Thunderbolt vs. USB-C: Eine Zukunft mit vereinheitlichten Standards?

Wenn Sie in den letzten zehn Jahren versucht haben, so ziemlich alles an einen Computer anzuschließen, sind Sie wahrscheinlich schon auf das Dilemma Thunderbolt™ vs. USB-C gestoßen. Aber was ist der Unterschied zwischen Thunderbolt und USB-C – oder USB-C oder USBC, oder USB Typ-C, je nachdem, welche Abkürzung Sie bevorzugen? Und was ist der Unterschied zwischen den verschiedenen Thunderbolt- und USB-Generationen?

Was ist Thunderbolt?

Thunderbolt ist eine Art Hardware-Schnittstellentechnologie, die zum Anschluss von Geräten an einen Computer verwendet wird. Sie wird von Intel verwaltet. Das Unternehmen hat die Technologie gemeinsam mit Apple entwickelt. Wir sind nicht hier, um die gesamte Geschichte von Thunderbolt zu erörtern, aber Sie können hier mehr über dessen interessante Entwicklung lesen.

Was ist USB-C?

USB-C ist der physische Steckertyp, der sowohl von USB (Universal Serial Bus) als auch von Thunderbolt für die Verbindung mit Computern und Komponenten verwendet wird. Die USB-C-Spezifikationen werden vom USB Implementers Forum (USB-IF) überwacht, einer gemeinnützigen Organisation, die zur Förderung und Unterstützung der USB-Verwendung gegründet wurde.

Auf dem Bild unten sehen Sie vier USB-Typ-A-Anschlüsse (die rechteckigen Anschlüsse mit den blauen Einsätzen) und zwei ovale USB-C-Anschlüsse. Diese USB-C-Anschlüsse unterstützen Thunderbolt, wie durch das deutliche Blitz-Logo zwischen ihnen angezeigt wird.

Ein OnLogic-System mit vier USB 3.2 Typ-A-Anschlüssen und zwei Thunderbolt USB-C-Anschlüssen

Thunderbolt vs. USB-C – was ist der Unterschied?

Zunächst einmal muss man wissen, dass „Thunderbolt“ und „USB“ Begriffe sind, die sowohl physische Anschlüsse als auch detaillierte technische Protokolle beschreiben. Ein „Thunderbolt-Anschluss“ ist in der Tat ein Anschluss mit USB-C-Formfaktor, der zum Anschluss von Geräten über das Thunderbolt-Kommunikationsprotokoll verwendet wird. Ports mit dem USB-C-Formfaktor werden AUCH für den Anschluss von Geräten über das USB-Protokoll verwendet. Das Thunderbolt- und das USB-Protokoll befinden sich beide in der 4. Generation und bieten ihre eigenen, unterschiedlichen Funktionen, wie im Folgenden näher erläutert wird.

*Die Menge an Strom, die ein USB-Anschluss ausgeben kann, basiert auf der USB-Power-Delivery-Spezifikation (USB-PD), die völlig unabhängig von der USB-Generation und dem Anschlusstyp ist. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels ist USB-PD auf Version 3.1 und kann bis zu 240 W Leistung über kompatible USB-C-Kabel bereitstellen. Technisch gesehen kann die USB-PD Version 3.1 auf USB 2.0-, USB 3.X- und USB4-Anschlüsse angewendet werden.

Was ist USB4?

USB4 ist eine technische Spezifikation, die von der USB-IF im August 2019 veröffentlicht wurde. Sie folgt auf die früheren Versionen des USB-Standards. Diese haben wir in einem vorherigen Artikel ausführlich besprochen. Aber hier ist der Punkt, an dem die Dinge eine von vielen verwirrenden Wendungen nehmen. USB4 basiert auf der Thunderbolt-3-Protokollspezifikation, die Intel der USB-IF zur Verfügung gestellt hat. USB4 erfordert die ausschließliche Verwendung des USB-C-Steckers und der USB-PD-Spezifikation (USB Power Delivery).

Um das verwirrende Geflecht von Begriffen und Versionen noch weiter auszudehnen, befindet sich USB4 selbst in der zweiten Überarbeitung. Für eine leichte Lektüre können Sie sich in das vollständige, 826 Seiten umfassende Dokument mit den USB4 v2.0-Spezifikationen vertiefen. Die bemerkenswerteste Änderung zwischen der ersten und der zweiten Version von USB4 ist jedoch eine deutliche Erhöhung der maximalen Datenübertragungsrate. USB4 startete mit einer maximalen Datenübertragungsrate von 40 Gbps. USB4 v2.0 verspricht die Unterstützung einer bidirektionalen Bandbreite von 80 Gbps. Somit können Daten in beide Richtungen gleichzeitig mit maximal 80 Gbps übertragen werden.

