USB 4 2.0 ist da: Das kann der neue Standard

Das USB Implementers Forum hat Details zur neuen Ausbaustufe zu USB 4 veröffentlicht. USB 4 2.0 ist damit offiziell und unterstützt nun Datenraten von bis zu 80 Gbit/s. Dem hatte bereits die VESA vorgegriffen, die bei Displayport 2.1 eng mit dem USB Implementers Forum zusammenarbeitet und Kabel entsprechend zertifiziert. Wie auch bei Displayport ist USB 4 2.0 mechanisch weiter voll kompatibel zu USB 4 1.0 und grundlegend auch abwärtskompatibel. Das macht es aber nicht übersichtlicher. Kunden müssen primär darauf achten, welcher Standard vom Gerät unterstützt wird und passend dazu Kabel kaufen, die entsprechend zertifiziert sind.

Neben passiven Kabeln gibt es mit USB 4.0 künftig auch aktive Kabel, die mit Typ-C-Steckern ausgestattet werden. Die sind notwendig, um die höheren Transferleistungen zu erreichen, denn die werden ausschließlich mit Änderungen am Protokoll erreicht und nicht über elektrische Änderungen wie etwa mehr Lanes. Um die nun höheren Transferleistungen zu realisieren, wird eine Impulsamplitudenmodulation mit drei Zuständen (PAM-3; -1, 0, +1) verwendet. Außerdem wird ein asymmetrischer Übertragungsmodus eingeführt, der 120 Gbit/s in eine Richtung ermöglicht, während die andere Richtung auf 40 Gbit/s gedrosselt wird.

Abwärtskompatibel ist USB 4 2.0 bis USB 3.2 mittels eines Tunnels, der mit 20 Gbit/s jetzt da Doppelte als bisher liefert. Neben Displayport 2.1 der VESA ist auch die PCI-SIG an Bord und unterstützt USB 4 mit PCI-Express 4.0. Und im Hintergrund geistert auch Intel mit Thunderbolt herum. USB ist damit zunehmend das, was der Name bei der Einführung versprochen hat: ein universeller, serieller Bus. Das ging in den letzten Jahren teils zulasten der Übersichtlichkeit, aber grundlegend kann man heute mit einem USB-Anschluss- und Kabel sehr viele Geräte und Protokolle bedienen.

USB 4 2.0 Schlüsselfunktionen

• Betrieb mit bis zu 80 Gbit/s unter Verwendung einer neuen Architektur der physikalischen Schicht, die auf PAM3-Signal-Kodierung setzt, über bestehende passive 40 Gbit/s USB-Typ-C-Kabel und neu definierte 80 Gbit/s USB-Typ-C aktive Kabel.
  > Optional kann die USB-Typ-C-Signalschnittstelle für bestimmte Anwendungen, wie z. B. die Ansteuerung von sehr leistungsstarken USB-4-basierten Displays, asymmetrisch konfiguriert werden, um bis zu 120 Gbit/s in eine Richtung zu liefern, während in der anderen Richtung 40 Gbit/s beibehalten werden.
• Aktualisierungen der Daten- und Anzeigeprotokolle zur besseren Nutzung der höheren verfügbaren Bandbreite
  > Aktualisierungen der USB-Datenarchitektur ermöglichen jetzt Enhanced SuperSpeed USB-Datentunneling mit mehr als 20 Gbit/s.
  > Angleichung an Displayüort Revision 2.1 und PCI-Express Revision 4.
• Abwärtskompatibilität mit allen früheren USB-Versionen.

Der Übersicht will man helfen, indem die Partner angehalten sind, ihre Anschlüsse nach der Geschwindigkeit zu benennen. Zum Beispiel USB 20 Gbit/s. Damit ist klar, welche Transferleistung von dieser Buchse erwartet werden kann und welche Transferleistung man beim Kabel benötigt. Welcher Steckertyp vorliegt, heutzutage zunehmend USB-Typ-C, lässt sich mit dem Auge erkennen. Leider sind die Vorgaben des USB IF nicht bindend und Geräte werden nicht immer sauber gekennzeichnet sein. Sobald aber offizielle Logos verwendet werden, wird man die Geschwindigkeit erkennen. 12 bis 18 Monate wird es aber wohl noch dauern, bis erste Produkte nach dem neuen Standard erscheinen.

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USB 4 2.0 ist da: Das kann der neue Standard USB 4 2.0 ist da und der neue Standard bietet bis zu 80 Gbit/s synchron oder 120 Gbit/s asynchron an Transferleistung. USB 4 2.0 deckt Displayport und PCI-Express 4.0 ab, ist abwärtskompatibel und hat die gleichen Stecker wie USB 4 1.0.

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