Next Gen Thunderbolt: USB4 Version 2.0 mit hohen Anforderungen

Vieles, was bei USB4 Version 2.0 optional ist, macht Intel mit der nächsten Thunderbolt-Version verpflichtend, darunter ein extra flotter 120-Gbit/s-Modus.

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USB Typ C bleibt bei USB4 Version 2.0 und Thuderbolt Stand der Dinge.

(Bild: megaflopp/Shutterstock.com)

Das USB Implementers Forum hat USB4 Version 2.0 finalisiert, gleichzeitig kündigt Intel eine neue Thunderbolt-Version an – bisher noch ohne Markennamen und daher kryptisch als Next Gen Thunderbolt. Beide Anschlusstypen teilen sich wie schon USB4 und Thunderbolt 4 eine gemeinsame technische Basis, allerdings ist Intel bei der Zertifizierung rigoroser: Viele Funktionen, die bei USB4 Version 2.0 optional sind, werden beim nächsten Thunderbolt verpflichtend.

Als wichtigste Neuerung muss das neue Thunderbolt immer 80 Gbit/s bi-direktional übertragen können, doppelt so viel wie noch Thunderbolt 4. Der Anschluss beherrscht allerdings auch einen asymmetrischen Modus, bei dem die Datenrichtung einer Lane umgedreht wird: USB-C-Kabel haben vier Lanes, von denen jeweils zwei je 40 Gbit/s in eine Richtung übertragen. Im asymmetrischen Modus übertragen drei Lanes gebündelt 120 Gbit/s in eine Richtung, in die andere bleiben 40 Gbit/s übrig (also so viel wie derzeit mit Thunderbolt 4).

Dieser Betriebsmodus ist primär für den Anschluss hochauflösender Displays gedacht, etwa kommende 8K-HDR-Monitore. Sowohl das neue Thunderbolt als auch USB4 Version 2.0 unterstützen DisplayPort 2.1, der selbst für Übertragungsraten bis 80 Gbit/s ausgelegt ist – mit dem asymmetrischen Modus lässt sich DisplayPort 2.1 ausreizen, gleichzeitig ist noch ein Puffer zur Datenübertragung vorhanden, etwa für einen USB-Hub am Monitor.

Die nächste Thunderbolt-Version und USB4 Version 2.0 beherrschen einen asymmetrischen Modus, um primär Monitore mit mehr Bandbreite zu versorgen.

(Bild: Intel)

Im Falle von USB4 Version 2.0 ist alles ab einer Übertragungsgeschwindigkeit von 20 Gbit/s jedoch optional, inklusive der asymmetrischen 120 Gbit/s. Das Namens- und Feature-Chaos bleibt also bestehen. Für die 20 Gbit/s kann USB4 Version 2.0 jetzt wie USB 3.2 Gen 2x2 zwei 10-Gbit/s-Lanes miteinander bündeln, was die bisherige USB4-Spezifikation noch nicht vorsah.

Bei USB4 Version 2.0 bleiben Funktionen wie der 120-Gbit/s-Modus optional.

(Bild: Intel)

USB4 Version 2.0 und Next Gen Thunderbolt verwenden eine ternäre Pulsamplitudenmodulation (PAM-3 statt PAM-2) zur Erhöhung der Übertragungsrate. Dabei wird die Amplitude im Modulationssignal für drei unterschiedliche Zustände ausgewertet (-1, 0, +1). Zwei Takte übertragen somit effektiv drei Bit.

Passive USB-C-Kabel, die 40 Gbit/s übertragen können und maximal ein Meter lang sind, machen auch die verdoppelte Geschwindigkeit und den 120-Gbit/s-Modus mit. Das schließt alle Thunderbolt-4-zertifizierten Kabel bis 1 m Länge ein. Für längere Verbindungen braucht es neue Kabel.

Bis kompatible Endgeräte den Markt erreichen, dauert es allerdings noch. Frühestens Ende 2023 erwartet das USB Implementers Forum USB4-2.0-konforme Geräte. Intel nennt noch kein Zeitfenster – ohnehin muss die Firma das erforderliche Feature-Set noch finalisieren. Unter anderem eine verpflichtende Mindestladeleistung für USB Power Delivery hat Intel noch nicht definiert; möglich sind bis zu 240 Watt.

(mma)