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Nochmal ganz dumm nachgefragt - USB4 und Thunderbolt 4
Auf die Schnelle habe ich leider keine Lösung hier im Forum gefunden, daher noch mal ganz allgemein die Frage:
Etliche AMD-Notebooks bieten mittlerweile USB4-Schnittstellen an.
Bei einer Suche nach Dockingstationen für USB4 werden große Mengen an Thunderbolt-4-Stationen gelistet.
Sehr gern steht dann bei den Beschreibungen: 'Hostanschluß Thunderbolt 4 oder USB C *' (danke, sehr witzig)
Die Frage ist jetzt: Da USB4 mit TB4 eng verwandt ist (aber natürlich wieder auf 'alles kann, nichts muß' spezifiziert ist)...
Kann ich eine TB4-Dockigstation an den USB4-Port eines AMD-Laptops anschließen?
Und: Funktioniert dann auch alles ordnungsgemäß?
USB4 is based on the Thunderbolt 3 protocol. However, it is different enough that backwards compatibility to Thunderbolt 3 is optional for many device types
....
In September 2023, Intel announced the launch of Thunderbolt 5 as an implementation of USB4, using the new abilities of 80 Gbit/s connections and updated DP support[19] Intel's own press release describes it as "built on industry standards – including USB4 V2".
TB4 und TB5 sind Implementierungen von und Zertifizierungen für USB4. Das ist also immer 100% USB4.
Ganz allgemein ist der Raum an möglichen Features bei alledem riesig, auch bei TB4 und TB5 sollte man sich die Details ansehen, was denn ein Port nun kann oder nicht.
TB4 hat einfach nur höhere Mindestfeatures als USB4. Und dann werden die Begriffe halt auch noch falsch verwendet. USB4 ist eine Protokollfamile, wie USB3. Das gibt es in vielen Geschwindigkeiten. TB4 ist USB4 mit 40G + weitere Mindestanforderungen.
Also technisch ist die mindestgeschwindigkeit von USb4 20G, aber die meisten Hersteller und Leute meinen einfach 40G damit. Das ist also etwas wofür Techreviewer eigentlich die Hersteller anschreien sollten.
Aber in der Praxis: Es gibt sehr weniger USB4 Host Controller. Die sind bisher fast alle so gebaut dass sie mindestens TB4 Funktionsumfang erreichen. Insbesondere das was AMD gebaut hat. Das was AMD in die CPU eingebaut hat erfüllt die TB4 Mindestanforderungen. Deshalb gibt es jetzt auch ein paar AMD Notebooks (Thinkpad T14, HP Elitebook X G1a) die TB4 Zertifiziert sind.
Zur Kompatibilität: USB4 ist komplex und sehr viele Hersteller vermasseln es an irgendeiner Ecke. Die Zertifizierung hilft da aber gar nicht. Denn mein TB4 Zertifizierter Monitor mit TB4 Zertifiziertem (AMD) Notebook wollten nicht miteinander arbeiten. Nach 5 Monaten haben beide Firmware Updates bekommen und es geht so wie es sollte. Während mein altes Intel Notebook auf anhieb ging. Hier bringt die TB4 Zertifzierung also erstmal nichts.
Speziell für Windows Hosts verlangt Windows TB3 Support von allen USB4 Ports. Deshalb baut niemand Controller die das nicht können, auch wenn USB4 es hier erlauben würde. Das passiert nur auf Geräte Seite.
Also wenn du checken willst: du willst eine Bestätigung das es 40G (oder 80G ist) nicht 20G, wenn sie keine Geschwindigkeit nennen. Ist zwar meist Blödheit und alle Controller sind mindestens 40G, aber die Mainboards und Designs werden günstiger wenn man da spart und den Controller auf die Hälfte drosselt, deshalb gibt es da ein paar seltene Spezialfälle.
Und dann geht es um den Support von Bildschirmen: Bisher können nur die alten Apple Hosts nicht die Mindestanforderungen von TB4 erfüllen was Bildschirme angeht (2x 4xHBR2, HBR3+DSC Support). Der Rest liegt auf oder über TB4 Anforderungen, auch bei AMD und Qualcomm.
