Thunderbolt 5 erklärt: Welche Vorteile bringt die neue Schnittstelle?

Thunderbolt ist eine Schnittstelle, genauer gesagt ein Schnittstellenprotokoll, das von Intel entwickelt wurde und verschiedene Funktionen in einem Kabel beziehungsweise Anschluss vereint. Mit Thunderbolt könnt ihr Daten übertragen, Bildsignale ausgeben und Geräte mit Strom versorgen. Hierfür kommt der USB-C-Anschluss zum Einsatz, welcher unter anderem auch für Standards wie DisplayPort 2.1 und PCIe 4.0 genutzt wird.

Selbiges gilt auch für USB4, nur mit anderen Mindestanforderungen. Es ist etwa bei USB4 im Gegensatz zu Thunderbolt nicht vorgeschrieben, dass über den Anschluss ein Notebook geladen werden kann. Doch darauf gehen wir gleich noch etwas näher ein.

Höhere Geschwindigkeit: 80 bis 120 Gbit/s nur mit Thunderbolt 5Thunderbolt 5 ist ein Schnittstellenprotokoll, welches hohe Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 80 Gbit/s ermöglicht. Maximal sind sogar 120 Gbit/s nur für Videoübertragungen möglich. An Thunderbolt können Monitore, SSDs und Docking-Stations angeschlossen werden. Mehr zu Thunderbolt 5?

In erster Linie unterscheiden sich Thunderbolt 5 gegenüber Thunderbolt 4 und USB4 bei der Bandbreite. Thunderbolt 4 schafft wie Thunderbolt 3 maximal 40 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s). Bei Thunderbolt 5 sind nun bis zu 80 Gbit/s möglich, für Videoübertragungen sogar maximal 120 Gbit/s. Dies ist ebenfalls bei USB4 Version 2.0 der Fall, jedoch ist diese Datenrate optional im USB4-Standard, Pflicht sind lediglich 20 Gbit/s Bandbreite für USB4. Die folgende Grafik veranschaulicht den Geschwindigkeitsvorteil von Thunderbolt 5:

Intels neue Thunderbolt-Generation erreicht die deutlich höhere Datenrate wie USB4 2.0 über die sogenannte Pulsamplitudenmodulation PAM-3. Die Signalübertragung erfolgt stets über vier Lanes mit jeweils 40 Gbit/s.

Im Normalfall gibt es zwei Sende- und zwei Empfangs-Lanes für bidirektionale Verbindungen mit 80 Gbit/s. Im „Bandbreiten-Boost-Modus“ schaltet Thunderbolt 5 auf drei Sende- und eine Empfangs-Lane um. Dann gibt es spezifisch für Videoverbindungen also 120 Gbit/s in eine Richtung und 40 Gbit/s für die Empfangs-Lane.

Vorteile bei Bildschirmen: Upgrade auf DisplayPort 2.1 nun möglich

Die Unterstützung für den DisplayPort 2.1 Standard ermöglicht die Verwendung von mehreren 8K-Monitoren über einen Thunderbolt-Anschluss (Pflicht für PCs: mindestens 2x 6K). Thunderbolt 4 ist durch DisplayPort 2.0 hingegen auf zwei 4K-Monitore begrenzt, beim USB4-Standard ist es Geräte-abhängig.

Also können im Bestfall auch mehrere 8K-Monitore verbunden werden. Im schlechtesten Fall unterstützt der Anschluss allerdings nur einen Monitor mit 4K-Auflösung oder sogar weniger.

Hohe Ladegeschwindigkeit: 140 Watt sind Pflicht und bis zu 240 Watt möglich

Darüber hinaus können Geräte mit Thunderbolt 5, vorwiegend natürlich Computer, theoretisch mit bis zu 240 Watt laden. Erforderlich ist für Hersteller jedoch nur eine Power-Delivery-Leistung von bis zu 140 Watt. Bei Thunderbolt 4 sind 140 Watt möglich, aber lediglich bis zu 100 Watt Pflicht.

Wie zu Beginn bereits erwähnt, besteht bei USB4 keine Voraussetzung für eine Lade-Unterstützung. Allerdings sind mit USB4 2.0 ebenfalls maximal 240 Watt möglich. Der Anschluss muss allerdings mindestens 7,5 Watt für angeschlossenes Zubehör (etwa Webcams) ausgeben können. Bei Thunderbolt 4 und 5 werden in diesem Fall mindestens 15 Watt vorausgesetzt.

PCIe 4.0 für SSDs, eGPUs und mehr

Der neueste Thunderbolt-Standard setzt die Unterstützung von PCIe-Datenverbindungen mit 64 Gbit/s und ebenso schnellen Netzwerkverbindungen voraus. Thunderbolt 5 nutzt nämlich nicht mehr PCIe 3.0, sondern endlich PCIe 4.0. Somit steht doppelt so viel Bandbreite für externe PCIe-SSDs, externe Grafikkarten und mehr Zubehör zur Verfügung.

Der 80-Gbit/s-Link agiert in dem Fall wie zwei Verbindungen mit PCIe 4.0 x4, nicht wie ein PCIe-4.0-x8-Link. Grafikkarten sind demnach weiterhin mit „nur“ vier PCIe-Lanes verbunden, die Bandbreite der Schnittstelle ist dann aber weiterhin nicht ausgereizt. Datenverbindungen müssen mindestens mit 10 Gbit/s bei Thunderbolt 5, Thunderbolt 4 und USB4 erfolgen.

Thunderbolt Blitz-Logo und Kabel-Thematik

Dennoch sind Geräte mit Thunderbolt 5 kompatibel zu Thunderbolt 4, Thunderbolt 3, USB4 und USB 3 sowie DisplayPort 2.1. Wie bei den vorigen zwei Thunderbolt-Generationen und bei USB4 kommt stets der USB-C-Anschluss zum Einsatz. Entsprechende Kabel werden mit dem Thunderbolt-Blitz-Logo und der Ziffer Fünf gekennzeichnet. Dennoch sollen zertifizierte Thunderbolt-4-Kabel auch an einem neuen Anschluss funktionieren.

Passive Kabel erfüllen alle Thunderbolt-5-Anforderungen bis zu einer Länge von einem Meter. Laut einer Intel-Grafik gilt dies auch bis zwei Meter Kabellänge, doch in einem Medien-Briefing hieß es, dass bei zwei Metern mehr optische Kabel (ggf. mit Redriver-Chips) für die volle Bandbreite nötig sind – welche besonders kostspielig ausfallen.

Erste Thunderbolt 5 Kabel sind verfügbar

Zusammenfassend ist Thunderbolt 5 als Premium-Lösung von USB4 anzusehen, die nahezu alle technischen Möglichkeiten ausschöpft und nicht optional macht. Erste Thunderbolt-5-Geräte sollen 2024 starten, Intels neueste Prozessorgeneration Meteor Lake setzt allerdings noch auf Thunderbolt 4. Aktuell listet Amazon bereits erste Thunderbolt 5 Kabel bis zu einem Meter in bezahlbarem Rahmen.

Beitrag erstmals veröffentlicht am 10.10.2023

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Tim Metzger Redakteur

Schreibt seit 2020 für Allround-PC zu Technik aller Art und hat schon in jedem Ressort Artikel verfasst. Abseits des Redakteur-Jobs studiert Tim Technikjournalismus an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg.

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