Einer für alles Update

USB Typ C bringt neue Funktionen, aber auch Verwirrung

Wissen | Reportage

Immer mehr Notebooks, Tablets und Smartphones besitzen USB-C-Buchsen. Sie ersetzen nicht nur bisherige USB-Anschlüsse, sondern sollen die Ports von Mobilgeräten grundsätzlich vereinfachen: Displays, Ladegeräte und Kopfhörer verbinden sich mit derselben Buchse, per Dock sogar gleichzeitig.

Alles über eine Strippe: Das ist die Idee hinter USB Typ C. An einen PC-Monitor mit Typ-C-Eingang lassen sich beispielsweise Notebooks und Tablets mit einem einzigen Kabel anschließen. Darüber laufen dann USB- und DisplayPort-Signale und in Gegenrichtung fließt Ladestrom für den Akku.

Die Typ-C-Buchse ist nicht nur kompakter, sondern auch komfortabler als der altbewährte Typ-A-Anschluss: Endlich spielt es keine Rolle mehr, wie herum der Stecker in der Buchse sitzt. Viele Geräte mit Typ-C-Buchsen übertragen Daten auch schneller als zuvor: Via USB 3.1 SuperSpeedPlus fließen Daten doppelt so schnell wie per USB 3.0 (siehe Tabelle auf S. 108), an neuen MacBooks dank Thunderbolt 3 sogar noch schneller.

Doch wo Licht ist, ist auch Schatten: Die Funktionsfülle von USB-C verwirrt potenzielle Nutzer und die im PC-Markt übliche Mischung aus lückenhaften Spezifikationen, schlechter Dokumentation und mangelhaften Billigprodukten sorgt für Enttäuschungen. Wer die Ideen hinter USB-C versteht, vermeidet Fehlkäufe.

Video: Nachgehakt

Funktionsgemisch

Als die neue USB-Buchse vom Typ C vorgestellt wurde, stand zuerst der wendbare Stecker im Vordergrund. Doch USB-C kann viel mehr, weil sich die 24 Kontakte des Steckers flexibel belegen lassen – je nach Gerät, Kabel oder Adapter. So ersetzt der neue Standard nicht nur bisherige Typ-A- und Micro-USB-Buchsen, sondern etwa auch DisplayPort für externe Monitore, HDMI für TV-Geräte, Audio-Klinkenbuchsen für Kopfhörer – und auch Ladebuchsen, um die Akkus von Mobilgeräten zu füllen.

Leider bietet aber nicht jedes Gerät und jede USB-C-Buchse denselben Funktionsumfang; vielmehr hängt es vom jeweiligen Gerät ab, welche Funktionen eingebaut sind – und an welchen Buchsen. So gibt es etwa Notebooks mit mehreren Typ-C-Buchsen, von denen nur manche zum Aufladen taugen oder zum Anschluss von Displays. Smartphones wiederum nutzen ihre Typ-C-Buchse oft nur zum Laden, zur Datenübertragung im HighSpeed-Modus von USB 2.0 – also nicht mit SuperSpeed – sowie als Ersatz für eine Klinkenbuchse. USB-C-Buchsen von Desktop-PCs schließlich liefern häufig lediglich Strom und Daten per SuperSpeed oder SuperSpeedPlus, aber weder DisplayPort-Signale noch höhere Ladeleistungen. Nur HP glänzt mit einigen Mini-PCs, die sich genau wie manche Notebooks mit einem einzigen C-Kabel an passende Monitore anschließen lassen, welches dann USB-Daten, DisplayPort-Signale und Energie gleichzeitig überträgt (siehe S. 110). Eigentlich gibt es kleine Logos – siehe Infografik auf der folgenden Seite –, die den Funktionsumfang der jeweiligen Buchse kennzeichnen, aber die verwendet nicht jeder Hersteller: Dann bleibt nur das Handbuch.

Adapter und Hubs

Ältere USB-Peripheriegeräte mit Typ-A-Steckern lassen sich leicht an C-Buchsen weiternutzen, dafür gibt es für wenige Euro elektromechanische Adapter: Sie verbinden lediglich die für USB 2.0, USB 3.x und Stromversorgung nötigen Kontakte eines Typ-C-Steckers mit der Typ-A-Buchse. Ähnlich beschaltete Adapterkabel koppeln auch ältere USB-Hubs, -Festplatten oder -Scanner mit Typ-B-Eingangsbuchse an Typ-C-Hosts.