Notebooks die gar nicht geladen werden können via USB4 Port sind sehr selten geworden. Da hilft TB4's Zwang zum Laden mit der gleichen Leistung wie das original Netzteil (wenn unter 100W) nicht mehr viel.
Und ansonsten ist TB4 schon das Minimum was überhaupt verbaut wird. Quasi niemand in Notebooks verbaut weniger PCIe Bandbreite als das TB4 Minimum. In der Praxis bieten die meisten Geräte da wesentlich mehr als das Minimum. Und an USB3 verlangt TB4 sowieso nur das Minimum. Hier bieten aktuelle Intel Notebooks halt schon USB3 20G, während AMD Notebooks noch bei 10G stecken geblieben sind.
DP Geschwindigkeiten sind auch sehr individuell. Aber gibt keinen der weniger als HBR3 bietet mit 40G USB4 Ports.
Und zB auch die TB3 Rückwärtskompatibilität geht auch Intel langsam killen. Die neuen TB5 Docks gehen zB nicht mehr an alten TB3 Hosts (nur TB3 Peripherie geht noch weiterhin). Da gibt sich Intel also eh Mühe einen vermeintlich kompatibleren Eindruck zu vermitteln, als TB4 und TB5 tatsächlich garantieren.
TL;DR;
TB4 Port =
USB4 40G
mind. DP HBR3+DSC Support (Gibt Hosts mit UHBR10 und UHBR20 Support unter dem TB4 Namen. AMD hat auch bei den neuesten Platformen mind. UHBR10. Achtung: nur Nativ, nicht als Tunnel. Tunnel sind fast alle noch HBR3. max)
mind. 2 DP Tunnel (gibt schon welche mit 3 DP Tunneln von Intel)
mind. 32 GBit/s PCIe (haben alle in die CPU eingebauten USB4 Controller eh, also nicht speziell. Nur externe Controller in Desktops die nur mit 2 Lanes wegen Lane-Sharing angebunden sind unterbieten das. Die aktuellen Controller von AMD und Intel können eher ~38 Gbit/s pro Port)
USB3 10G (aktuelle Intel CPUs + ASM4242 haben USB3 20G)
Wenn Notebook und Original-Netzteil 100W oder weniger, dann Aufladen mit selber Leistung an mind. 1 TB4 Port
15 Power Output (für 1 Port aus einer Gruppe an 4 auf einmal der Rest macht nur 7.5W). Auch geschenkt, hat quasi jeder USB4 Host für die TB3 Kompatibilität sowieso schon
TB3 Kompatibel: geschenkt, gibt keinen USB4 Host ohne
TB5 Port (zusätzlich zu TB4 Anforderungen) =
USB4 80G
mind. 64 Gbit/s PCIe
Ladevorschrift für Notebooks gilt bis 140W hoch anstatt 100W
Alles andere was für TB5 beworben wird ist semi-falsch. Die USB3 20G die die meisten haben oder UHBR10 und UHBR20 Support und 3 DP Tunnel sind komplett Optional und Apple hat das meiste davon auch zB nicht.
Mach gerne Vorschläge was ich noch klarstellen kann.
Aber der Artikel ist ein Balance-Akt es technisch akkurat aber auch so einfach wie möglich zu beschreiben. Weil es immer noch genügend Leute gibt, die glauben TB4 ist schwarze Magie und nicht einfach nur Marketing für USB4. Oder die den Standard nicht lesen, aber mir trotzdem widersprechen wollen.
Wenn man da drüber zu aggressiv schreibt, trampeln die einem dann über den Artikel. Und da Intel aus Marketinggründen mag, wenn Leute denken, das wäre etwas exklusives gibt es kaum autoritative Quellen, die unmissverständlich sagen "TB4 ist nur Marketing und der Rest ist nur eine Sammlung von offiziellen (aber optionalen) USB Features, dh. wenn nicht kompatibel zu etwas aus USB, dann hat Intel und 'TB4' einen Bug".
Und das ist natürlich exzellenter Nährboden für die Verschwörungstheoretiker die dann jedes Zitat von einem Marketingidioten verdrehen in das genaue Gegenteil der Wahrheit...