Die neue Norm sieht auch eine optionale Möglichkeit vor, Daten mit bis zu 120 Gbps zu senden oder zu empfangen, wenn die Konfiguration asymmetrisch erfolgt. Im 120-Gbit/s-Modus werden drei der vier verfügbaren Datenkanäle in einer USB-C-Verbindung für Upstream-Daten verwendet. Der vierte 40-Gbit/s-Datenkanal wird für Downstream-Daten reserviert, daher die Bezeichnung „asymmetrisch”. Für einen tieferen Einblick in die Bedeutung der asymmetrischen Konfiguration empfehlen wir diesen Artikel.

Was ist Thunderbolt 4?

Thunderbolt 4 ist die neueste, kommerziell erhältliche Version von Thunderbolt (zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels). Die Thunderbolt 4-Spezifikation wurde von Intel im Juli 2020 veröffentlicht. Wie bereits erwähnt, verwendet Thunderbolt 4 auch den USB-C-Anschluss. Thunderbolt 4 hat eine vorgeschriebene Mindestdatenübertragungsgeschwindigkeit von 32 Gb/s. Die Festlegung von Mindestwerten auf diese Weise wird hoffentlich dazu führen, dass die Nutzer:innen eine klarere Vorstellung von der Leistung haben, die sie von ihren Anschlüssen, Kabeln und Peripheriegeräten erwarten können. Allerdings ist es wichtig zu wissen, dass die Gerätehersteller nicht verpflichtet sind, die maximalen Fähigkeiten von Thunderbolt zu unterstützen, um ihre Zertifizierung zur Verwendung des Thunderbolt-Zeichens zu erhalten.

Woher wissen Sie, welche USB- oder Thunderbolt-Version Sie haben?

Wie Sie vielleicht schon bemerkt haben, ist es eine Sache, zu verstehen, wie sich die verschiedenen Anschlüsse und Generationen der Standards unterscheiden. Aber es ist eine ganz andere Herausforderung, zu verstehen, was ein bestimmter Anschluss leisten kann, wenn Sie ein Kabel an ihn anschließen. Thunderbolt 4 und USB4 versuchen zumindest, das Leben der Verbraucher:innen einfacher zu machen. Wenn Anwender:innen ein Gerät sehen, das mit dem neuesten Standard gekennzeichnet ist, können sie die in der obigen Tabelle angegebenen Mindestleistungsfähigkeiten erwarten.

Damit ein Gerät das Recht hat, das Thunderbolt- oder USB4-Zeichen zu tragen, muss es von Intel oder der USB-IF zertifiziert werden, um die Mindestanforderungen an die Leistungsfähigkeit zu erfüllen. Ein strengerer Zertifizierungsprozess ist ein Schritt in die richtige Richtung. Jedoch informieren Sie sich am besten im Benutzerhandbuch darüber, was Ihre Anschlüsse, Kabel und Zielgeräte in Bezug auf Datenübertragungsgeschwindigkeiten und Stromzufuhr leisten können.

Computer mit Thunderbolt und USB4

Der Bereich der industriellen Datenverarbeitung hat ein interessantes Verhältnis zu modernen Konnektivitätsstandards. Viele industrielle Systeme beruhen immer noch auf Technologien, die in der Welt der Verbraucher-Computer längst überholt sind. So sind beispielsweise Serial-Ports (auch als COM-Anschlüsse bezeichnet) bei Industrie-Computern immer noch üblich. Bei Industrie-PCs wird für diese Serienanschlüsse häufig die DB-9-Variante der D-Subminiatur- oder D-Sub-Stecker verwendet. Durch die Verwendung dieser Anschlussart wird sichergestellt, dass sowohl moderne als auch ältere Geräte effektiv verbunden werden können.

Dennoch halten Thunderbolt-4- und USB4-Anschlüsse zunehmend Einzug in Industrie-Computer. Allerdings erfolgt die Einführung weiterhin langsamer als im Verbraucherbereich. Bei OnLogic steht die Thunderbolt-Zertifizierung für den neuen lüfterlosen Computer Helix 401 kurz vor dem Abschluss. Für kommende Modelle ist die Einführung von Thunderbolt- und/oder USB4-Unterstützung geplant. Wenn Sie Fragen dazu haben, welche Systeme einen bestimmten Verbindungsstandard unterstützen, wenden Sie sich gerne an unser Team.