USB Typ C: Vorteile und Unterschiede umfassend erklärt

Jan-Frederik Timm et al. 388 Kommentare
USB Typ C: Vorteile und Unterschiede umfassend erklärt

USB Typ C ist ein Stecker, kein Protokoll

Update 23.10.2017 14:44 Uhr

USB Typ C entwickelt sich weiter: Immer mehr Endgeräte wie Smartphone, Notebooks oder auch Mainboards kommen mit dem neuen Stecker daher. Und mit USB 3.2 hat die USB 3.0 Promoter Group inzwischen das erste exklusiv über diesen Stecker nutzbare USB-Protokoll präsentiert. Der zuletzt im Frühjahr überarbeitete Überblick zum Stecker und dessen Möglichkeiten wurde aus diesem Grund abermals umfassend aktualisiert.

Was kann der im Jahr 2014 angekündigte, verdrehsicher einsetzbare Stecker nach USB Typ C? Oberflächliche Antwort: Das kommt ganz darauf an.

Denn USB Typ C kann eine ganze Menge, doch der Hersteller entscheidet, was davon umgesetzt wird. Die Übersicht zu behalten fällt deshalb auch drei Jahre nach der Ankündigung oft noch schwer.

Dieser Artikel bietet das notwendige Hintergrundwissen und beantwortet Fragen zum Format USB Typ C, zum oft als synonym angesehenen Protokoll USB 3.1 sowie den alternativ übertragbaren Protokollen wie DisplayPort und Thunderbolt 3. Er stellt unter anderem klar:

  1. Dass USB Typ C nicht gleich USB 3.2, USB 3.1 oder USB 3.0 ist.
  2. USB Typ C mehr übertragen kann als nur ein USB-Daten-Signal, beispielsweise auch DisplayPort, HDMI und elektrische Leistung bis 100 Watt.
  3. Thunderbolt 3 immer ebenfalls auf USB Typ C setzt und dessen beste Umsetzung ist.
  4. Stecker, Kabel oder Adapter oft falsch oder nicht ausreichend gekennzeichnet sind.
Eine USB-Typ-C-Buchse, wie sie mittlerweile an vielen Handys und Computern zu finden ist.
Eine USB-Typ-C-Buchse, wie sie mittlerweile an vielen Handys und Computern zu finden ist. (Bild: USB IF)
Der USB-C-Stecker hat ungefähr die Größe eines Micro-USB-B-Anschlusses, den man beispielsweise von Handyladekabeln kennt.
Der USB-C-Stecker hat ungefähr die Größe eines Micro-USB-B-Anschlusses, den man beispielsweise von Handyladekabeln kennt. (Bild: USB IF)

Darüber hinaus werden die Unterschiede zwischen den verschiedenen Generationen des USB-Protokolls und Details zum Laden über USB erklärt. Voraussetzung für das Verständnis der nachfolgenden Abschnitte ist es, eine einfache Unterscheidung zu verinnerlichen:

USB Typ C ist ein Stecker, kein Protokoll

USB Typ C ist ein Steckerformat, so wie es zum Beispiel auch USB Typ A und Typ B sind. Und wie bei Typ A und Typ B kann das USB-Protokoll zum Übertragen von Daten in verschiedenen Generationen zum Einsatz kommen. Wie USB Typ A kann also auch USB Typ C mit USB 2.0, USB 3.0 (umbenannt in USB 3.1 Gen 1) oder USB 3.1 Gen 2 Daten senden, in Zukunft sogar mit USB 3.2. „USB Typ C = USB 3.1“ ist deshalb ein Trugschluss.

  • USB Typ C ist ein Format für Stecker, Kabel und Buchsen.
  • USB 2.0, 3.0, 3.1 und 3.2 sind Datenübertragungsprotokolle.

Bei Smartphones ist das besonders deutlich, selbst im Jahr 2017 neu vorgestellte Endgeräte nutzen hinter dem USB-Typ-C-Anschluss noch in 30 Prozent der Fälle USB 2.0 zur Datenübertragung.

USB 3.2 erstmals exklusiv für USB Typ C

Erstmals überschneidungsfrei wird es mit dem USB 3.2: Dieser abermals um 100 Prozent beschleunigte Standard mit maximal 20 Gbit/s wird nur noch mit USB Typ C möglich sein, Typ A und Typ B sind außen vor.

