September 25, 2022
c’t 3003: Repariert die USB-Bezeichnungen!

USB 3.2 Gen2x2, USB4 Version 2.0… Die USB-Bezeichnungen werden immer verwirrender. c’t 3003 geht in der neuen Folge des Video-Podcast rein ins Namens-Chaos.

(Hinweis: Es handelt sich hier um einen Bonusinhalt für Menschen, die das Video oben nicht schauen können oder wollen. Die Informationen auf der Bildspur gibt das Transkript nicht wieder.)

80 Gigabit überträgt USB demnächst! Das sind sage und schreibe 10 GByte pro Sekunde! Mehr als die aktuell schnellsten SSDs schaffen! Wie der Standard heißt? USB4 Version 2.0. Wenn ihr jetzt denkt, hä, das müsste doch USB4 80 heißen oder irgendwas mit Gen? Nein, das heißt wirklich USB4 Version 2.0. Ja, die Leute, die die USB-Standardisierung machen, scheinen Freude daran zu haben, die ganze Welt zu verwirren. Ich zumindest habe die Namensgebung irgendwann absolut nicht mehr verstanden. Und deshalb kämpfe ich mich in diesem Video durchs USB-Namens-Dickicht und versuche, ein paar grobe, leicht zu merkende Faustregeln zusammenzustellen. Also, falls ihr auch nicht mehr ganz mitkommt: Nach diesem Video habt ihr’s zumindest grob gecheckt, versprochen.

Liebe Hackerinnen, liebe Internetsurfer, herzlich willkommen hier bei…

Vorab erstmal: Ich habe absolut nichts gegen USB, im Gegenteil: Ich halte USB-C für eine der besten physischen Schnittstellen, die die Technikbranche jemals zustande bekommen hat. Das Ding kann man reinstecken wie man will, die Kontakte sind geschützt, weil innenliegend – und, das ist jetzt natürlich nur anekdotische Evidenz, mir persönlich ist noch nicht ein einziges Mal ein USB-C-Kabel kaputtgegangen, obwohl ich davon dutzende besitze. Mit Lightning und vor allem Micro-USB hatte ich dagegen schon sehr häufig Probleme.

Was USB aber absolut nicht hinbekommt, ist die Namensgebung. Man hat ein bisschen das Gefühl, dass die Leute, die USB entwickeln und standardisieren, eine Wette laufen haben: Wie verwirrt man die Kundschaft am effektivsten?

Neben USB 1.x und 2.x sind zurzeit aktuell:

  • USB 3.2 Gen1
  • USB 3.2 Gen2
  • USB 3.2 Gen2x2
  • USB4 Gen 2×1
  • USB4 Gen2x2
  • USB4 Gen3x1
  • USB4 Gen3x2

Tja und jetzt halt USB4 Version 2.0. Also nicht mehr Gen, sondern Version, ja, ist klar.

Und obwohl es so viele unterschiedliche Namen gibt, reicht die Bezeichnung trotzdem nicht aus, um 100% zu wissen, welche Funktionen die Geräte nun beherrschen.

Wir gehen das jetzt mal der Reihe nach durch, das wird gar nicht schlimm, keine Angst.

Aaaaalso, erstmal die einfachen Sachen. USB1.x ,das wurde übrigens 1996 eingeführt, hat einfach zwei Modi, einen langsamen und einen schnellen, also „schnell“, nämlich LowSpeed und FullSpeed. LowSpeed macht 1,5 Mbit/s und ist zum Beispiel für Tastaturen und solche Geräte ausgelegt – dafür reicht das auch heute noch dicke. Fullspeed kann 12 Mbit/s, und das ist natürlich für Datenträger und solche Dinge nicht mehr zeitgemäß. USB2.x schafft da schon 480 Mbit/s, das entspricht in der Praxis etwa 40 MByte pro Sekunde. So, und das ist auch der Notfall-Modus, den alle moderneren USB-Standards IMMER schaffen, wenn es irgendwo hakt. Also das ist quasi der kleinste gemeinsame Nenner.

Dabei ist noch eine Sache wichtig: Ich rede hier nur darüber, was die jeweilige Schnittstelle schafft — also der Host, die Kabel und Hubs. Viele USB-Geräte reizen diese Möglichkeiten aber nicht aus. Viele billige USB-Sticks und Speicherkarten sogar langsamer als 40 Megabyte pro Sekunde.

So, jetzt geht’s aber in USB-3er-Gefilde. Und da wird’s schnell ziemlich seltsam.

Der langsamste Modus kann hier 5 Gbit/s und der hieß früher USB 3.0. Danach wurden dann USB 3.1 und USB 3.2 eingeführt. Und nun könnte man denken, dass die natürlich schneller sind, weil neuer und höhere Zahlen. Das stimmt aber gar nicht, denn auch USB 3.1 und USB 3.2 haben einen 5 Gbit-Modus – das ist sogar der, der gemeint ist, wenn hinter der Versionsnummer einfach nichts steht. Also wenn ihr irgendwo einfach USB 3.2 lest: Das sind dann sehr wahrscheinlich nur 5 Gbit/s. Wenn da ein „Gen 1“ dahintersteht, wisst ihr dagegen SICHER, dass es nur 5 Gbit sind – aber das Gen 1 muss man laut Norm nicht nennen.

