Wissen: USB Typ C im Überblick – Was geht, was geht nicht?

Die perfekte Verwirrung: USB Typ C

Geschrieben von Nils Waldmann am 07.03.2016.

USB Bericht Startbild

Apple hat es mit seinem Lightning-Connector vorgemacht, das USB-Konsortium ist mit USB Typ C nachgezogen: Endlich gibt es auch für das USB-Protokoll einen neuen Stecker, den man in beliebiger Orientierung einstecken kann. Doch was hat USB Typ C mit USB 3.1 zu tun? Und wieso liest man manchmal DisplayPort in Verbindung mit USB Typ C? Hier findet ihr die Antwort.

Überblick

Immer häufiger wird der neuen Stecker „USB Typ C“ in Geräten verbaut, ist er doch so schön kompakt und lässt sich somit einfach in mobile Geräte, wie Smartphones, Tablets oder Notebooks integrieren. Neben der wohl offensichtlichsten Neuerung – dem Einstecken in beide Richtungen – gibt es aber auch einiges an Verwirrung um den neuen Stecker. Genauer gesagt: der Stecker ist eigentlich das Einzige, was standardisiert scheint, was hinter der USB Typ C Buchse passiert scheint aktuell fast willkürlich.

Das Problem

USB Typ C wird an vielen Orten mit USB 3.0 / 3.1 gleichgesetzt. Dabei hat der Steckertyp USB Typ C erst einmal rein gar nichts mit dem verwendeten Protokoll (= USB-Version) zu tun. Der Standard beschreibt, salopp gesagt, lediglich wie der Stecker auszusehen hat. Ob darüber im Anschluss eine USB 2.0 oder eine USB 3.1 Gen 2 Verbindung läuft, ist erstmal nicht erkennbar.

Microsoft Lumia 950 - USB-Anschluss

Microsoft Lumia 950 Smartphone mit USB Typ C Port

Das heißt: Nur weil ein Smartphone bereits einen USB Typ C Anschluss hat, bedeutet dies noch lange nicht, dass auch die neuste USB-Version 3.1 Gen2 oder USB 3.0 zum Einsatz kommt. Oftmals versteckt sich dahinter ein gewöhnlicher USB 2.0 Controller, der seine Arbeit genauso „flott“ verrichtet, wie wir es von anderen USB 2.0-Geräten gewöhnt sind.  

Gekennzeichnet werden die Anschlüsse oftmals nicht separat, sodass sich durch den puren Anblick nicht sagen lässt, welche Geschwindigkeit und Funktionen der USB Typ C Port aufweist. Das ist vor allem ein Problem für die Konsumenten, kann man sich aktuell auf keinen Fall darauf verlassen, dass ein Gerät mit USB Typ C Buchse auch alle Vorzüge der neusten USB-Version (USB 3.1 Gen 2) mit sich bringt. Aufpassen ist angesagt: Vor dem Kauf sollte man gründlich recherchieren und auch einmal einen Blick ins Datenblatt wagen, um sicher zu gehen, dass das Gerät die Funktionen über USB Typ C bereitstellt, die benötigt werden.

Das USB-Wirrwarr

Generell geht es in der USB-Welt aktuell wild zu. Was bis vor Kurzem noch USB 3.0 hieß, wird nun als USB 3.1 Gen 1 bezeichnet. USB 3.1 Gen 1 kann, wie gewohnt bis zu 5 Gbit/s übertragen. Die neuste Version hört auf die Bezeichnung USB 3.1 Gen 2 und schafft bis zu 10 Gbit/s. Da in vielen Produktbeschreibungen die genaue Generation bereits jetzt schon oft unter den Tisch fällt, wird nur von USB 3.1 gesprochen. Die Marketingabteilungen freut das sicher, der Konsument muss einmal mehr genauer hinschauen.

Die Spitze des Eisbergs

Wer bis hier hin bereits verwirrt ist: Keine Angst, es wird noch schlimmer. So unterstützt der USB Typ C Stecker noch diverse andere Funktionen, die sich quasi beliebig kombinieren lassen. Das führt in der Konsequenz dazu, dass die ganze Geschichte noch einmal deutlich komplizierter wird.

