Wissen: Welche Vorteile bringt USB 3.1?

Mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10 GBit/s ist USB 3.1 weit mehr als ein einfaches Update

Geschrieben von Nils Waldmann am 25.06.2015.

USB 3.1 Logo

Geräte mit USB 3.0-Schnittstelle sind aktuell dabei den Endanwendermarkt vollständig zu durchdringen und schon steht die nächste Evolutionsstufe vor der Tür. Die nächste USB-Generation trägt die Bezeichnung „SuperSpeed +“, in der Masse wird aber wohl auch bei dieser Protokollrevision das Kürzel USB 3.1 hängen bleiben.

Was ist USB 3.1?

Hinter der neuen Bezeichnung USB 3.1 versteckt sich die nächste Entwicklungsstufe der wohl bekanntesten Computerschnittstelle der Welt. Im Gegensatz zum Generationswechsel zwischen USB 2.0 und dem aktuellen USB 3.0 Standard, ist USB 3.1 eine Weiterentwicklung des USB 3.0 Protokolls. Diesem Tatbestand hat die zuständige USB Promoters Group auch noch einmal Nachdruck verliehen, in dem die offizielle Bezeichnung der Schnittstelle von „SuperSpeed“ (USB 3.0) lediglich in „SuperSpeed +“ geändert worden ist.

Neben der reinen Übertragung von Daten oder Ansteuerung von Peripheriegeräten ist USB 3.1 erstmals in der Lage auch Monitore anzusteuern. Dazu kommt intern das DisplayPort-Protokoll zum Einsatz, welches es USB 3.1 erlaubt Bildschirme mit einer Auflösung von bis zu 3840 x 2160 Pixel bei 60 Hz anzusprechen. Parallel dazu lassen sich weiterhin Daten über dieselbe Schnittstelle austauschen. Verwendet man die gesamte verfügbare Bandbreite von USB 3.1 für die DisplayPort-Übertragung so sollen theoretisch sogar 5K-Monitore betrieben werden können.

Wie schnell ist USB 3.1?

Mit der Einführung wird die verfügbare Bandbreite von 5 GBit/s (USB 3.0) auf 10 GBit/s verdoppelt. Damit macht der neue Standard den Weg frei für noch schnellere externe Datenspeicher. Aber auch die Industrie dürfte sich im Bereich der Bildverarbeitung über die deutliche Erhöhung der Bandbreite freuen.

Wir haben in einem kleinen Testaufbau unsere ersten Erfahrungen mit USB Type C für euch festgehalten. Als Host-Controller kam dabei eine ASUS USB 3.1 TYPE-C PCIe-Karte zum Einsatz, welche die nötigen Anschlüsse für unsere Testgeräte zur Verfügung stellt. Als Testspeicher haben wir das SanDisk Dual-USB-Laufwerk Typ-C mit 32 GB eingesetzt. Dieser USB-Stick verfügt über einen USB-C-Stecker sowie über den bisher geläufigen USB-Typ-A-Stecker des USB 3.0 Standards. Anzumerken ist, dass das SanDisk Dual-USB-Laufwerk Typ-C nicht den Anspruch erhebt, die mit USB 3.1 neu verfügbare Bandbreite auszunutzen. Als Vergleich haben wir das SanDisk Ultra Dual USB-Laufwerk 3.0 mit 32 GB herangezogen

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Das SanDisk Ultra Dual USB-Laufwerk 3.0 ist in den Kapazitäten 16, 32 oder 64 GB erhältlich.

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Das SanDisk Dual-USB-Laufwerk Typ-C bestizt den neuen Typ-C Stecker.

 

 

Testsystem

  • Prozessor: Intel Core i7-4790 3,6 GHz (Haswell), Turbo Boost aktiv, Hyperthreading aktiviert
  • Mainboard: Asus Asus ROG Maximus VII Hero
  • Arbeitsspeicher: 8 GB G.Skill DDR3 3.000 MHz CL 11-11-11-28
  • Kühler: Noctua NH-D15
  • Systemlaufwerk: SanDisk Extreme Pro 480 GB
  • Betriebssystem: Windows 7 Ultimate x64
  • Netzteil: be quiet! Straight Power 1.200 Watt
  • USB 3.1 Adapter: ASUS USB 3.1 TYPE-C PCIe-Karte (x2)



Es ist sehr gut erkennen, dass ein Gerät mit USB-C-Stecker kein Garant dafür ist, höhere Leistung als ein Gerät mit dem bekannten Typ-A-Stecker (USB 3.0) zu bieten. In diesem Fall wird der USB Typ C Stück von dem wesentlich flotteren USB 3.0-Laufwerk überholt. Grund hierfür ist nicht die neue Schnittstelle an sich, sondern viel mehr die verbauten Speicherchips im Inneren des USB-Datenträgers. Auch mit USB 3.1 hängt die Geschwindigkeit also weiterhin vom eingesetzten Endgerät ab.

Ist USB 3.1 abwärtskompatibel?

Zusammen mit der Einführung von USB 3.1 betritt auch ein neuer USB-Steckertyp den Markt: Die Rede ist vom neuen USB-C-Steckerystem, welches erstmals nicht kompatibel zu den älteren USB-Generationen sein wird.