DisplayPort-Adapter für Typ-C-Buchsen sind etwas komplizierter aufgebaut, weil darin Chips stecken müssen: Sie sortieren die verfügbaren Signale um und melden sich als Adapter an, kommunizieren also mit dem Host. Auf diesem Weg übertragene Monitorsignale verwenden den „Alt Mode“ von USB-C, den wir ab Seite 124 erklären. Zusätzliche Wandlerchips im Alt-Mode-Adapter verwandeln DisplayPort in HDMI 1.4 oder sogar HDMI 2.0 für 4K-Auflösung. Mit der passenden Gegenstelle, also einer Dockingstation, einem Typ-C-Monitor oder einem der ab Seite 120 vorgestellten Hubs, funktionieren gleichzeitig mit der Bildausgabe auch USB-Datenübertragung und Stromeinspeisung zum Laden der Akkus im Host-Gerät. Bei den einfachsten Minidocks beziehungsweise Hubs dient die USB-C-Buchse nicht zum Anschluss weiterer USB-C-Peripherie, sondern rein als Ladeanschluss, dessen Leistung sie „nach oben“ weiterreichen.

USB-3.1-Hubs, die tatsächlich SuperSpeedPlus übertragen, kann man derzeit noch nicht kaufen: Alle bisherigen schaffen maximal SuperSpeed. Trotzdem dürfen sie die Bezeichnung „USB 3.1“ tragen, wenn auch mit dem Zusatz Gen 1 (siehe Tabelle) – hier muss man aufpassen! Es gibt freilich erst wenige teure Speichermedien, die SuperSpeedPlus überhaupt ausreizen (siehe S. 114); das superschnelle Kopieren von Daten klappt ohnehin nur, wenn auch im Host sehr flinker Massenspeicher steckt: Eine Festplatte ist viel zu langsam, selbst eine SATA-6G-SSD reicht nicht, es muss schon eine NVMe-SSD sein. Das gilt erst recht für Thunderbolt-Geräte: Extreme Transferraten von mehr als 1 GByte/s sind nur für Spezialzwecke sinnvoll.

Mehr Strom

Viele Notebooks und PCs mit Typ-C-Buchsen liefern höhere Leistungen, um Peripheriegeräte zu speisen. USB 2.0 war bloß für 2,5 Watt ausgelegt (5 Volt/0,5 A), USB 3.0 immerhin schon für 4,5 Watt (0,9 A). USB-C-Hosts können für bis zu 7,5 oder 15 Watt (1,5/3 A) ausgelegt sein, aber 15 Watt sind keine Pflicht; schon 7,5 Watt genügen für USB-3.1-SSDs.

Grundsätzlich neu bei USB-C ist die Fähigkeit, bei der Stromversorgung zwischen der speisenden und der konsumierenden Rolle zu wechseln: So dient eine C-Buchse bei immer mehr Tablets, Smartphones und Notebooks als Ladeanschluss. Zur Füllung der Akkus von Tablets und Smartphones in akzeptabler Zeit genügen die erwähnten Leistungen von bis zu 15 Watt. Bei Notebooks wünscht man sich aber mehr Ladeleistung, und genau darauf zielt USB Power Delivery: USB PD nutzt das von Smartphones bekannte Prinzip von Qualcomm Quick Charge. Dabei handeln Netzteil und Mobilgerät höhere Spannungen von 9, 12 oder 20 Volt aus und Ströme von maximal 5 A – also bis zu 100 Watt Leistung. Für die höchsten Leistungen sind aber auch spezielle Typ-C-Kabel nötig.

USB PD ist jedenfalls ziemlich kompliziert und liefert bisher leider nur die Theorie für universelle Netzteile, die vom Smartphone bis zum Notebook beliebige Mobilgeräte speisen. Die Praxis sieht anders aus: Manche Notebooks mit Typ-C-Ladefunktion lassen sich sogar nur mit dem beigelegten Netzteil laden.

Verwirrende Fülle

USB-C ist noch recht neu; derzeit sind viele unterschiedliche Umsetzungen auf dem Markt: von der simplen Ladebuchse bis hin zu Thunderbolt 3, was sogar den Anschluss externer PCIe-Grafikkarten erlaubt. Nicht alle Hosts, Peripheriegeräte, Hubs und Netzteile kooperieren miteinander; elektronisch markierte Kabel für 5 A Strom lassen sich äußerlich kaum von unmarkierten unterscheiden – und Verkäufer mancher Billigprodukte suggerieren mehr Funktionen, als tatsächlich nutzbar sind. Derzeit ist man gut beraten, Zubehör sehr sorgfältig auszuwählen und auf ein Rückgaberecht zu achten. (ciw@ct.de)

Ergänzungen & Berichtigungen

Der Artikel entspricht dem Stand der gedruckten c't. Folgende Änderung hat sich seitdem ergeben:

UPDATE

Anders als in der Tabelle auf S. 108 angegeben, arbeitet PCIe 3.0 nicht mit 10 GBit/s, sondern mit 8 GBit/s. Die netto nutzbare Datentransferrate erreicht trotzdem knapp 1 GByte/s.

Artikel kostenlos herunterladen

Kommentare

Anzeige