Vorteile des neuen Typ-C-Steckers

Da auch mit USB-A-Steckern die Geschwindigkeiten von USB 3.1 erreichbar sind, liegt die Frage nahe, wieso es überhaupt ein neuer Anschluss sein muss, zumal USB Typ A weltweit vom Auto über das Flugzeug bis hin zum Notebook überall zum Einsatz kommt. Es gibt abseits von zukünftig USB 3.2 aber zahlreiche Vorteile, die USB C mit sich bringt.

  • USB C ist verdrehsicher: Wie rum der Stecker in die Buchse gesteckt wird, spielt im Gegensatz zur USB Typ A keine Rolle.
  • USB-C-Kabel sind verdrehsicher: Es ist auch egal, welchen USB-C-Stecker eines Kabels man in eines von zwei Geräten steckt, die man verbinden möchte.
  • Mit USB C lässt sich damit auch die Rolle zweier Geräte von Host in Client vertauschen – solange die Geräte dies unterstützen. So könnte ein an den PC angeschlossenes Smartphone nicht nur als Massenspeicher für den PC dienen, sondern seinerseits wiederum auf Daten auf dem PC zugreifen.
  • Dasselbe gilt für den Ladevorgang: Ladequelle und zu ladendes Gerät können im laufenden Betrieb gewechselt werden. Das Smartphone könnte also über das Notebook geladen werden, im Notfall aber auch die zwingend erforderlichen fünf Minuten mehr Laufzeit für das Notebook bereitstellen.
  • Da Strom- und Datenmodus unabhängig voneinander agieren können, kann man auch ein Gerät mit einem zweiten laden, während das erste immer noch als Datenhost fungiert. Beispiel: Mit einem Laptop speist man über den Alternate Mode von USB C einen Monitor. Gleichzeitig lädt man den Laptop über den Monitor auf – mit ein und demselben Kabel.
  • Der Stecker von USB Typ C ist sehr klein und trotzdem stabil, kompakte Geräte wie dünnere Smartphones lassen sich umsetzen.
  • USB Typ C bietet mehr Kapazitäten in Stecker und Kabel, als die USB selber nutzt. Damit sind sogenannte Alternate Modes möglich. Mit denen lässt sich beispielsweise DisplayPort oder HDMI über das USB-C-Kabel realisieren – parallel zur USB-Daten-Übertragung.
USB	Typ-C an HDMI-Kabel
USB Typ-C an HDMI-Kabel (Bild: HDMI Licensing, LLC)

Alternate Modes, Kabel, Adapter und Kennzeichnung

Hinter einer Buchse nach USB Typ C kann sich also ein Controller-Chip für USB 2.0, 3.0, 3.1 oder in Zukunft sogar USB 3.2 verbergen. Erstmals ist aber noch mehr möglich, weil einzelnen Adern auf Wunsch auch andere Funktionen zugewiesen werden können – die so genannten Alternate Modes.

In den Spezifikationen von USB Typ C sind nicht nur wesentlich mehr Leitungen vorgesehen, diese sind zum Teil auch rekonfigurierbar, so lassen sich beispielsweise auch DisplayPort, HDMI oder Thunderbolt 3 über den neuen Anschluss realisieren:

Mit USB-C-Kabeln lassen sich auch DisplayPort- oder HDMI-Signale übertragen.
Mit USB-C-Kabeln lassen sich auch DisplayPort- oder HDMI-Signale übertragen. (Bild: Vesa)

DisplayPort, HDMI, MHL, Thunderbolt 3

Sofern vom Hersteller durch zusätzliche Chips vorgesehen, können über einen USB-Typ-C-Stecker mit USB 2.0, USB 3.0 (USB 3.1 Gen 1) und USB 3.1 Gen 2 auch DisplayPort 1.3 für bis zu 5.120 × 2.880 Pixel bei 60 Hz, MHL und HDMI wiedergegeben werden. Herstellern wird geraten, diese Möglichkeiten mit kleinen Piktogrammen direkt am Anschluss kenntlich zu machen, die Regel ist das aber nicht.

