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Grundlagen : USB-C, der verwirrende Universalanschluß -- Thunderbolt 3 und/oder USB 3.1?

von Fr, 18.November 2016 | 7 Seiten | diesen Artikel auf einer Seite lesen

 Thunderbolt 3: Das Problem mit dem Betriebssystem: OS X und
 oder Windows?
 USB-C und USB 3.1: USB-C 3.1
 USB-C und Thunderbolt 3



Thunderbolt 3: Das Problem mit dem Betriebssystem: OS X und/oder Windows?


Das Problem: für Windows zertifizierte Thunderbolt 3 Peripheriegeräte sind nicht per se mit MacOS kompatibel und auch manche bereits auf dem Markt befindlichen Thunderbolt 3 Geräte für MacOS mit einem Texas Instruments Chipsatz funktionieren oftmals nicht zusammen mit den neuen MacBook Pro, sondern nur unter Windows. Hier eine Liste von durch Intel für Windows uns/oder OS X zertifizierten Thunderbolt 3 Geräten, von denen viele nur für Windows zertifiziert sind und nicht für OS X. Vor dem Kauf eines Thunderbolt 3 Peripheriegeräts sollte man also sichergehen, dass es auch für das verwendete Betriebssystem zertifiziert ist. Das ist leider etwas ärgerlich und widerspricht dem Universalitätsgedanken von USB-C-Thunderbolt 3.



USB-C und USB 3.1: USB-C 3.1


USB 3.1 Generation 2 ist das Default Protokoll für die Datenübertragung via USB-C Schnittstellen (USB 3.1 Typ C/USB-C 3.1), mit einer Geschwindigkeit von 10 Gbps (doppelt so schnell wie USB 3.0). Verwirrend aber kann sein, dass das USB 3.1 Protokoll auch an den großen, sogenannten USB 3.1 Typ-A und auch Typ-B und Micro B Ports (die allerdings nicht weit verbreitet sind) verwendet werden kann. Praktischerweise ist USB-C per USB 3.1 abwärtskompatibel, d.h. es braucht nur einen passenden Adapter um auch USB 3.0/2.0 Geräte an einem USB-C Anschluss zu nutzen. Hersteller können sich aber aus Sparsamkeitsgründen dafür entscheiden, an einem USB-C Anschluss auch nur USB 3.0 oder sogar nur 2.0 anzubieten.

Und obwohl USB-C Anschluss identisch aussieht (bis aufs hoffentlich verwendete Logo), funktionieren Thunderbolt 3 Geräte nicht an reinen USB-3.1 USB-C Ports (USB 3.1 versteht das Thunderbolt 3 Protokoll nicht) – wohl aber alle USB-C 3.1 Geräte an Thunderbolt 3 (Thunderbolt 3 versteht das USB 3.1 Protokoll).



USB-C und Thunderbolt 3


Thunderbolt 3 bezeichnet ebenso eine physikalische Schnittstelle wie ein Datenprotokoll. Thunderbolt 3 (TB3) ist das momentan mächtigste (Meta-)Protokoll, das eine USB-C Schnittstelle nutzen kann. Es umfasst DisplayPort 1.2 (samt HDMI, VGA und DVI-I), Thunderbolt 3, USB 3.1 Generation 2 und PCI-Express Protokolle – d.h. mit einem entsprechenden Adapter ausgestattet, können per Thunderbolt 3 mit diesen Schnittstellen ausgestattete Geräte angesprochen werden. Die Standard-Schnittstelle für Thunderbolt 3 selbst ist USB-C. Thunderbolt 3 ist aber abwärtskompatibel und kann mit Thunderbolt 1 bzw. 2 Geräte per Adapter (USB-C auf Mini-DisplayPort) zusammenarbeiten.

Thunderbolt 3 Stecker samt Logo


Die tatsächlichen Fähigkeiten einer Thunderbolt 3 Verbindung sind abhängig vom verwendetem Datenprotokoll (was kann das Gegenüber?). Ist das andere Gerät auch Thunderbolt 3 fähig, können Daten mit maximal 40 Gbps in jeweils beide Richtungen (bi-direktional) gleichzeitig (Full Duplex) übertragen werden - genug um z.B. zwei 4K Displays (mit je bis zu 4096 x 2160 Pixel bei 30-bit und mit 60fps) mit Daten zu versorgen. Die Datenrate ist auch hoch genug, um z.B. Notebooks per 4 PCIe 3.0 Lane Anbindung eine externe Grafikkarte (ATI/Nvidia) nutzen zu lassen. Per Thunderbolt 3 kann auch zwischen Computern ein 10 Gbps Peer-to-Peer Ethernet Netzwerk eingerichtet werden – auch zwischen mehreren per TB3 verbundene Geräten.