Das was du zitierst, war das beste was mir eingefallen ist, wo ich für quasi alles gute Quellen hatte, die man nicht wegdiskutieren kann. Und die ganzen anderen Argumente dafür sind so technisch, dass die meisten sie nicht verstehen und ignorieren (und es dann auch eher nicht in den Wiki Artikel sollte).
Das ist eine Vorgabe die sich Microsoft von ein paar Tagen ausgedacht hat und auch nur für Geräte gelten wird die dann "Certified for Windows" Aufkleber bekommen. Im vorliegenden Fall hat es mit 99,999% Wahrscheinlichkeit noch gar keine Bedeutung.
PC-Hersteller seien auf dem Weg, "WHCP-Konformität für die meisten Systeme in den kommenden Jahren zu erreichen".
Letztendlich lässt sich eine hier so oder so keine Verallgemeinerung treffen, es hilft hingegen ungemein vor dem Kauf zu schauen was die Schnittstelle so kann und was man daran anschließen möchte.
Nein. Die Vorgabe PCIe und TB3 muss unterstützt sein hat sich nicht geändert und existiert schon seit Beginn von USB4 mit Windows. Die hat nur ihren Namen geändert und hatte kürzlich neue Pressemitteilungen weil es jetzt mehr Kategorien gibt und Microsoft Zertifzierungen für "TB4-Level Features" ohne TB4 Marketing zu nutzen.
Und ja, das gilt nur für OEM PCs. Aber kein CPU Hersteller wird seine in die CPU integrierten USB4 Controller so bauen, das die CPU nicht in OEM PCs genutzt werden könnte mit diesen USB4 Controllern.
Auch die Anforderungen an Display-Föhigkeiten die Microsoft jetzt neu hinzugefügt hat für die Premium Copilot sonstwas Geräte werden schon von Intel, AMD und Qualcomm seit dem ersten USB4 Controller erfüllt. Also sie haben kaum was angehoben. Nur neue, eigene Namen gegeben und vereinheitlicht.
Und 99% aller Notebooks nutzen die CPU-Integrierten Controller.
Bezüglich PCIe und TB3 Support kann man da quasi nichts kaputt treten, wenn der USB4 Controller selbst das kann. Und es gibt gar keinen ohne. Der einzige USB4 Controller bisher, der kein TB3 kann, ist der Via VL830 und sein Nachfolger. Die sind in den USB-C Hubs mit USB4 drin. Das ist gar kein Host Controller.
Nur auf 20G Drosseln, weil weniger Signalverstärkung / Qualität könnten die Hersteller verbauen, ignorieren der Lade / Power Regeln. Und bei Intel noch Reduktion der DP Tunnel wenn die Nachbarports auf gewisse Weisen genutzt werden.
Der Rest sind Bugs im USB-PD Management und beim Verbindungsaufbau. Aber das war bisher nie, dass es kategorisch nicht ging, sondern nur so Kompatibilitätsprobleme, mit der Firmware aufm Host, der Firmware auf diesem Dock und dem Kabel geht es nicht. Aber andere Docks gehen dann doch mit TB3. Das ist einfach ein Zeichen davon dass der Hersteller schlecht ist und nicht testet. Und AMD hat bei neuen Platformen statistisch mehr Probleme als Intel. Und mit Firmware-Updates kann das alles behoben werden, wenn der Hersteller sich kümmert.
Das gibt es seit Windows 11 USB4 kann. Was mit Alder Lake der Fall war, weil Microsoft da die Hersteller angefangen hat zu den Windows 11 USB4 Treibern zu zwingen, wo Windows dann auch weiß was die USb4 Ports können.
Also kleine Korrektur meiner letzten Aussage. Weil Tiger Lake kam noch mit Windows 10 und TB Control Center Treibern raus und war das erste mal das wir USB4 in Windows Notebooks hatten.
Und ja, das gilt nur für OEM PCs. Aber kein CPU Hersteller wird seine in die CPU integrierten USB4 Controller so bauen, das die CPU nicht in OEM PCs genutzt werden könnte.
