Verständnisfrgae Thunderbolt direct bzw. Ethernet-over-Thunderbolt bei TB4 und USB4

[Tigerfox]

Hallo,

aus Interesse und weil ich es auch bei meinem nächsten System mit AM5 berücksichtigen möchte, wollte ich gerne mal wissen, wie der Stand bei Direktverbindungen zwischen zwei Systemen mit Thunderbolt4 bzw. USB4 ist. Da hat man ja lange im Netz nur Berichte aus der Anfangszeit von Thunderbolt und mit Macs gefunden-

Wenn ich MSIs Anleitung hier richtig verstehe, bleibt es auch aktuell dabei, dass nur eine 10GbE-Verbindung simuliert wird und man also auf 10Gb/s beschränkt ist? Ich hätte also keine Vorteile gegenüber 10GbE und nur minimale ggü. einem USB3 Datenkabel?

Funktioniert das auch bei AMD bzw. mit USB4? Es gab ja bereits einige X570- und B550-Boards mit TB-Header, auf denen man eine Thunderbolt-Karte nachrüsten kann, nun gibt es Rembrandt-Notebooks mit USB4 und auch AM5-Boards mit TB-Header oder mit USB4 onboard, wo aber auch Intels JHL8540 als USB4-Controller verbaut wird. Hat da schon jemand Erfahrungen gesammelt?

Wie sieht es bei NAS-Systemen wie der QNAP Turbo Station TS-453BT3 aus, kann ich hier mit 40Gb/s auf die HDDs zugreifen?

 

[Recharging]

Gute Frage ... das würde mich auch interessieren.
Ich schätze, es kommt auf den speziellen Fall an, vorsichtig formuliert und am besten testest du das, wenn du im Netz keine zuverlässigen Berichte dazu findest.

Die Fragmentierung des USB-Standards hat es diesbezüglich nicht leichter gemacht, auch wenn ich die Technik dahinter toll finde, ist es wie bei Docking-Stationen etc. einfach sehr mühselig, selbst von den Herstellern verlässliche und getestete Aussagen zu erhalten. Es kommen einfach zu viele Schichten zusammen, die passen müssen.

Bei QNAP kannst du dich an den Support wenden, den schätze ich so ein, dass er dir schon die Info zukommen lassen müsste, ob und Direktverbindungen (mit USB) überhaupt unterstützt werden. Dein angegebenes Modell hat doch "nur" TB3 und USB 3.x. Außerdem schätze ich die verbaute CPU/SOC nicht so ein, auf 40 Gb/s dimensioniert zu sein.

Daher mein Resultat: hier bleibst du bei <=10 Gb/s hängen (wie viel schaffst du denn da tatsächlich, max. Datenrate heißt ja nicht unbedingt, dass alle Komponenten das wirklich leisten).

 

[Hauro]

Dies hängt, wie bei einem externen Datenträger, vom verwendeten Controller, der Firmware und Treiber ab.

Am Beispiel von ASIX

USB Ethernet ICs

Super Speed/High Speed USB to 10/100/1000Mbps Gigabit Ethernet Solutions for Smart Home & Office

Super-Speed USB Ethernet

The AX88179A is a USB 3.2 Gen 1 to Gigabit Ethernet controller with integrated 10/100/1000Mbps Gigabit Ethernet PHY. AX88179A supports Windows 11/10/8.x, Linux/Android/Chrome OS, Nintendo Switch in-box drivers, and macOS/Linux native CDC-NCM driver for driverless, Plug & Play. It is suitable for Desktop/Notebook/POS, USB Ethernet dongles, docking stations, smart mobile device cradles, game consoles, smart camera/IP STB, 5G/LTE router/gateway, etc. smart home/office applications.

 

[Ray519]

bleibt es auch aktuell dabei, dass nur eine 10GbE-Verbindung simuliert wird und man also auf 10Gb/s beschränkt ist? Ich hätte also keine Vorteile gegenüber 10GbE und nur minimale ggü. einem USB3 Datenkabel?

Gibt es USB3 Host-to-Host Adapter die 10G schaffen?


In Windows taucht das USB4/TB Networking immer als 20GBit/s Adapter auf. Ich sehe aber maximal 10.5GBit/s und im Schnitt 9.68 wenn ich mit iperf3 teste. (Den Schnitt erreiche ich auch mit Windows Datei-Transfers).
Auf der anderen Seite ist es gut möglich das Windows hier ein Flaschenhals ist, weil wenn ich aktuell die Richtung umkehre kriege ich nur noch 3-4 GBit/s und die Windows Firewall ist für eingehende Verbindungen gerne im Weg.