A USB Type-C device that supports USB Power Delivery and Alternate Modes is not required to support SuperSpeed USB (USB 3.1 Gen 1) or SuperSpeed USB 10Gbps (USB 3.1 Gen 2)

USB-IF zu Alternate Modes

Auch der oftmals hilfreiche Preisvergleich hilft hier nicht weiter, denn welches der Smartphones mit USB Typ C in Kombination auch MHL unterstützt, diese Tiefe bietet die Plattform bisher nicht an. Nur der Hersteller kann hier weiterhelfen.

Die Theorie ist klarer, auch hier fehlt aber MHL
Die Theorie ist klarer, auch hier fehlt aber MHL (Bild: Intel)
  • Links oben: USB-2.0-Port („High Speed USB“), gekennzeichnet durch das charakteristische Baumsymbol.
  • Rechts daneben: USB-3.0-Port (USB 3.1 Gen1, „SuperSpeed USB“), durch die beiden kleinen S gekennzeichnet.
  • Rechts daneben: USB-3.1-Port (USB 3.1 Gen2, „SuperSpeed USB 10 Gibt/s“), zusätzlich mit einer kleinen 10 für 10 Gbit/s gekennzeichnet.
  • Rechts daneben: USB-3.1-Port mit integriertem Alternate Mode DisplayPort zum Anschluss eines Displays (über Adapter auch HDMI).
  • Links unten: Unterstützt die C-Buchse auch noch Power Delivery, ist das USB-Zeichen mit einer Batterie hinterlegt.
  • Nicht im Bild: Ein Anschluss mit Thunderbolt 3 ist mit einem kleinen Blitz versehen. Er unterstützt immer USB 3.1 (Gen2), DisplayPort, 25 Watt Ladeleistung und unter Umständen auch Power Delivery mit bis zu 100 Watt.

In Zukunft auch für Audio

Mit Verabschiedung der Spezifikationen USB Audio Device Class 3 hat das USB Implementers Forum (USB-IF) Ende 2016 darüber hinaus den Weg frei gemacht, dass USB Typ C in Zukunft auch Audiosignale ausgeben können wird. Neben Apple haben unter anderem auch AMD, Dolby, Google, Intel, Logitech, MediaTek, Microsoft und Qualcomm mitgearbeitet.

Die nachfolgende Tabelle führt die möglichen Konfigurationen eines Steckers vom Typ C exemplarisch auf. Alles kann, nichts muss. Enthalten ist auch Thunderbolt 3 – der kleinste gemeinsame Nenner am neuen Stecker. Auch was die elektrische Leistung anbelangt.

Stecker USB-Geschwindigkeit DisplayPort MHL HDMI Thunderbolt 3
USB Typ A USB 2.0, USB 3.0 oder USB 3.1 nein nein nein nein
USB Typ C USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 oder USB 3.2 optional optional optional optional*
* Wenn Thunderbolt 3, dann auch DisplayPort

In Zukunft nur noch USB C?

Interessant dabei ist, dass sich prinzipiell alle denkbaren Anschlussarten über USB C realisieren lassen. HDMI wurde beispielsweise erst im Herbst 2016 für USB C spezifiziert. Leider allerdings nicht in der aktuellsten Version 2.0. Trotzdem lassen sich, solange es die Verbindungsdrähte von USB C denn mitmachen, alle verfügbaren und zukünftig angedachten Protokolle mit ein und demselben Kabel abdecken. Grundlage ist nur, dass das Protokoll für USB Typ C spezifiziert wird und sowohl der Host als auch der Device mit den Informationen umgehen können.

Chaos auch bei Kabeln und Adaptern

Wer das verstanden hat, für den stellen allerdings Kabel und Adapter im Handel die nächste Hürde dar. Denn welcher jetzt wirklich DisplayPort aus USB Typ C mit Alternate Mode DisplayPort holen kann, stellt sich oft erst nach dem Kauf heraus. Fehlerhafte oder fehlerhaft gekennzeichnete Kabel und Adapter für USB Typ C bleiben im Handel auch Anfang 2017 ein großes Problem. Positive Erfahrungen gemacht hat die Redaktion bisher beispielsweise mit Kabeln und Adaptern des vormals als Grafikkarten-Herteller bekannten Anbieters Club3D*.

Auch wenn USB Typ C auf diese Weise sehr mächtig wird, auch diese Verbindungsart kommt irgendwann an ihre Grenzen. Die volle mit Thunderbolt 3 mögliche Übertragungsgeschwindigkeit von 40 Gbit/s ist beispielsweise nur über passive Kabel bis 50 Zentimetern Länge oder aktive Varianten möglich. Optische Kabel zur Datenübertragung sind hier bereits angedacht.