Alternate Modes

Unter der Bezeichnung „Alternate Modes“ verstecken sich alternative Betriebsarten, mit denen der USB Typ C Stecker kombiniert werden kann. So kann das USB Typ C Kabel, vorausgesetzt beide Geräte unterstützten dies, auch Displayport 1.3 oder MHL (Mobile High-Definition Link) übertragen. Dabei ist es keines Falls Voraussetzung, dass etwa USB 3.1 Gen 2 zum Einsatz kommt. Auch das alte USB 2.0 Protokoll lässt sich mit den neuen Video-Schnittstellen über USB Typ C kombinieren. Die folgende Tabelle versucht sich an einem Überblick:

Stecker

USB-Standard

Mögliche Alternate Modes

USB Typ C

USB 2.0

DisplayPort 1.3 und MHL

USB Typ C

USB 3.1 Gen 1 (5 Gbps)

DisplayPort 1.3 und MHL

USB Typ C

USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps)

DisplayPort 1.3 und MHL

 

Damit die Konsumenten überhaupt noch eine Chance haben zu verstehen, was genau der USB Typ C Port am eigenen Gerät alles kann, werden die Hersteller dazu angehalten, die Funktionen mithilfe von Piktogrammen zu versehen. Intel wagt hier einen Versuch, eine einheitliche Beschriftung gibt es aber noch nicht. Oft fehlt sie vollständig.

DisplayPort und Thunderbolt 3

USB Typ C unterstützt, wie bereits angesprochen, auch die Übertragung von DisplayPort Signalen bis zum Standard 1.3. Damit lassen sich maximal 5.120 × 2.880 @ 60 Hz bei 24 Bit (auch als 5K bekannt) realisieren. Wahlweise sind aber auch zwei Monitore mit bis zu 3.840 × 2.160 @ 60 Hz bei 24 Bit möglich.

Darüber hinaus hat Apple sich dazu entschlossen, USB Typ C als den Stecker der Zukunft zu verwenden. Somit setzt die dritte Generation des hauseigenen Thunderbolt Protokolls auch auf den USB Typ C Stecker. Apple bezieht in dem ganzen USB-Chaos beinahe eine Außenseiterrolle – ganz zur Freude des Kunden. Denn bei Thunderbolt-Anschlüssen auf USB Typ C Basis steht immer USB 3.1 Gen 2 mit 10 Gbps zur Verfügung. Zudem können über Thunderbolt bis zu 40 Gbit/s ausgetauscht werden. On Top gibt es noch die Möglichkeit DisplayPort 1.2a über das USB Typ C Kabel mit Thunderbolt 3 laufen zu lassen. Damit bieten sich im Grunde die gleichen Möglichkeiten, wie bei DisplayPort 1.3. Lediglich auf HDMI 2.0 samt HDCP 2.2 Kopierschutz über entsprechende Adapter muss verzichtet werden – das bleibt der neuen Version 1.3 vorbehalten.

Thunderbolt 3 im Überblick

Quelle: Thunderbolttechnology.net

In Sachen elektrische Leistung stellt Apple über Thunderbolt 3 mindestens 15 Watt bereit. Theoretisch ist der Einsatz von USB PD auch mit Thunderbolt möglich. Hier fehlt es allerdings ebenfalls an Kennzeichnungen. Der Vorzug über Thunderbolt auch direkt die nackten PCIe-Lanes (x4 PCIe 3.0) nutzen zu können, bleibt im Übrigen auch bei Verwendung von USB Typ C als Stecksystem erhalten.

