USB 3, USB 4, Thunderbolt und USB-C

Alles, was Sie wissen müssen

Author Anson Phan | 15. Mrz. 2021 | Alle, Verbraucher

Wenn es um technische Erfolgsgeschichten geht, muss der Siegeszug des USB bzw. Universal Serial Bus zu den Besten gehören.

Und man vergisst leicht, dass die Änderung eine ziemlich große Sache war, als die USB-Schnittstelle Mitte der 1990er Jahre erstmals auf den Markt kam. Vorbei sind die Zeiten, in denen versucht wurde, den richtigen Anschluss an den richtigen Anschluss für das richtige Peripheriegerät anzupassen. Stattdessen hat sich ein einziger universeller Standard etabliert, der die IT-Revolution der letzten 20 Jahre vorantreibt. Als weltweit erstes Unternehmen, das den ersten SOC-USB-Flash-Controller herstellte, steht Phison tatsächlich an der Spitze dieses technologischen Umbruchs.

Aber die Dinge sind in letzter Zeit etwas komplizierter geworden. Angesichts der Einführung verschiedener Kabeltypen und eines rückwirkenden Benennungssystems, das mehr Verwirrung als Klarheit verursacht hat, ist es nicht verwunderlich, dass viele Menschen nicht so auf dem neuesten Stand der Entwicklungen sind, wie sie es gerne hätten.

Werfen wir also einen Blick auf die aktuelle Situation in Bezug auf USB-Anschlüsse und sehen wir uns an, was sich mit den kommenden zukünftigen Entwicklungen abzeichnet.

USB 3.0 Typ-A

Der USB-3.0-Standardanschluss umfasst die drei derzeit verfügbaren USB-3.2-Typen. Diese sind:

1. Der SuperSpeed USB (USB 3.2 Gen 1), mit einer maximalen Geschwindigkeit von 5 Gbit/s
2. Der SuperSpeed USB 10 Gbit/s (USB 3.2 Gen 2), mit einer maximalen Geschwindigkeit von 10 Gbit/s
3. Der SuperSpeed USB 20 Gbit/s (USB 3.2 Gen 2 x 2), mit einer maximalen Geschwindigkeit von 20 Gbit/s

Die SuperSpeed USB-Serie ist abwärtskompatibel mit dem vorherigen USB 2.0-Standard und nutzt die gleichen USB-Typ-A-Anschlüsse, die erstmals Ende der 1990er Jahre bei USB 1.1 zu sehen waren. Der Typ-A-Stecker ist heute der am häufigsten verwendete Steckertyp und findet sich im Design vieler Arten von Peripheriegeräten wieder, wie zum Beispiel Flash-Laufwerke, Digitalkameras, externe Festplatten und Computertastaturen, um nur einige zu nennen.

Jeder USB-Typ-A-Stecker funktioniert mit jedem anderen Typ-A-Anschluss, unabhängig davon, ob die angeschlossenen Geräte in verschiedenen Epochen hergestellt wurden. Das Einzige, was beeinträchtigt wird, ist die Leistungsgeschwindigkeit der Geräte, wobei die langsamste Geschwindigkeit überwiegt, aber trotzdem funktioniert.

USB Typ-C

Das USB-Typ-C-Kabel ist ein symmetrisches Steckersystem, das sowohl große Datenmengen übertragen als auch ein schnelleres und leistungsstärkeres Laden mehrerer Geräte ermöglichen kann.

Der Typ-C-Anschluss ermöglicht die Übertragung von satten 100 W Leistung zwischen Geräten, verglichen mit nur 7,5 W beim vorhandenen USB-Typ-A. Die Richtung der Stromübertragung ist nicht mehr festgelegt, d. h. das Gerät mit der meisten Leistung kann als Host fungieren. Darüber hinaus wird die Energieverwaltung für alle angeschlossenen Peripheriegeräte optimiert. So wird sichergestellt, dass jedes Gerät nur so viel Strom verbraucht, wie es benötigt, was zu einem geringeren Gesamtstromverbrauch aller Geräte und Anwendungen führt.

Mit dem USB-Typ-C-Anschluss sind Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 20 Gbit/s möglich, und da der Anschluss eine Reihe verschiedener Datentypen, einschließlich Videodaten, unterstützt, könnte ein ganzer Film in weniger als einer Sekunde heruntergeladen werden.