Neben den alternativen Modi unterstützt USB C auch noch das sogenannte Power Delivery. Dies ist zwar auch mit USB A und B möglich, wird hier jedoch praktisch nicht angewendet, während es für USB C bereits die ersten Ladestationen gibt. Mit Power Delivery ist es möglich, Energie von einem Gerät zum nächsten zu übertragen. Gleichzeitig ist auch noch die Datenübertragung über dasselbe Kabel möglich.

Laden mit bis zu 25 Watt ohne Power Delivery

Bereits ohne Implementierung von USB Power Delivery kann USB Typ C mehr elektrische Leistung übertragen als USB Typ A. Der Stecker vom Typ A liefert mit USB offiziell maximal 2,5 Watt, mit USB 3.0 und USB 3.1 sind es 4,5 Watt. Alles, was darüber hinaus geht, verletzt die Spezifikationen. USB Typ C bietet ab sofort bis zu 25 Watt – vorausgesetzt, die Kabel sind die richtigen und die Gegenstelle ebenfalls dazu fähig.

Maximale elektrische Leistung ohne USB Power Delivery
Stecker USB-Standard Kabel Elektrische Leistung (max.)
Typ A auf Typ A USB 2.0 Standard 5,0 Volt, 500 mA, 2,5 Watt
Typ A auf Typ A USB 3.0 (USB 3.1 Gen 1) Standard 5,0 Volt, 900 mA, 4,5 Watt
Typ A auf Typ A USB 3.1 (USB 3.1 Gen 2) Standard 5,0 Volt, 900 mA, 4,5 Watt
Typ C auf Typ C USB 2.0 Standard 5,0 Volt, 3.000 mA, 15,0 Watt
Typ C auf Typ C USB 2.0 Aktiv Typ C mit USB PD 5,0 Volt, 5.000 mA, 25,0 Watt
Typ C auf Typ C USB 3.0 (USB 3.1 Gen 1) Aktiv Typ C mit USB PD 5,0 Volt, 5.000 mA, 25,0 Watt
Typ C auf Typ C USB 3.1 (USB 3.1 Gen 2) Aktiv Typ C mit USB PD 5,0 Volt, 5.000 mA, 25,0 Watt

Die alten 2,5 und 4,5 Watt sowie 7,5 Watt (5,0 Volt bei 1,5 Ampere, USB Battery Charging 1.2) bietet USB Typ C mit jedem USB-Standard und jedem Kabel. Auch 15 Watt (5,0 Volt bei 3 Ampere) sind über USB Typ C möglich, Voraussetzung ist lediglich, dass die Kabel sich als USB-Typ-C-Kabel zu erkennen geben. Eine Ausnahme bildet USB Typ C an USB Typ C mit USB 2.0 – hier bedarf es keiner Identifikation des Kabels („aktives Kabel“).

Mit dem richtigen Kabel sind bis zu 25 Watt möglich

Kommen Kabel, wie sie für USB Power Delivery (USB PD) benötigt werden, zum Einsatz, sind mit USB Typ C sogar bis zu 25 Watt (5,0 Volt bei 5 Ampere) möglich, ohne dass die Stecker selbst über die für USB Power Delivery benötigten Zusatzeinrichtungen verfügen.

Wird von USB Typ C auf USB Typ A oder Typ B übersetzt, sind unter Verwendung eines nach USB Power Delivery spezifizierten Gegenstücks weiterhin bis zu 25 Watt möglich. Bei Mini- und Micro-USB beschränkt die Gegenseite hingegen auf 500 mA respektive 3 Ampere.

Auch in diesem Aspekt stellen fehlerhafte Kabel oder Adapter im Handel ein Problem dar: Im schlimmsten Fall können sie Endgeräte zerstören. Amazon hat den Vertrieb mittlerweile untersagt - eine Maßnahme mit zweifelhaftem Praxisnutzen.

USB Power Delivery für 100 Watt über USB C

Bei den Kabeln für 25 Watt über USB Typ C besteht der einzige Berührungspunkt zwischen dem neuen Stecker und der ansonsten vollständig autark entwickelten Spezifikation für USB Power Delivery. Beide Aspekte wurden in den vergangenen Jahren trotzdem oft als synonym erachtet.