Das bedeutet in Sachen Geschwindigkeit also: USB 3.0 ist das gleiche wie USB 3.1 Gen 1 und USB 3.2 Gen 1. 5 Gbit/s sind laut unserer Praxistests maximal 450 Mbyte pro Sekunde. Das reicht für magnetische Festplatten völlig, die schaffen nicht mal die Hälfte, reizen also 5 Gbit niemals aus. Aber bei SSDs will man natürlich gerne mehr haben, zum Beispiel 10 Gbit pro Sekunde. Die kriegt ihr, wenn ihr irgendwo „Gen 2“ lest, also hinter USB 3.1 oder 3.2 dieses Gen 2 steht – das sind immer 10 Gbit pro Sekunde. Wenn ihr dagegen USB 3.2 Gen 2×2 seht: Das sind dann 20 Gbit pro Sekunde – genauso wie USB4 2×2 oder USB4 3×1.

Glücklicherweise gibt es die sogenannten „Marketing-Namen“, da steht dann einfach die Gigabit-Zahl drin. Also zum Beispiel USB4 20 Gigabit. Oder USB4 40 Gigabit.

Tja, und nur bei 80 Gigabit hat man jetzt gedacht: Nee, das ist zu logisch, das USB4 80 zu nennen, lass das mal USB4 Version 2.0 nennen.

Also nochmal kurz zusammengefasst: Wenn entweder Gen 1 oder gar nichts hinter USB3.x steht: Dann könnt ihr 5 Gbit erwarten. Wenn da Gen 2 steht, sind es 10, bei 2×2, USB4 3×1 oder USB4 20 20 GBits.

Nun denken viele ja, dass der USB-C-Standard was mit USB 3 zu tun hat. Nein, leider gar nicht. USB-C ist eine eigene Spezifikation und setzt nur mindestens USB 2.0 voraus, also 480 Mbit.

Aber andersrum gilt: Ab USB 3.2 Gen 2×2, also ab 20 GBits muss man ZWINGEND USB-C verwenden. Die geringeren Geschwindigkeiten gibt es auch alle mit USB-A.

Tja, und wir haben ja jetzt NUR über die Übertragungsraten gesprochen. Aber USB hat ja auch noch andere Funktionen, zum Beispiel kann es seit USB 3.x optional auch eine DisplayPort-Verbindung ersetzen, also Bildschirme ansteuern. Außerdem kann es über den Standard „Power-Delivery“ elektrische Leistung von bis zu 240 Watt übertragen. Diese Funktionen kann man dummerweise nicht aus der reinen USB-Bezeichnung ableiten, dazu benötigt man zusätzliche Logos auf der Buchse. Leider fehlen diese Logos auf vielen Geräten.

Falls ihr Logos seht, hier mal eine kurze Erklärung: Das Doppel-S bezeichnet „Superspeed“ und die Zahl dahinter gibt den Gbit-Wert an. Ist das Doppel-S-Logo schwarz auf weiß geschrieben, gibt es höchstwahrscheinlich kein Power-Delivery. Prangt das Doppel-S in Weiß auf Schwarz auf einem Batterie-Symbol, dann gibt es Power-Delivery. Tja und wenn dann dahinter noch dieses DP-Symbol zu sehen ist, dann lässt sich ein Display ansteuern über DisplayPort.

DEUTLICH weniger verwirrend ist Thunderbolt, das zwar von Intel mitentwickelt wurde, aber vor allem in der Apple-Welt populär ist. Wenn auf Geräten oder Kabeln Thunderbolt 4 steht, dann weiß man klipp und klar, dass die Sachen:

– Mindestens eine Übertragungsgeschwindigkeit von 40 Gbit/s beherrschen

– Entweder zwei 4K-Videosignale oder ein 8K-Videosignal übertragen können

– Aufladen mit Power-Delivery beherrschen

Ja, und obwohl man mit USB4 all das auch erreichen KÖNNTE, sind 40 Gbit bei USB4 nur optional, ebenso wie DisplayPort mit zweimal 4K. Sicher sein kann man sich bei der Angabe „USB4“ nur, dass das Gerät mindestens 20 Gbit Datenrate schafft und den Anschluss EINES Displays mit DisplayPort unterstützt. Für mehr Details muss man in die Datenblätter schauen, was einfach echt nervt.

Fazit

USB _kann_ THEORETISCH supertolle Sachen. Aber um auch sicherzustellen, dass alle USB-Geräte, -Kabel, -Hubs genau das tun, was man von ihnen will – das erfordert immer noch Recherche. Die Vorgaben der Spezifikationen sind einfach viel zu lasch. Wir würden uns wünschen, wenn das USB-Implementers Forum – die machen den Standard – sich die ja wirklich überall zu hörende Kritik zu Herzen nehmen würde und in Zukunft bindendere Vorgaben macht. Das wäre doch wirklich schön, oder? Wenn ihr das anders seht, gerne kommentieren. Tschüss!

c’t 3003 ist der YouTube-Channel von c’t. Die Videos auf c’t 3003 sind eigenständige Inhalte und unabhängig von den Artikeln im c’t magazin. Redakteur Jan-Keno Janssen und die Video-Producer Johannes Börnsen und Şahin Erengil veröffentlichen jede Woche ein Video.

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