Thunderbolt 3 sticht


Im Zusammenspiel mit USB 3.1 Generation 2 Geräten können immerhin noch maximal 10 Gbit/s übertragen werden und auch alte USB Versionen (1.0/2.0/3.0/3.1 Gen 1) sind kompatibel. Die Datenrate ist aber natürlich entsprechend der Versionen geringer – das schwächste Glied der Kette entscheidet.

SchnittstelleGeschwindigkeit 
Thunderbolt 340 Gbps 5 GB/s
Thunderbolt 220 Gbps 2.5 GB/s
USB 3.1 Generation 2 (Super Speed Plus/10)10 Gbps 1.25 GB/s
USB 3.0/USB 3.1 Generation 1 (Super Speed)5 Gbps 0.625 GB/s
USB 2.00.5 Gbps 0.0625 GB/s

Die Geschwindigkeit von USB 3.1 Gen 2 / Thunderbolt 3 ist sogar hoch genug, um externe SSDs (oder im Falle von TB3 sogar SSD-RAIDs) mit voller Geschwindigkeit zu nutzen. Es können bis zu 6 Geräte per Thunderbolt 3 in Reihe geschaltet werden, was einiges an Kabellänge spart. Per USB Power Delivery stehen bis zu 100 Watt Strom zum schnellen Aufladen bzw. 15 Watt zur Stromversorgung an angeschlossene, Bus-powered Geräte zur Verfügung – genug um z.B. einen Notebook zu laden.

Thunderbolt 3 Geschwindigkeit: 40 Gbps bi-direktional + Full Duplex d.h. Senden und gleichzeitig Empfangen

Auf dem Markt sind auch Docks, die per Thunderbolt 3 an den PC angeschlossen werden und dann eine ganze Reihe von Schnittstellen für externe Geräte anbieten, wie etwa Gigabit Ethernet, USB 3.0, DisplayPort, USB-C Thunderbolt 3, ein SD/CF-Kartenleser, VGA, HDMI, analoges Audio sowie Strom (für die Geräte ebenso wie den PC).

Dell Thunderbolt 3 Dock


USB-C: ein Anschluss - viele Protokolle / USB-C: Die Universal-Schnittstelle für Daten, Video und Strom
Wie wichtig sind die Kabel für die Geschwindigkeit von USB 3.1/Thunderbolt 3? / Was bringt USB-C Notebooks?


7 Seiten:
Einleitung
USB-C: ein Anschluss - viele Protokolle / USB-C: Die Universal-Schnittstelle für Daten, Video und Strom
Thunderbolt 3: Das Problem mit dem Betriebssystem: OS X und/oder Windows? / USB-C und USB 3.1: USB-C 3.1 / USB-C und Thunderbolt 3
Wie wichtig sind die Kabel für die Geschwindigkeit von USB 3.1/Thunderbolt 3? / Was bringt USB-C Notebooks?
USB-C liefert auch Strom? / Wie rum den USB-C Stecker? Egal!
Ist USB-C die Schnittstelle der Zukunft?
USB-C und Kameras?
  

[13 Leserkommentare] [Kommentar schreiben]   Letzte Kommentare:
Anonymous    08:50 am 22.11.2016
https://9to5mac.com/2016/11/21/tb3-enab ... cbook-pro/ Es kann nur Absicht sein das sich Intel, Microsoft und Apple im Thunderboltkonsortium darauf geeinigt haben den Usern...weiterlesen
Valentino    00:30 am 22.11.2016
Gerne :-) Was die X99 Boards angeht, so hat nur das Gigabyte GA-X99P-SLI einen Port mit an Board, ist aber dafür am I/O-Shield so schlecht belegt, das es eher an ein 50 bis 100...weiterlesen
tom    22:54 am 21.11.2016
Hallo, Danke für die interessante Frage - ich hab nochmal nachgeforscht und würde sagen, dass Thunderbolt tatsächlich 40 Gbps gleichzeitig in beide Richtungen überträgt, also...weiterlesen
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update am 20.Januar 2022 - 17:24
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