Dabei ist USB Power Delivery mit allen Steckern (egal ob Typ A, Typ B oder Typ C) und mit allen USB-Standards ab USB 2.0 vereinbar. Endgeräte mit USB Power Delivery können durch Verwendung zusätzlicher Technik bis zu 100 Watt (5 Ampere bei 20 Volt) über den USB-Port übertragen, vorausgesetzt, Kabel nach USB Power Delivery kommen zum Einsatz. Das Besondere an USB Power Delivery ist, dass Quelle und Abnehmer sowie das übertragende Kabel miteinander kommunizieren und so die maximal mögliche elektrische Leistung untereinander ausmachen. Das schwächste Glied in der Kette gibt den Takt an, Defekte sind theoretisch ausgeschlossen.

Kabel und Stecker reden miteinander

Fünf Profile sind für Geräte mit USB Power Delivery vorgesehen: 10, 18, 36, 60 und 100 Watt. So sollen sich einerseits mobile Endgeräte bis zu Notebooks über den Anschluss laden, oder alternativ Peripherie wie Monitore ohne autarke Stromversorgung betreiben lassen. In der Theorie verfügen USB-Ports mit USB Power Delivery über ein Batterie-Logo, in der Praxis ist auch diese Kennzeichnung nur selten anzutreffen. Sofern vorhanden, lässt sich zwar immer noch nicht auf die maximal übertragbare elektrische Leistung schließen, theoretisch ist es aber möglich, mit einem Ladegerät mit USB Power Delivery für ein Notebook ein Smartphone zu laden und (langsam) auch umgekehrt.

Obwohl die Spezifikationen für USB Power Delivery bereits vor vier Jahren verabschiedet worden sind, bleibt der Standard eine Nische. Das hat er auch proprietären Lösungen von Drittherstellern und überschrittenen USB-Spezifikationen zu verdanken. Die Möglichkeit, über USB Typ C nur unter Einsatz eines USB-PD-Kabels bis zu 25 Watt zu übertragen, lässt die Grenzen weiter verschwimmen.

Unterstützt ein Ladegerät und -kabel USB Power Delivery, erhält dieser Lademodus immer Vorzug vor den anderen.
Unterstützt ein Ladegerät und -kabel USB Power Delivery, erhält dieser Lademodus immer Vorzug vor den anderen. (Bild: USB IF)

Neben Power Delivery gibt es noch drei weitere Lademodi, die mit USB realisierbar sind: Anschlüsse des Typs C können neben der Standardleistung von maximal 4,5 Watt (0,9 Ampere bei 5 Volt) nun auch 1,5 bzw. 3 Ampere bei 5 Volt anbieten, also maximal 15 Watt. Battery Charging ist eine weitere, etwas ältere Spezifikation, die von vielen Herstellern von USB-Ladegeräten verwendet wird. Ports liefern hier häufig über 2 Ampere.

Thunderbolt 3 gibt USB Typ C Ordnung

Verschiedene USB-Protokolle, Alternate Modes, USB Power Delivery ja oder nein: Als gemeinsamer Nenner in all der Vielfalt erweist sich ausgerechnet der in der Vergangenheit nie zum Durchbruch gereifte Standard Thunderbolt in der 3. Generation.

Der Grund: „TB 3“ setzt ebenfalls auf den neuen USB-Stecker vom Typ C und bietet neben den 40 Gbit/s über das Thunderbolt-Protokoll immer USB 3.1 Gen 2 mit 10 Gbit/s und zwei Mal DisplayPort 1.2. Die Basis, 4 Leitungen vom Typ PCI Express 3.0, lassen sich auch ohne aufgesetztes Protokoll nutzen – externe Gehäuse für Grafikkarten machen als erste davon Gebrauch.