Das ganze ist aber im USB4 Standard als Host-to-Host Transfer drin und wird, so wie ich das verstehe, hauptsächlich von Treibern gemacht. Bei meinem Framework, dass ohne die Intel TB Treiber kommt und alles mit Windows-eigenen USB4 Treibern umsetzt geht das immer noch, deshalb würde ich erwarten, dass das auch mit Intel TB Controllern and AMD geht.

AMDs eigene USB4 Impl in Rembrandt wurde noch kaum getestet und AMD selber stellt nichts öffentlich bereit, aber auf der anderen Seite würde ich hier erwarten, dass AMD versucht exakt das gleiche zu bieten, dass auch Intel bietet, insbesondere wenn Windows hier schon die Treiber für bietet.

 

[Burfi]

Ich habe mir extra für Thunderbolt 4 mein aktuelles AM4 Mainboard besorgt:
Asus ProArt B550-CREATOR.
Bei mir war das Ziel den Desktop über ein einziges Kabel an die Docking Station (Thunderbolt 3) anzuschliessen. Main Mainboard hat dafür einen DisplayPort In Port, der über den Thunderbolt Chip dem Signal hinzugefügt wird.

Nun ja, es funktioniert manchmal aber ist eher instabil und nervig. Durch die Fragmentierung der Schnittstellen gibt es immer wieder unerwartete Probleme.. Manchmal geht nur das Display aber kein USB, manchmal nur USB und kein Display.
Ich muss meistens das Kabel mehrfach ein und ausstecken, bevor es richtig funktioniert.
Dasselbe Problem auf meinem Elitebook 855 G8. Dieses hat USB 3.2 mit DP. Es funktioniert mit Windows 10 und 11 alles auf anhieb über die Dockingstation. Mit Linux funktioniert aber das Display nicht...
Ich betreibe es aktuell aus diesem Grund wieder so, dass ich das Display wieder über zwei gesonderte Kabel verbinde.. Sprich die Dockingstation ist nur für Ethernet und USB...

Was ich damit sagen möchte: stelle dich auf Probleme ein...
USB und Thunderbolt sind ein absolutes Chaos.
Vor allem seit USB gefühlt alle 2 Monate den gesamten Standard umbenennt und sich gar nicht erst um Namen und Darstellungen schert.

 

[Tigerfox]

519wie viel schaffst du denn da tatsächlich, max. Datenrate heißt ja nicht unbedingt, dass alle Komponenten das wirklich leisten

Ist eher eine theoretische Frage. Das, was ich so rumschiebe (HDTV-Aufnahmen, inzwischen 30TB+ in bis zu 20GB großen, meist aber deutlich kleineren Dateien) kliegt alles auf 3.5"-HDD, die ja keine 300MB/s schaffen, da würden mir also schon USB3.0 Data Link oder 5GbE reichen, selbst 2.5GbE wäre kaum eine Bremse.

Theoretisches Maximum ist aber schon ein Gen4 NVMe-SSD.

@Hauro: Ich habe keine Ahnung, was Du mir mit diesem USB3.0-zu-GbE-Adapter sagen möchtes. Es gibt USB Data Link-Kabel für eine USB-zu-USB Direktverbindung, leider nur USB3.0, also 5Gb/s, dann eben TB3/4 und 5GbE per PCIe3.0x1/USB3.0 oder 10GbE per PCIe3.0x4/TB3 (es gibt noch keinen USB3.2-zu-10GbE-Adapter).

@Ray519 : Danke, das wollte ich wissen. Wie vermutet, in der verlinkten Anleitung von MSI wird auch explizit gezeigt, dass Windows eine 20Gbps-Verbindung anzeigt, aber in der Realität nur 10Gbps duchkommen. Das liegt wohl daran, dass 10GbE simuliert wird. Nicht, dass das wenig ist, aber es ist doch etwas schade

@Burfi : Auch danke für Deine Erfahrungen. Es geht mir hierbei wirklich nur um die Datenverbindung. Dass ich mal eine Verwendung dafür haben werde, vom Desktop-PC Thunderbolt und Displayport gleichzeitig über ein Kabel zu senden, ist äußerst unwahrscheinlich. Vom Laptop schon eher, aber dem steht im Weg, das Thunderbolt und Gaming-Eignung (hoche Bildwiederholraten) bei Displays sich bisher ausschließen.

Traurig macht mich, wenn ich das B550 Creator mit dem X670E Creator oder B650E Creator vergleiche. Ja, bei ersterem USB4 (mit JHL8540, also im Prinzip Thunderbolt) und 10GbE, aber bei beiden nur 4xSATA und nahezu überhaupt keine PCIe-Slots. Es ist bei quasi überhaupt keinem AM5-Board möglich, 10GbE, Thunderbolt und eine Soundkarte gleichzeitig zu verbauen.

