News : USB 3.1 ab Mitte 2014 mit externen Controllern

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Zur Ende Juli verabschiedeten USB-3.1-Spezifikation gab es es auf dem IDF in San Francisco weitere Informationen. Wie schon bei USB 3.0, wird die Implementation zunächst über Zusatzchips von Drittherstellern erfolgen, die ab Mitte nächsten Jahres erscheinen sollen. Bis zur Integration in Intels Chipsätze dauert es allerdings.

Weder Broadwell noch – aller Voraussicht nach – Skylake werden native USB-3.1-Unterstützung erhalten, so dass es scheinbar frühestens 2016 mit dem Skylake-Refresh soweit sein wird. In der Zwischenzeit bleibt der Markt Drittherstellern wie Renesas und AS Media überlassen, deren Zusatzchips USB 3.1 auf den Hauptplatinen bereitstellen werden.

Dabei verspricht der neue Standard einige Verbesserungen. So sollten die Datendurchsatzraten im Vergleich zu USB 3.0 auf mehr das das Doppelte steigen. Denn USB 3.1 bietet mit 10 Gbit/s nicht nur eine doppelt so hohe Brutto-Datenrate, sondern hat durch den Wechsel der Kodierung von 8b/10b zu 128b/132b auch noch einen mit 3 Prozent deutlich geringeren Overhead als USB 3.0 mit 20 Prozent Overhead. Ähnlich vollzog sich auch der Wechsel von PCI Express 2.0 auf PCI Express 3.0, dort wird durch eine 128b/130b-Kodierung allerdings ein noch geringerer Overhead von nur 1,6 Prozent erreicht.

Link Performance Summary
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Use Cases Summary
Use Cases Summary
Specification Timeline
Specification Timeline

Die deutlich höheren Transferraten sollen zahlreichen Anwendungen zu Gute kommen. Neben dem Anschluss schneller Datenspeicher ist beispielsweise auch die Anbindung von AV-Geräten und – in Kombination mit einem HDMI- oder DisplayPort-Dongle – Monitoren möglich, die von einer bi-direktionalen, weit verbreiteten und günstigen Anbindung profitieren könnten. Dazu gibt es eine Kern-Spezifikation, die alle entsprechenden AV-Geräte erfüllen müssen, sowie verschiedene Profil-Spezifikationen für ganz bestimmte Anwendungsszenarien. Im Hinblick auf die Wiedergabe kopiergeschützter Inhalte wird in diesem Zusammenhang auch HDCP unterstützt.

USB AV Flow
USB AV Flow
USB AV - Resolution vs
USB AV - Resolution vs
HDCP Support
HDCP Support

Eine weitere Neuerung betrifft die Stromversorgung über die USB-Verbindung, die deutlich höhere Ströme und verschiedene Spannungen erlaubt. USB 2.0 und USB 3.0 liefern mit einer Spannung von 5 Volt und Stromstärken von maximal 500 bzw. 900 mA dauerhaft maximal 2,5 bzw. 4,5 Watt Leistung. Für USB 3.1 wurden nun verschiedene Power Delivery Profiles spezifiziert, die mit Spannungen von bis zu 20 Volt sowie Stromstärken von bis zu 5 Ampere eine maximale Leistung von 100 Watt erlauben – mehr ist aus Sicherheitsgründen nicht möglich. Spannung und Stromstärke können die Geräte dabei über die Pins selbstständig verhandeln.

USB Power Delivery Profiles
USB Power Delivery Profiles
Communicating USB PD to Users
Communicating USB PD to Users

Einschränkungen zeichnen sich allerdings im Hinblick auf die Kabel für USB 3.1 ab. Bedingt durch die Anforderungen an die Signalintegrität läuft es darauf hinaus, dass die maximale Länge für passive Kabel bei einem Meter liegen wird. Für längere Verbindungen können jedoch aktive Kabel mit Repeater eingesetzt werden.

Updates for Cables and Connectors
Updates for Cables and Connectors
Repeaters
Repeaters