Was hat es mit dem Controller zu tun? Ob ich an dem Anschluss laden kann, mehrere Monitore betreiben kann und wie viele PCIe Lanes dran angeschlossen sind, hat nichts mit dem eingesetzten Controller zu tun. Wie schon gesagt, TB4/5 hat eine höhere Anzahl Features die an diesem Port vorhanden sein müssen, an einem USB4 Port, können sie vorhanden sein müssen aber nicht.
Bei den T14 / T14s war ich mir nicht mehr sicher - je nach Site steht mal USB 4 (40Gbit) und mal USB 4 (Thunderbolt 4) als Spezifikation dran - zumindest war ich mir da sicher, USB 4 wird das Teil wohl haben.
Ob ich an dem Anschluss laden kann, mehrere Monitore betreiben kann und wie viele PCIe Lanes dran angeschlossen sind, hat nichts mit dem eingesetzten Controller zu tun
Ob das Notebook darüber Strom akzeptiert nicht, korrekt.
Aber wie viel PCIe Bandbreite hat hängt vom Controller ab. Und wenn der Controller IN DIE CPU eingebaut ist, kann niemand das unvollständig anschließen oder einfach manche DP Eingänge nicht an die iGPU anschließen.
Weil alles innerhalb der CPU schon fest verdrahtet.
Das wichtigste bei CPU-integrierten Controllern sind die ReTimer. Wenn der Hersteller da spart limitieren die auf 20G oder zB die DP Geschwindigkeit auf HBR3, die USB3 Geschwindigkeit auf 10G, obwohl die CPU mehr könnte.
Selbst bei externen Controllern ist es sehr selten, dass der PCIe Port unvollständig angeschlossen ist, wenn der verlötet ist auf dem Mainboard. Die Fälle wo das passiert ist, waren weil die CPU nicht genügend PCIe Lanes und DP Ausgänge hatte und es keinen integrierten Controller gab, nicht aus Prinzip.
Die Ausnahme habe ich ja erwähnt: bei Intel sind es immer noch Dual Port Controller mit je 2 DP Eingängen intern. Und wenn einer der beiden USB4 Ports als nativer HDMI oder DP Ausgang verbraucht wird, verbraucht das auch permanent den DP Tunnel, so dass der andere USB4 Port nur noch einen kann. Damit könnte man das ganze noch unter die TB4 Minimums bringen, wenn man wollte. Hat quasi kein Hersteller je gemacht, weil alles bis auf Lunar Lake 4 USB4 Ports hat und die meisten Notebooks maximal 2 davon herausführen.
Bei AMD sind es sogar Single-Port Controller mit je 2 DP Eingängen, so dass man das dort gar nicht limitieren kann. Ein USB4 Port aus einer AMD CPU hat 2 DP Tunnel zur Verfügung, fertig. Windows müsste sich weigern den zu nutzen, aber angeschlossen ist er immer (AMD hat zB bei Strix Point von der iGPU 2+2+1+1+1 DP Ausgänge, 4 davon virtuell an die USB4 Controller). Und alle AMD CPUs mit eingebautem USB4 haben GPUs die mindestens HBR3 und DSC können.
Während Intel bei ihrer alten Struktur von 5 Ausgängen, 1 pro externem Port von der iGPU geblieben ist und nur auf die 2 DP Tunnel kommt dadurch dass sich 2 Ports dynamisch 2 DP Eingänge teilen können.
Deshalb gibt es dort auch manche Notebooks (wie Dell XPS 13) bei dem jeder TB4 Port gleichzeitig 2 DP Tunnel kann oder welche wo die beiden TB4 Ports vom selben Controller kommen und zusammen nur 2 DP Tunnel können (Notebooks mit doppel TB4 Ports + HDMI Ausgang).
Aber es passiert den Herstellern auch nicht aus versehen in so ein Limit rein zu rennen. Wenn das Notebook 2 USB4 Ports von einer Intel CPU hat, weißt du dass es 2 DP Tunnel dahinter hat mindestens. Nur zB bei 1 USB4 Port + 3 DP und HDMI Ports an einem Notebook mit Intel CPU musst du dir Gedanken machen, dass die vielen Display Ausgänge auf Kosten der DP Tunnel gehen.