 

[Ray519]

PCIe Slots die schnell genug sind für 10G Ethernet sind halt verschwendet an Soundkarten. Da muss man mittlerweile schon auf USB setzen um die Ports für wichtigeres freizuhalten.
Aber auch bei Intel war die Auswahl für große GPU (ohne Riser), TB4 + Möglichkeit für 10G Ethernet nicht gerade groß...

Die Dual-Chip Umsetzung mit X670E muss wohl kritisch sein, mit ihrem höheren Platz verbrauch, anders kann ich mir die schlechtere Aufteilung der Slots die Asus für AM5 nimmt, im Vergleich zu ihren 1700 Boards auch nicht erklären...

 

[Burfi]

aber dem steht im Weg, das Thunderbolt und Gaming-Eignung (hoche Bildwiederholraten) bei Displays sich bisher ausschließen.

Traurig macht mich, wenn ich das B550 Creator mit dem X670E Creator oder B650E Creator vergleiche. Ja, bei ersterem USB4 (mit JHL8540, also im Prinzip Thunderbolt) und 10GbE, aber bei beiden nur 4xSATA und nahezu überhaupt keine PCIe-Slots. Es ist bei quasi überhaupt keinem AM5-Board möglich, 10GbE, Thunderbolt und eine Soundkarte gleichzeitig zu verbauen.

1. Ich habe bisher keine Probleme mit der Bildfrequenzt gehabt über Thunderbolt. Mein Monitor ist aber auch "nur" 100Hz @ 3440*1440.

2. Ich habe ehrlich gesagt keine Ahnung wofür ich in meinem Desktop überhaupt noch SATA verwenden würde. Da kommt für mich eigentlich nur noch M.2 in Frage

3. Eine Soundkarte würde ich heutzutage nicht mehr intern verbauen, sondern nur noch extern über USB.

Grundsätzlich stimme ich Dir aber zu - ich hatte Glück und habe zum Jahreswechsel das B550 Creator im Angebot für nur 170 CHF bekommen. Ich habe für die nächsten Jahre nicht vor die Platform nochmals zu wechseln. Ich bin bis auf die Thudnerbolt Thematik zufrieden.

 

[Tigerfox]

@Ray519 : Es ist auch diese Seuche, möglichst viele M.2-Slots verbauen zu wollen, viele Boards haben 4-5 davon, auch so sinnvolle Sachen wie Gen3x2.

Dabei sind PCIe-Slots viel flexibler. Viele Hersteller hatten in der Vergangenheit gerne mal einen x4-Slot, der mit einem M.2 shared war. Asus hat bei Z690 mehreren Boards eine M.2-Adapter-Karte mit 2xM.2 beigelegt, die im PCIe5.0x8 dann nur einen M.2 Gen5x4 bot (weil Alder Lake wohl die Gen5 nur zweiteilen, nicht dreiteilen kann), im Gen4x4-Slot dann aber 2xM.2 Gen4x4! Also irgendwie konnte der Slot wohl dynamisch 8 Lanes vom PCH kriegen.

Auch ärgerlich, Z790 bietet genauso 8xSATA wie Z690 und X670 bietet 4xSATA je Chip, also auch 8xSATA, aber irgendwie scheinen sich die Hersteller abgesprochen zu haben und es gibt kaum Boards mit mehr als 4xSATA (und wenn of durch Zusatzcontroller, was aber in den Specs nur versteckt ist, wenn z.B. 2 Ports kein RAID beherrschen). Es gibt mit DDR5 30 Z690-Boards mit 6xSATA, aber nur elf Z790, alleine sechs von MSI, nur eins von Gigabyte und zwei von Asus, davon jeweils fünf bzw. vier mit 7-8xSATA.

@Burfi :
1. Ich meinte eigentlich, dass es quasi keine Monitore mit Thunderbolt und hoher Bildwiederholrate gibt, die ja fürs Zocken eine echte Offenbarung sein soll (werde ich erst noch erleben). Du hast einen von drei. Ist mir aber auch nicht so wichtig, einziger Vorteil wäre, das man bis zu zwei Kabel spart, wenn PD 100W reicht. Für Laptops und Dockingstations sicher nützlicher als für einen Monitor.