Stecker USB Alternative Standards
USB Typ C USB 2.0 – USB 3.1 Gen 2 optional 1 × DisplayPort 1.3 und/oder MHL
USB Typ C (Thunderbolt 3) USB 3.1 Gen 2 Immer 2 × DisplayPort 1.2
Hinter diesem USB Typ C (links) steckt Thunderbolt 3 mit USB 3.1 und DisplayPort
Hinter diesem USB Typ C (links) steckt Thunderbolt 3 mit USB 3.1 und DisplayPort

Damit unterstützt Thunderbolt 3 zwar kein HDMI 2.0 mit HDCP 2.2 über Adapter, diese Funktionalitäten sind DisplayPort 1.3 vorbehalten. Weil die Schnittstelle mit 40 Gbit/s aber genug Datendurchsatz bietet, kann Intel gleich zwei Mal DisplayPort 1.2 über Thunderbolt 3 realisieren und damit wie bei DisplayPort 1.3 zwei Ultra-HD-Signale in 24 Bit bei 60 Hz oder einmal „5K“ in 24 Bit bei 60 Hz anbieten. Dabei bleibt genügend Bandbreite übrig, um gleichzeitig zu den beiden UHD-Signalen auch noch USB 3.1 Gen 2 mit 10 Gbit/s und Gigabit-LAN per Thunderbolt 3 zu übertragen.

USB Typ C mit
optionalem DisplayPort 1.3
Thunderbolt 3 mit
2 × DisplayPort 1.2(a)
5.120 × 2.880 @ 60 Hz @ 24 Bit
3.840 × 2.160 @ 60 Hz @ 24 Bit (1 Display)
3.840 × 2.160 @ 120 Hz @ 24 Bit (1 Display)
3.840 × 2.160 @ 60 Hz @ 24 Bit (2 Displays)
HDMI 2.0 mit HDCP 2.2 über Adapter

Bei der elektrischen Leistung bleibt Thunderbolt 3 hingegen schwammig: Die 15 Watt (5,0 Volt bei 3 Ampere) von USB Typ C werden zwar geboten, bis zu 100 Watt durch USB Power Delivery sind hingegen wieder nur optional und nicht separat gekennzeichnet.

Die Eckdaten von Thunderbolt 3
Die Eckdaten von Thunderbolt 3 (Bild: Intel)

Thunderbolt 3 als „USB C mit Blitz“ ist eine sichere Basis

Anwender können sich bei Thunderbolt 3 also sicher sein, die maximale Geschwindigkeit von USB 3.1 nutzen oder per Adapter bis zu zwei Monitore mit Ultra HD bei 60 Hz über DisplayPort-Anschluss anbinden zu können. Gekennzeichnet sind USB-Typ-C-Stecker, die an Thunderbolt 3 angeschlossen sind, mit einem Blitz. Theoretisch, denn auch hier ist das nicht immer der Fall.

Intels Thunderbolt-3-Controller Alpine Ridge gibt es in zwei Versionen. Der eine stellt maximal einen, der andere maximal zwei Anschlüsse zur Verfügung.

Intel Alpine Ridge DSL6540 Thunderbolt 3 Controller
Intel Alpine Ridge DSL6540 Thunderbolt 3 Controller

Mit Stand Oktober 2017 finden sich über 1.000 Notebook-Konfigurationen mit Thunderbolt 3 im Preisvergleich, über fünf Mal so viele wie seinerzeit die 197 Angebote mit Thunderbolt 2.

Das Dell XPS 13 bietet USB Typ C mit Thunderbolt 3 und damit auch zwei Mal DisplayPort 1.2
Das Dell XPS 13 bietet USB Typ C mit Thunderbolt 3 und damit auch zwei Mal DisplayPort 1.2

Grafikkarten extern über Thunderbolt 3 anbinden (eGPU)

Eine Rennaissance erleben extern mit dem Rechner verbundene Grafikkarten durch Thunderbolt 3. Dessen vier PCIe-Lanes der 3. Generation sind zwar immer noch langsamer als deren 16 im PCIe-Slot eines Mainboards, reichen aber aus, um auch sehr schnelle Grafikkarten mit genug Daten zu versorgen. Im Schnitt liegt die Leistung der extern angebundenen Grafikkarte nur 25 Prozent hinter der internen Anwendung, wie der Test der PowerColor Devil Box zeigt.

Maximale Kabellängen mit USB Typ C

Während USB-2.0-Kabel häufig in Längen bis zu fünf Meter ohne Signalverstärkung angeboten werden, ist die Maximallänge bei USB Typ C deutlich eingeschränkter – zumindest wenn die Übertragungsgeschwindigkeit 5 Gbit/s (USB 3.0 respektive USB 3.1 Gen 1) oder mehr (USB 3.1 Gen 2) erreichen soll.