TL;DR;
Ja, ein USB4 Host Port muss technisch gesehen nur 1 DP Tunnel undefinierter Geschwindigkeit bieten anstatt 2 die jeweils bis zu HBR3 können müssen (das steht aber zB auch nicht in den öffentlichen TB4 Specs, das sagen wir nur so).
Und ich versuche zu erklären, dass bei Notebook CPUs wo fast alles seit Jahren in die CPU fest integriert ist, nur bei Apple so verkrüppelt verbaut wurde. Und es keinen USB4 Host Controller gibt, der nicht mindestens 2 DP Eingänge hat, außer das was Apple im M1 und M2 verbaut hatte.
Und da heutzutage nur noch die absoluten Premium Notebooks externe USB4 Controller nutzen, wird da dann meistens auch nicht der Controller halbherzig angeschlossen. Weil dann wäre der CPU-integrierte meist besser gewesen...
Und hier ist TB5 dann zB nichts Wert. Weil das Minimum an DP ist gleich geblieben mit TB4. Aber die meisten Premium Laptops haben trotzdem 3 DP Tunnel und UHBR20. Aber hier muss man auch checken und TB5 hat keinen Mehrwert außer eben für USB4 80G zu stehen.
Ergänzung ()
Araska schrieb:
je nach Site steht mal USB 4 (40Gbit) und mal USB 4 (Thunderbolt 4) als Spezifikation dran
Weil eines der ersten AMD Notebooks mit TB4 Zertifizierung. Aber die Leute die die Zusammenhänge nicht verstehen sind es dummerweise gewohnt bei Intel von TB4 und bei AMD von USB4 zu sprechen, obwohl es schwachsinnig ist und sie einfach bei beidem von USB4 40G mit 2 DP Tunneln (HBR3) und maximalem PCIe und TB3 sprechen sollten, schon die ganze Zeit. Nur die Intel Notebooks hatten meistens Thunderbolt Logos drauf. Genau wie Intel mit "Evo" eine Premium Marke hat, was aber nicht heißt dass ein Notebook ohne nicht genauso gut oder besser sein könnte. Insbesondere wenn es Geld Kostet und auch Einschränkungen bringt das Gerät Evo zertifizieren zu lassen und nur für Intel Geräte erlaubt war.
Leider mit schwachsinnigen und wertlosen Angaben wie DisplayPort 2.1 und Power Delivery 3.0.
Weil die leider nichts aussagen.
Stattdessen sollte es für DP UHBR10 sein. Und bei Power Delivery eben wie viel W für welche Leistungsstufe (falls das Notebook sich drosselt) und wie viel minimal. Und welche optionalen Features, wie zB externe Power Buttons.
Denn aktuelle USB4 Ports von Intel bieten USB3 20G und UHBR20 (aber kein UHBR13.5). AMD Strix Point bietet zB auch UHBR20 (auch kein UHBR13.5 meine ich).
Aber gibt halt leider quasi niemand an.
Tatsächlich, wenn Lenovo hier einen alten ReTimer nutzen würden, könnten sie DP auf HBR3 drosseln, obwohl die CPU UHBR10 kann auf diesen Ports...
Reicht mir! Auf beiden Anschlüssen ist DP Alt Mode und laden möglich, für die meisten dürften es die entscheidenden Angaben sein.
Ray519 schrieb:
Stattdessen sollte es für DP UHBR10 sein. Und bei Power Delivery eben wie viel W für welche Leistungsstufe (falls das Notebook sich drosselt) und wie viel minimal.
Nö, braucht es nicht. Denn genau das ist schon bei TB4 definiert.
Sicher, wir sind hier in einem Technikforum, für den Endnutzer sind es aber alle relevanten Angaben die er benötigt. Er kann an jeden der beiden Anschlüssen zwei 4K Monitore per DP betreiben und es ebenfalls darüber laden. Genauer genommen bräuchte es diese zusätzlichen Angaben nicht, aber so ist es auch für außenstehende klar, mit HBR irgendwas kann niemand was anfangen.
