsweise auch Notebooks mit einer USB-PD-Powerbank unterwegs laden. Oder erlaubt ein akkuschonendes und schnelles Laden eines Smartphones von einem Notebook oder andersrum. Geräte mit niedrigerer Watt-Leistung werden dank USB PD dann entsprechend niedrigwattiger geladen, beispielsweise Kopfhörer. Insgesamt sorgt USB PD bei USB4 bei allen Geräten dafür, dass sich die Akkulebensdauer verbessert.

Ist USB4 rückwärtskompatibel?

Wie bei den meisten USB-Varianten ist auch USB4 rückwärtskompatibel, allerdings nur bis USB 2.0. Dafür wird auch der technische Vater Thunderbolt 3 unterstützt. Was sich dagegen von selbst verstehen dürfte: Geräte, die kein oder ein schwächeres Power-Delivery-Feature besitzen, können maximal so laden, wie es ihr eigener Standard erlaubt. Gleiches gilt für Datentransferraten, sodass zum Beispiel ein USB-3-Gerät nicht per USB4-Kabel 40 Gigabit pro Sekunde schnell wird, sondern weiterhin maximal 20 Gigabit pro Sekunde überträgt. Für Adapter gilt natürlich das gleiche.

Welche Geräte unterstützen USB4?

Wie das immer so mit Standards ist, braucht es ein bisschen, bis die ersten Devices, Kabel und Adapter auf den Markt kommen. Man kann hier nur spekulieren, aber vor Ende 2020 oder vermutlich eher 2021 werdet ihr keine USB4-gebrandeten Geräte auf Amazon oder bei den strauchelnden Elektronikfachmärkten finden. Die ersten Devices werden vermutlich ganz klassisch Speichersticks und externe Festplatten sein, aber auch externe GPU dürften mehr Verbreitung finden. Die profitieren nämlich enorm von der hohen Geschwindigkeit von USB4 und könnten dem eh schon schwindenden Desktop-PC-Markt einen weiteren Tritt verpassen.

Kreative dürften diese Flexibilität zu schätzen wissen, vor allem, wenn das Rendern mit Grafikkarten-Prozessoren (GPU) in Zukunft das klassische CPU-Rendering ablöst. Videos am Set oder unterwegs schneiden, Notebook zu Hause an die externe Grafikkarte anschließen und rendern lassen – nur ein komfortables Szenario. Für Gamer gilt hier vermutlich ähnliches. Das Notebook zur Arbeit oder zu Uni mitnehmen und zu Hause an ein Grafikmonster für geschmeidige Pixel anschließen, überbrückt die Zeit, bis Cloud-Gaming in einigen Jahren Standard ist.

Wer sich für die genauen Spezifikationen interessiert, kann sich das offiziell verabschiedete Papier von der Website des USB Implementers Forum herunterladen.

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