Der Typ-C-Anschluss kann auch das Thunderbolt-Protokoll unterstützen, dies hängt jedoch vom jeweiligen Gerät ab. Ein Problem hierbei ist, dass die Anschlüsse gleich aussehen. Es liegt also am Besitzer des Geräts, zu bestimmen, ob der Anschluss Thunderbolt-kompatibel ist oder nicht. Allerdings arbeitet Intel jetzt mit der USB Promoter Group zusammen, die alle Typ-C-Anschlüsse und Geräte sehen soll, die mit dem Thunderbolt-Anschlusssystem kompatibel sind.

Blitz

Die Thunderbolt-Schnittstelle (Version 1 + 2) war ein alternatives Anschlusssystem, das gemeinsam von Intel und Apple entwickelt und erstmals 2009 unter dem Namen Light Peak auf den Markt gebracht wurde. Das neue Protokoll sollte auf den Vorteilen von USB aufbauen, indem es beide Datenübertragungen erleichtert neben anderen Formen wie Video, und konnte seine maximale Datenrate durch Multiplexen seiner Datensignale auf 20 Gbit/s verdoppeln.

Die neueste Version von Thunderbolt 3 nutzt den Typ-C-Anschluss, ermöglicht aber Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 40 Gbit/s. So können beispielsweise zwei 4K-Displays gleichzeitig betrieben oder jeweils ein Bild mit 5K-Auflösung angezeigt werden.

Und da Thunderbolt 3 den Typ-C-Anschluss verwendet – im Gegensatz zu den früheren Thunderbolt-Versionen, die den Mini-Display-Port verwendeten – kann es jedes andere Gerät oder jede andere Anwendung unterstützen, die der Typ-C-Anschluss unterstützt, einschließlich seiner 100-W-Leistungsübertragungsfähigkeit, sofern dies der Fall ist Um dies zu ermöglichen, sind die richtigen Kabel und Anschlüsse vorhanden.

Um die Einführung der Thunderbolt-Technologie weiter voranzutreiben, hat Intel beschlossen, Geräteherstellern, die die Technologie in ihre Produkte integrieren möchten, auf die Lizenzgebühren zu verzichten. Darüber hinaus begann Intel 2019, Thunderbolt in seine nativen CPUs zu integrieren.

USB4

Das Ziel des USB4-Systems besteht darin, das USB-Typ-C-Ökosystem zu konvergieren und die Datenübertragung basierend auf den Anforderungen der spezifischen verwendeten Geräte zu erhöhen. Der USB4 basiert auf dem Thunderbolt-Protokoll und ermöglicht als solches das Tunneln von PCI-e- und DisplayPort-Daten.

Obwohl USB4 mit der älteren Typ-A-Schnittstelle kompatibel sein wird, bleiben die erweiterten Funktionen nicht erhalten. Dies gilt auch für weniger anspruchsvolle Geräte, bei denen Spitzengeschwindigkeiten von 40 Gbit/s nicht erreicht werden. Es wird jedoch erwartet, dass eine klare Kennzeichnung von USB4-Geräten darüber entscheidet, ob die Anwendung entweder 20 Gbit/s oder 40 Gbit/s erreichen kann.

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Welchen Verbindungstyp Sie auch verwenden oder welche Datenspeicheranforderungen Sie benötigen, Phison hat die Antwort mit einer vollständigen Suite von Typ-A-, Typ-A-+Micro-B-, Typ-A-+Typ-C- und Typ-C-Flash-Laufwerken, erhältlich in Standard-, Mikro-, OTG- und verschlüsselte Formen.

Und so wie schnelle Datenraten eine Sache sind, sind Ihre Datenspeicheroptionen ebenso wichtig.

Mit der besten Option ihrer Klasse sowohl für Einstiegs- als auch für Hochleistungs-USB-Flash-Laufwerksanwendungen sind die U17- und U18-SSD-Controller von Phison die perfekte Lösung für eine effizientere und produktivere Datenverwaltung. Die U17/U18-Einzelchiplösung wurde für jedes Gerät mit Typ-C-Anschluss entwickelt und ist abwärtskompatibel mit Typ-A-USB-Systemen, einschließlich USB 2.0 und höher. Sie bietet bis zu 4 TB Kapazität, ist DRAM-frei und 15-mal schneller als externe Festplatten.

Das U18 ermöglicht außerdem die Verschlüsselung über die Opal-Speicherspezifikation und bietet verbesserte kryptografische Funktionen, Datenvertraulichkeit und Authentifizierungsprotokolle für den Fall, dass das Gerät gehackt wird.