Auch 25 Watt (5 Volt, 5 Ampere) sind mit USB-Power-Delivery-Kabeln möglich
Auch 25 Watt (5 Volt, 5 Ampere) sind mit USB-Power-Delivery-Kabeln möglich (Bild: USB IF)

Wie man sieht, können auch Typ-C-Kabel bis zu vier Meter Länge im passiven Betrieb erreichen, bei USB 3.1 (Gen 1) sind es nur noch maximal zwei Meter, bei Gen 2 ein Meter oder weniger. Es ist geplant, dass es zu einem späteren Zeitpunkt auch noch aktive Kabel geben wird, die die maximale Kabellänge erhöhen sollen. Gerade bei USB 3.1 Gen 2 scheint dies bitter nötig, denn ein Meter könnte für viele Anwendungszwecke reichlich knapp bemessen sein. Auf Nachfrage von ComputerBase erklärt das Konsortium USB IF:

There is no specification currently available for creating active USB 2.0 cables. Active cables have electronics in them to perform signal reconditioning/retiming. There is a specification under development for supporting longer active USB 3.1 cables.

USB-IF zu Kabellängen und aktiven Kabeln

Man kann also damit rechnen, dass es in Zukunft auch Kabel mit mehreren Metern geben wird. Die Voraussetzungen sind dafür übrigens jetzt schon gegeben: Die Kabelspezifikationen sehen vor, dass auch im Kabel selbst enthaltene Elektronik mit Energie versorgt werden kann. Das geschieht über die Nutzung des Konfigurationskanals als Stromquelle.

Auch denkbar wären optische Kabel. Diese sind beispielsweise für Thunderbolt 3 geplant und sollen eine Länge von bis zu 60 Metern erreichen.

Unterschied zwischen USB 2.0, 3.0, 3.1 Gen1/Gen2 und 3.2

Der Anschluss USB Typ C sagt, wie oben beschrieben, noch nichts über die tatsächlich mögliche Übertragungsgeschwindigkeit aus. Diese wird vom verwendeten Protokoll festgelegt. USB 3.1 ist dabei abwärtskompatibel zu USB 3.0 und USB 2.0. Aber worin liegt überhaupt der Unterschied? Er bezieht sich zu einem großen Teil auf die Geschwindigkeit, die beim Datenaustausch zwischen Host und Device erreicht werden kann. Neben der Buchse spielt dabei auch das Kabel eine entscheidende Rolle.

Wichtig: USB 3.0 heißt heute USB 3.1 Gen1, während USB 3.1 zur Unterscheidung als USB 3.1 Gen2 bezeichnet wird. Selbst das USB Implementers Forum ist sich der Brisanz dieser Entscheidung bewusst und stellt die Umbennung nur über Umwege (PDF) klar heraus. Die Botschaft ist klar: „Hinweis: USB 3.0 und USB 3.1 Gen 1 sind Synonyme“.

Name Protokoll Maximale Datenübertragungsrate Maximale Nutz-Datenrate
Low Speed USB 1.0 1,5 Mbit/s < 1 MB/s
Full Speed USB 1.1 12 Mbit/s ~1 MB/s
Hi-Speed USB 2.0 480 Mbit/s ~35 MB/s
SuperSpeed USB 3.0 („USB 3.1 Gen1“) 5 Gbit/s ~450 MB/s
SuperSpeed+ 10 Gbit/s USB 3.1 („USB 3.1 Gen2“) 10 Gbit/s ~1100 MB/s
SuperSpeed+ 20 Gbit/s USB 3.2 20 Gbit/s offen
Thunderbolt 3 Thunderbolt 3 40 Gbit/s ~5 GB/s
  • Die maximale Nutz-Datenrate ist abhängig von Bitcodierung und Overhead.
  • Die durchschnittliche Nutz-Datenrate ist häufig deutlich niedriger.

USB 2.0 setzt auf zwei Datenkanäle (High Speed), während es bei USB 3.0 und USB 3.1 derer vier sind. Alle Stecker (A, B und C) sind dabei ebenfalls abwärtskompatibel. Kabel, die lediglich USB 2.0 unterstützen, verfügen über vier Pins: zwei für den Datenaustausch, Spannung und Erde. Bei USB 3.0 kommen vier weitere hinzu: die vier Datenleitungen für die höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit, die auch als SuperSpeed bezeichnet wird. Da in Steckern und Kabeln, die USB-3.0-Geschwindigkeit unterstützen, aber ebenfalls noch alle USB-2.0-Pins verbaut sind, kann ein USB-3.0-Kabel auch an USB-2.0-Geräten betrieben werden. Eine Ausnahme bilden hier die Stecker der B-Klasse, die nicht an Hosts mit USB-B-2.0-Buchsen ausgestattet sind, angeschlossen werden können.

