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USB 1 bis 4 - Alle Anschlüsse und Specs
USB ist aus dem Technikwelt nicht wegzudenken. Wir geben einen Überblick über Versionen, Verbindungen und widmen uns dabei auch speziell dem USB-C-Stecker.
USB überträgt Daten, versorgt Geräte mit Strom, lässt sich im laufenden Betrieb verbinden und trennen und dank des aktuellen USB-C-Anschlusses muss man nicht einmal mehr aufpassen, wie herum man das Kabel einsteckt. Aber in der Praxis verwirrt USB auch mit unterschiedlichen Versionen, Steckern und überraschenden Problemen. Unser Beitrag bietet Ihnen einen Überblick und ist damit auch ein erster Schritt bei der Beseitigung von Fehlern.
Was ist USB?
Die ursprüngliche USB Version 1.0 wurde 1996 eingeführt. Aktuell ist USB 4 von 2019. Obwohl fast ein Vierteljahrhundert die beiden Versionen trennt hat sich die Grundidee nicht verändert. Damals wie heute überträgt USB Daten und Strom zwischen elektronischen Geräten. Die Leistung hat aber immer weiter zugenommen, sowohl bei der Übertragungsgeschwindigkeit als auch bei der Stromversorgung. USB 1.0 übertrug Daten mit maximal 12 Mbit/s ("Full Speed") und lieferte höchstens 0,5 Watt Leistung. Beim aktuellen USB 4 sind es derzeit 40 Gbit/s und weit bis zu 240 Watt.
Das USB-Versionschaos
USB könnte - und das ist vorsichtig ausgedrückt - ein deutlich übersichtlicherer Standard sein. Der zuständige Industrieverband, das USB Implementors Forum (USB IF) verschleiert mit seinen Namensgebungen viele Zusammenhänge. Verbleibende Gewissheiten hebelt der Verband dann regelmäßig durch Umbenennungen und Änderungen der Spezifikationen aus.
So garantierten zum Beispiel die mit USB 3.0 und 3.1 eingeführten Übertragungsgeschwindigkeiten "SuperSpeed" und "SuperSpeed+" zunächst maximal 5 beziehungsweise 10 Gbit/s. Mit USB 3.2 wurde SuperSpeed+ nachträglich auf bis zu 20 Gbit/s angehoben. Nur für USB-C via USB 3.2, nicht für USB-A via USB 3.1. Dass USB 3.2 dann auch noch in USB 3.2 Gen2x2 umbenannt wurde - geschenkt.
USB 3.2 Gen1x1 (kurz: Gen1)
| Auch bekannt als | USB 3.1 Gen1, USB 3.0 |
|---|---|
| Markenname | SuperSpeed USB |
| Max. Geschwindigkeit | 5 GBit/s |
| Stecker | Type A+C |
USB 3.2 Gen2x1 (Kurz: Gen2)
| Auch bekannt als | USB 3.1 Gen2, USB 3.1 |
|---|---|
| Markenname | SuperSpeed USB 10 Gbps |
| Max. Geschwindigkeit | 10 GBit/s |
| Stecker | Type A+C |
USB 4 Gen2x2
| Auch bekannt als | USB 3.2 Gen2x2, USB 3.2 |
|---|---|
| Markenname | USB4 20 |
| Max. Geschwindigkeit | 20 GBit/s |
| Stecker | Type C |
USB 4 Gen3x2 / USB 4 Version 1.0
| Auch bekannt als | USB 4 |
|---|---|
| Markenname | USB4 40 |
| Max. Geschwindigkeit | 40 GBit/s |
| Stecker | Type C |
Übersicht USB-Steckverbindungen
USB überträgt Daten und Strom per Kabel, was entsprechende Stecker und Buchsen mit sich bringt. Davon hat USB über die Jahre ein gutes Dutzend angesammelt. Seit USB 3.2 ist nur noch der verdrehsichere, kompakte USB-C-Anschluss Teil des Standards.
Die älteren Verbindungen sind damit theoretisch Geschichte, in der Praxis aber immer noch zu finden, weil entsprechende Geräte weit verbreitet sind:
- der flache und breite USB-A-Anschluss
- der eher quadratische USB-B-Anschluss (zwei Formen)
- Mini-USB (mehrere Formen)
- Micro-USB (mehrere Formen)
Abgesehen von den physischen Verbindungen sind die USB-Standards bis zurück zur Version 2.0 abwärtskompatibel. Zum Beispiel können Sie ein externes Laufwerk mit USB 3.0 per USB-A an einen USB-3.1-Anschluss am Computer hängen und die beiden Geräte werden einander verstehen. Allerdings arbeitet das Laufwerk dann maximal mit der Geschwindigkeit von USB 3.0.