2. Und ich kann nicht verstehen, was man mit sovielen M.2 will. Ein großes, schnelles NVMe ist immer besser als viele kleine unterschiedliche, wenn auch leider manchmal leicht teurer bei Spitzenkapazitäten. Wenn man nicht gerade sehr große Datenmengen ständig auf schnellen Datenträgern liegen haben muss, um damit zu arbeiten, sind SATA-HDD immer noch sehr viel besser. Und auch ein ODD möchte ich im Desktop eigenlich immer noch haben. Zur Not gibt es aber auch M.2-Adapter mit 5-6 SATA-Ports an PCIe3.0x2, ist dann aber auch verschwendung. Und mehr als eine Gen4-Lane (sogar nur Gen3 bei AM5) gewinnen die Mainboardhersteller ja auch nicht durch jeden weggelassenen SATA-Port.

3. Erzähl das den Herstellern, nahezu sämtliche guten und noch bezahlbaren USB-Soundkarten der letzten Jahre sind eingestellt worden oder schlecht erhältlich (z.B. Soundblaster X7, diverse Asus Xonar Essence, Denon PMA-30/50/60, TEAC AI-301DA-X). Momentan würde ich einen von denen gebraucht kaufen auf den TEAC AI-303DA-X warten.

 

[Ray519]

Also irgendwie konnte der Slot wohl dynamisch 8 Lanes vom PCH kriegen.

Die Slots bei Asus, wie im Maximus Hero, haben einfach eine 8-Lane Anbindung. Aber der Chipsatz kann maximal x4 zu einem Controller zusammenfassen, weshalb man nicht von einem x8 Port sprechen kann. Hier sind denen wohl die physikalischen Plätze ausgegangen um die Lanes nach außen zu führen...

Und ja, ab Alder Lake (Rocket Lake habe ich nicht nachgeschlagen, könnte dort auch schon gelten) kann nur Bifurcation bis x8 runter für den x16 slot.

PS. die M.2 slots stören mich nicht. Ich habe schon 2 belegt und ein 3. könnte sehr wohl dazukommen. Meiner Meinung nach sollten sie nur die Slots so verschieben, dass die untersten beiden PCIe-Slots vorhanden sind, beide vom Chipsatz, dann hätte man noch 2 frei für nahezu beliebiges Zubehört das keine GPU ist (Gigabyte macht das bei manchen, die haben sich aber aus meiner Auswahl katapultiert, weil sie USB-Ports einfach nicht vernünftig beschriftet bekommen und entweder falsche Angaben zu Displayports machen oder die wirklich drosseln auf HBR2)

 

[Tigerfox]

Gigabyte hat vor allem nur ganz wenige AM5-Boards mit PCIe5.0x16, durchweg keinen x8 und auch so extrem wenige wirklich nutzbare PCIe.

Gleichzeitig so viele M.2 und PCIe x4-Slots geht halt nicht, selbst wenn man die Lanes jeweils shared macht, dafür ist einfach kein Platz. Daher finde ich die Lösung mit der Adapterkarte am besten. Am einfachchsten wäre es, es gäbe einfach einen x16-Slot (mit aktuellen Chipsätzen nicht möglich und bei Mainstream CPUs auch nur für den GPU-Slot), in den man eine Adapterkarte wie die Asus Hyper M.2 X16 Gen4 reinpackt. Platz für 4xM.2, gekühlt und nur ein Slot verbraucht.
Noch schöner fänd ich aber, wenn SSD wieder im 2.5"/3.5"-Format per Kabel angebunden würden, weil sie so schon im Luftstrom lägen.

 

[Burfi]

@Tigerfox
Ah jetzt verstehe ich was du meinst. Ich habe nur per Zufall Thunderbolt an meinem Monitor, den benutze ich aber eigentlich nie. Aus dem einfachen Grund, dass der Port am Monitor kein USB + DP als alternativen Modus kann. Sprich mit dem Notebook funktioniert das nicht, weil es kein Thunderbolt hat. Genau das meinte ich mit dem Chaos bei den Standards...
Deshalb wollte ich alles über meine Dockingstation laufen lassen und dann von da aus mit DP zum Monitor. Wie gesagt ist aber auch das eher instabil...

 

[Tigerfox]

Ok, hätte auch gedacht ein TB3-Port müsse immer auch USB3.x + DP können.

 

[Ray519]

TB3-Port müsse immer auch USB3.x + DP können.

Hostports ja. Devices mussten es bei TB3 nicht können. Den Support dafür gab es erst mit Titan Ridge Controllern (2. Generation TB3, auch erst hier gab es HBR3 Support, sonst wäre die Bandbreite mit halben DP viel zu gering gewesen).

Ich konnte aber noch nicht herausfinden, ob Intel's Controller nur "halben DP + USB3" durchleiten können oder auch die Alternative "USB2 + vollen DP". Bei Monitoren ist diese Auswahl häufig anzutreffen und evtl. nicht möglich mit TB-Controllern davor