USB 3.0 und USB 3.1 unterscheiden sich technisch kaum

USB 3.1 setzt ebenfalls auf dieselben vier Datenkanäle und ist praktisch baugleich mit USB-3.0-Kabeln. Auch die Pin- und sonstige Adernanordnung bleibt gleich. Die Anforderungen an Host, Kabel und Device unterscheiden sich allerdings etwas. So wurde beispielsweise die Kommunikation zwischen zwei Geräten verbessert, auch an die Kabel werden höhere Anforderungen gestellt. Möglich wird dann eine Geschwindigkeit, die SuperSpeed+ genannt wird – und immerhin drei Mal so schnell ist wie SuperSpeed.

USB 3.2 nur noch exklusiv für USB Typ C

Zukünftig sollen USB-C-Geräte mit USB 3.2 bis zu 20 Gbit/s erzielen können; Die doppelte Datenmenge, die aktuell mit USB 3.1 in der zweiten Generation möglich ist. Dieser Standard steht dann erstmals nur noch für USB Typ C zur Verfügung, USB Typ A ist außen vor.

Fazit: USB Typ C ist vielseitig und bleibt verwirrend

USB Typ C bietet schon heute mehr Möglichkeiten als USB Typ A im kompakteren Design, das Anwender beim Einstecken in die Buchse zudem nicht mehr an der Ausrichtung verzweifeln lässt. Und in Zukunft wird der Stecker mit neuen Alternate Modes und neuen exklusiven USB-Protokollen wie USB 3.2 noch mächtiger.

Auch drei Jahre nach der Ankündigung und nach zwei Jahren am Markt krankt der Standard aber weiterhin unter genau dieser Vielseitigkeit, weil Hersteller von Endgeräten mit USB-Typ-C-Buchse oder Anbieter von Kabeln Produkte nicht oder sogar falsch kennzeichnen. Was welcher USB-Typ-C-Anschluss kann, ist einem Notebook damit oft nicht direkt anzusehen. Ausgerechnet Thunderbolt 3 als dritte Generation des bisher von Privatanwendern wenig beachteten Protokolls bietet (sofern korrekt mit Blitz gekennzeichnet) Orientierung.

OEMs halten meistens die korrekten Informationen bereit

Eine positive Entwicklung gibt es allerdings: OEMs wissen über dieses Problem mittlerweile Bescheid und liefern (online) in den technischen Daten meistens die wesentlichen Details zu den Datenübertragungsmodi – wie viel elektrische Leistung fließen kann, bleibt hingegen oft unerwähnt.

Probleme bereiten weiterhin Kabel und Adapter für USB Typ C, insbesondere die auf dem Sekundärmarkt. Oft folgen sie nicht den Spezifikationen und geben sich damit nicht als USB-Typ-C-Kabel aus, oder verschweigen die unterstützte Revision von USB. Benson Leung von Google testet auf seinem Google+-Account regelmäßig Kabel auf ihre Tauglichkeit.

Acer hat die USB-Typ-C-Anschlüsse korrekt bezeichnet
Acer hat die USB-Typ-C-Anschlüsse korrekt bezeichnet (Bild: Acer)

Die zum Teil selbst verschuldeten Hürden hindern USB Typ C daran, vom Anwender als willkommene Wachablösung für USB Typ A angesehen zu werden. Um den globalen Defacto-Standard mittelfristig abzulösen, bedarf es allerdings genau dieses Vertrauens.

Augen auf beim Gerätekauf mit USB Typ C

Die beschriebenen vielfältigen Möglichkeiten von USB Typ C, deren unterschiedliche Umsetzung und teils fehlerhafte Kennzeichnung führen letztendlich auch Ende 2017 noch dazu, dass Kunden genau hin sehen müssen, was der Stecker an welchem Gerät kann. USB Typ C ist nicht gleich USB Typ C. Die notwendigen Hilfsmittel zur Unterscheidung hat dieser Artikel allerdings geliefert.

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