USB-C: Kann alles, muss aber nicht
Manche Technikfans hoffen auf Erlösung vom USB-Chaos - in Form von USB-C. Immerhin hat sich das USB IF damit auf eine einheitliche Steckverbindung für USB 4 20 (vormals USB 3.2) und USB 4 40 geeinigt und damit die alten Stecker überflüssig gemacht.
Werfen wir zunächst einen Blick auf das, was USB-C kann:
- USB-C kann Daten mit bis zu 20 (USB 4 20) beziehungsweise 40 (USB 4 40) Gigabit pro Sekunde übertragen.
- USB-C liefert bis zu 15 Watt Strom an verbundene Geräte. Nach dem USB Power Delivery Standard 2.0 (USB-PD) sind sogar bis zu 240 Watt möglich.
- Im Alternate Mode (auch: Alt Mode) kann USB-C Bildschirme per DisplayPort und/oder HDMI mit einem Bildsignal versorgen.
USB-C beherrscht alle diese Funktionen zugleich. So sind sehr elegante Lösungen möglich, zum Beispiel ein Laptop, den Sie per USB-C mit dem Display verbinden. Dieses versorgt den Laptop per Strom und erhält im Gegenzug sein Bildsignal vom Computer. Zugleich arbeitet das Display als USB-Hub und stellt die anschlossenen Geräte (Tastatur, Maus, Laufwerke, Netzwerk usw.) dem Laptop zur Verfügung. All das geschieht über ein einziges Kabel.
Zwei Probleme stören in dieser heilen Welt. Zum einen müssen USB-C-Anschlüsse nicht alle genannten Funktionen unterstützen. In der Praxis gibt es durchaus Buchsen, die maximal 5 Gigabit/Sekunde liefern und weder mit USB-PD noch mit Alternate Mode ausgestattet sind. Zum anderen kann auch das falsche USB-C-Kabel der Nutzung des vollen Funktionsumfangs entgegenstehen. Zum Beispiel finden Sie im Handel Kabel, die sich ausschließlich für die Stromversorgung eignen und Daten nur schnarchlangsam nach USB 2.0 übertragen.
Auch bringt ein USB-C-auf-HDMI-Kabel nichts, wenn es darauf aufbaut, dass am USB-C-Port ein HDMI-Signal anliegt, dieser im Alternate Mode aber nur DisplayPort unterstützt. Man muss das so fein differenzieren, denn es gibt auch USB-C-auf-HDMI-Kabel, die ein am USB-C-Port anliegendes DisplayPort-Signal in HDMI umwandeln.
Das USB IF hat eine Reihe von Logos definiert, die die Auswahl passender USB-C-Komponenten und -Kabel vereinfachen sollen. Häufig fehlen sie aber oder sind sogar irreführend angebracht. Am verlässlichsten ist ein in der Nähe des USB-C-Anschlusses angebrachtes Blitz-Symbol. Es weist auf einen Thunderbolt-Anschluss hin, der nicht nur ebenfalls auf USB-C setzt, sondern USB 4 auch in anderer Hinsicht als technische Grundlage dient.
Speziell Thunderbolt 4 hat den Vorteil, dass hier die Unterstützung für eine Mindest-Übertragungsgeschwindigkeit von 40 Gigabit/Sekunde, zwei 4K- oder ein 8K-Display und Stromversorgung mit bis zu 100 Watt vorgeschrieben sind. Noch ist das von Intel und Apple vorangetriebene Thunderbolt 4 aber außerhalb von Mac-Computern kaum verbreitet.
Fazit
USB ist ein wichtiger, aber auch komplexer Standard. Das liegt nur teilweise am technischen Fortschritt, der sich naturgemäß im Standard widerspiegelt. Schuld sind einerseits das USB IF mit seinen stetigen Namensänderungen, andererseits Hersteller und Handel mit unvollständigen oder sogar falschen technischen Produktinfos. Deshalb kommen Sie auch in Zukunft nicht um das Studium von Handbüchern, Forenkommentaren und Produktbewertungen herum, wenn Sie eine USB-Verbindung leistungsmäßig ausreizen wollen oder auf Fehlersuche sind.