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Power Delivery

Als wäre dies noch nicht genug, kommt ein weiteres, optionales Feature, welche sich über USB Typ C realisieren lässt hinzu: USB Power Delivery – also das Aufladen bzw. Versorgen von Endgeräten mit erhöhter Leistung. USB Power Delivery (USB PD) ist dabei ein völlig eigener Standard, der wiederum mit USB Typ C Geräten / -Kabeln kombiniert werden kann.
Für USB Typ C bedeutet das zweierlei: Ist das Gerät sowie das Kabel USB Power Delivery fähig, so steht die Power Delivery Funktion zur Verfügung. Je nach unterstützter Leistungsstufe können dann bis zu 100 Watt über das Typ C Kabel übertragen werden. Abstufungen gibt es bei 10, 18, 36 und 60 Watt. USB Power Delivery ist dabei jedoch keines Falls an das USB Typ C System gebunden. Auch Typ A und Typ B Kabel können Power Delivery nutzen, wenn sie dafür vorgesehen sind. Auch funktioniert USB Power Delivery unabhängig von der USB Protokollversion ab USB 2.0.
Damit USB Power Delivery jedoch korrekt arbeitet, wird ein spezielle USB PD Kabel benötigt. Dabei handelt es sich um „aktive Kabel“. Die beiden Geräte sowie das Kabel kommunizieren miteinander, um die entsprechende Leistungsstufe zu vereinbaren. Dabei wird sich nach dem schwächsten Glied der Kette gerichtet.
Was nehmen wir mit? Nur weil Typ C drauf steht, muss noch lange nicht viel Saft rauskommen. Leider.

Und ohne USB PD?

Natürlich stellt USB Typ C auch ohne USB PD eine Spannungsversorgung für Peripheriegeräte zur Verfügung. Auch hier geht es – wie sollte es anders sein – ein wenig undurchsichtig zu.

Ein Blick in die Tabelle gibt einen Einblick. Wir wollen uns an dieser Stelle auf reine USB Typ zu USB Typ C Verbindung beschränken:

USB Standard

Verbindung

Kabeltyp

Max. Leistung

Aushandlung?

USB 3.1 Gen 1 (5 Gbps)

Typ C auf Typ C

Aktiv, USB PD

25 W

Ja, aktiv

USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps)

Typ C auf Typ C

Aktiv, USB PD

25 W

Ja, aktiv

USB 2.0

Typ C auf Typ C

Aktiv, USB PD

25 W

Ja, aktiv

USB 2.0

Typ C auf Typ C

Standard (passiv), kein USB PD

15 W

Nein, passiv

USB 2.0 / USB 3.1 Gen 1 / Gen 2

Typ C auf Typ C

Standard (passiv), kein USB PD

2,5 W / 4,5 W / 7,5 W sowie 15 W

Nein, aber Identifizierung als USB Typ C Kabel für 15 W nötig

Somit lassen sich ohne USB PD aber unter Verwendung eines USB PB kompatiblen Typ C Kabel maximal 25 W übertragen und das unabhängig von der USB Protokollversion. Maximal 15 Watt sind mit einem Standardkabel für USB Typ C möglich. Voraussetzung ist nur, dass sich das Kabel als USB Typ C Kabel gegenüber USB-Host und dem Client-Gerät identifiziert.

Zusammenfassung

Lange Rede, kurzer Sinn: USB zeigt aktuell deutlich, was passiert, wenn es zu viele Möglichkeiten und zu wenig Kennzeichnungsvorschriften gibt. Selbst wenn alle Geräte ordentlich gekennzeichnet würden, bleibt jedoch die Fragen, ob der Ottonormalverbraucher damit etwas anfangen könnte. Im Kern lässt sich die Geschichte auf wenige Punkte vereinfachen:

  • USB 3.0 heißt nun USB 3.1 Gen 1
  • USB Typ C ist ein Stecker und hat NICHTS mit den Protokollen zu tun
  • Hohe elektrische Leistung steht über USB Typ C nur mit USB Power Distribution zur Verfügung
  • Apple bietet mit Thunderbolt 3 die aktuell am durchsichtigsten gestaltete Plattform auf Basis von USB Typ C an
  • Auch USB 2.0 und DisplayPort 1.3 / MHL lassen theoretisch sich in der USB Typ C Welt vereinen

Wenn ihr also auf der Suche nach einem neuen Gerät, welcher Art auch immer seid, lasst euch nicht von der schicken USB Typ C Schnittstelle blenden, wenn es euch tatsächlich auf schnelle Übertragungen, hohe elektrische Leistung oder die Nutzung von USB Typ C als Videoschnittstelle über DisplayPort 1.3 ankommt. Hier ist ganz genaues Hinsehen angesagt und eine Besserung ist nicht wirklich in Sicht. Leider.

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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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