Der Grund dafür ist simpel: Der neue USB-C-Stecker ist deutlich kleiner als die vorherigen Steckertypen und lässt sich erstmals in beliebiger Richtung in die zugehörige USB-C-Buchse stecken. USB 3.1 bringt also das für den Massenmarkt, was Apple mit seinem Lightning-Connector schon vor wenigen Jahren veröffentlicht hat. Ein wesentlicher Unterschied besteht aber: USB 3.1 kommt vollständig mit passiven Kabeln aus, was generell bedeutet, dass sich USB-C-Kabel weiterhin günstig fertigen lassen dürften.

USB-C stellt dabei einen echten Meilenstein in der USB-Entwicklung dar, die USB 3.1 vor allem im Bereich der mobilen Geräte zu einem schnellen Wachstum verhelfen wird. Zurzeit haben sich die Smartphone- und Tablet-Hersteller mit dem Micro-USB-Stecker (USB 2.0) abgefunden, USB 3.0 fähige Endgeräte gibt es fast gar nicht. Das liegt vor allem an dem unpraktischen Format des USB 3.0 Micro-B-Stecker, welcher für viele mobile Geräte viel zu groß ist. Mit USB 3.1 und dem C-Stecksystem ändert sich dies nun. Für Endanwender bedeutet dies, dass es in Zukunft Smartphones und Tablets geben wird (ggf. schon das Samsung Galaxy Note 5 bzw. Galaxy S6 Note), die deutlich schneller Daten mit dem Computer austauschen können, beispielsweise wenn Musik oder hochauflösende Videos übertragen werden.

DualDrive_TypeC_withPhone_DSC_1551_HR

Die SanDisk Ultra Dual USB-Laufwerke können in Verbindung mit Android-Smartphones oder-Tablets zum Datenaustausch oder zur Datensicherung verwendet werden.

Wie viel Leistung kann USB 3.1 bereitstellen?

Ein großes Manko von USB 2.0 war die deutlich beschränkte elektrische Leistung, die über das Kabel übertragen werden konnte: gerade einmal 2,5 Watt. Mit USB 3.0 wurde diese Grenze auf knapp 5 Watt angehoben und lästige Y-Adapterkabel für externe Festplatten gehörten der Vergangenheit an. Mit USB 3.1 hat man sich dem Thema der Leistungsbereitstellung noch einmal völlig neu angenommen und fünf verschiedene Leistungsprofile definiert.

Dafür kann USB 3.1 nicht nur auf eine Versorgungsspannung von 5 Volt, sondern auch auf 12- und 20-Volt-Spannungsschnienen zurückgreifen, die je nach Profil parallel betrieben werden. Im höchsten Leistungsprofil 5 kann der USB C Stecker somit Geräte mit einer Leistung von bis zu 100 Watt versorgen. Die folgende Tabelle zeigt die Abstufungen im Überblick:

Profilname

5V / Stromstärke

12V / Stromstärke

20V / Stromstärke

Maximal Leistung

Profil 1

5V bei 2A

10 Watt

Profil 2

5V bei 2A

12V bei 1,5A

18 Watt

Profil 3

5V bei 2A

12 V bei 3A

36 Watt

Profil 4

5V bei 2A

12 V bei 3A

20 V bei 3A

60 Watt

Profil

5V bei 2A

12 V bei 5A

20 V bei 5A

100 Watt

Unter Verwendung der höheren Profilstufen ist es somit durchaus denkbar, Geräte wie Drucker oder Monitor lediglich über USB 3.1 anzubinden, ohne das ein zusätzliches Video/Daten- oder Stromkabel benötigt wird. Auch das Aufladen von Notebooks ist so ohne Probleme möglich. Apple macht es mit seinem neuen 2015 MacBook, dem Nachfolger des MacBook Air, vor und setzt bereits auf die USB-C-Schnittstelle.

Zusammenfassung

Dank der verdoppelten Datenrate auf bis zu 10 GBit/s und dem neuen Typ-C-Stecksystem bringt USB 3.1 alles mit, was man sich von einem USB 3.0 Nachfolger hätte wünschen können. Die Möglichkeit den Stecker endlich in beliebiger Richtung einstecken zu können, wird der Schnittstelle im mobilen Segment ein schnelles Wachstum bescheren. Gepaart mit dem extremen Anstieg der elektrischen Leistung, die über das USB-C-Kabel übertragen werden kann, ist USB 3.1 zudem weit mehr, als nur eine einfache Weiterentwicklung.

Abzuwarten bleibt, wie schnell die Mainboard-Hersteller USB 3.1 in ihre Produkte integrieren werden und ob das Leistungsprofil 5, welches bis zu 100 Watt bereitstellen kann, auch als integrierte Lösung oder nur als zusätzliche Steckkarte mit direkter Verbindung zum Netzteil zu sehen sein wird.

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Nils Waldmann

Nils Waldmann

...ist seit über 10 Jahren bei Allround-PC.com und als Redakteur und technischer Leiter tätig. In seiner Freizeit bastelt und konstruiert Nils gerne flugfähige Modelle oder fotografiert und filmt auf Motorsportevents. Im "echten Leben" studierter Wirtschaftsingenieur und Qualitätsmanager.

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