PC-Hardware

USB Typ C im Überblick: Was der Anschluss kann, was er nicht kann und warum er nichts mit USB 3.0 zu tun hat

Der Universal Serial Bus, den wir alle unter seinem Akronym USB kennen, ist der mit Abstand wichtigste Standard für die Verbindung von Peripheriegeräten wie Drucker, Smartphones, Tastaturen oder externen Speichergeräten. Seine Geburtsstunde liegt schon fast 25 Jahre zurück – im Jahr 1996 wurde die erste USB-Spezifikation 1.0 veröffentlicht, damals eine unglaubliche Revolution. Endlich war es möglich, Daten zwischen zwei Geräten über eine serielle Schnittstelle auszutauschen.

Heute sind USB-Schnittstellen nicht mehr aus dem alltäglichen Leben wegzudenken. Im Grunde kommen sie bei jedem Gerät zum Tragen, dass in irgendeiner Form mit dem Computer kommunizieren kann. Die neueste Schnittstelle heißt USB-C und ist 2014 erschienen. Wir wollen dir einen kurzen Überblick darüber geben, was USB-C so aufregend macht und in welchem Zusammenhang der ganze Spaß mit USB 3.0, USB 3.1 und USB 3.2 steht.

Was bisher geschah – die Vorgänger des USB-C-Typs

Zum besseren Verständnis der neuen Schnittstelle müssen wir zunächst einen Blick auf die Vorgänger USB-A und USB-B werfen. Vorsicht: Wir reden hier ausschließlich von der USB-Hardware (die physischen Schnittstellen: Stecker, Buchsen, Kabel etc.) und nicht von der Datenübertragungstechnik (die USB-Versionen/Spezifikationen). Zur Datenübertragungstechnik erzählen wir im Anschluss etwas mehr.

Die USB-Revolution begann mit dem USB-A-Stecker, der auch heute noch weitverbreitet ist. USB-A wird vor allem für Host-Geräte wie Computer und Notebooks verwendet. Die bekannteste Anwendung des USB-A dürfte sicherlich der allseits beliebte USB-Stick sein.

USB-Stick mit USB-A-Anschluss

Der USB-B ist der Standard-Anschluss für Peripheriegeräte, angefangen von Smartphones und Tablets bis hin zu Lautsprechern und Kameras. Neben dem normalen B-Anschluss gibt es noch die Varianten Mini-B und Mikro-B, die man zum Beispiel an Ladekabeln oder manchen externen Festplatten vorfindet. Ihre schmale und kompakte Form ist perfekt auf kleine, flache Geräte abgestimmt. Randbemerkung: Auch für USB Typ A gibt es inzwischen Mikro- und Mini-Anschlüsse, welche aber weitaus seltener in Gebrauch sind.

Die genaue Ausführung, Farbkodierung oder auch Pin-Zahl der einzelnen Steckerverbindungen (bzw. Buchsen) hängt unter anderem von der jeweiligen USB-Version ab, für die sie konzipiert sind. Soll heißen: Ein USB-1.0-/2.0-Typ-A-Stecker ist mechanisch und optisch anders aufgebaut als ein USB-3.0-Typ-A-Stecker.

Buntgemischte USB-Steckervielfalt: USB-A, USB-B-Mikro, USB-B-Mini, Lightning (Apple), USB-C (von links nach rechts)

USB Typ C und seine Technologien

Als Technologien werden die jeweiligen Protokolle bzw. Spezifikationen bezeichnet, die einem USB-Anschluss zugrunde liegen und Vorgaben zur Übertragungsgeschwindigkeit und Stromversorgung übermitteln. Die früheren Versionen 1.0, 1.1 und 2.0 boten gerade einmal Übertragungsraten von 12 Mbit/s (1.x) bis 480 Mbit/s (2.0) bei einer Stromversorgung von 100-500 mA – zum Aufladen für größere Stromfresser also absolut unbrauchbar.

Mit der Einführung von USB 3.0, USB 3.1 und USB 3.2 hat sich das zum Glück geändert. USB 3.1 und der USB-C-Verbinder wurden 2013/2014 veröffentlicht, um einen universellen, leistungsstarken und zukunftssicheren USB-Standard zu definieren. Im Idealfall sind dadurch Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s möglich, mit USB 3.2 sogar 20 Gbit/s.

Die einzelnen Versionsnummern stoßen mittlerweile auf reichlich Verwirrung, weil über die letzten Jahre immer wieder mit neuen Namen und Bezeichnungen jongliert wurde. Als USB 3.1 auf den Markt kam, führte man die sogenannten Generationen ein: USB 3.0 war plötzlich USB 3.1 Gen 1 und USB 3.1 war fortan USB 3.1 Gen 2. Wäre ja schön, wenn es dabei geblieben wäre! Mit dem Release von USB 3.2 befand das USB Implementers Forum (USB-IF), dass es neue Bezeichnungen geben müsse, die inzwischen so manchen Anwender vor einige Rätsel stellen.

Die folgende Tabelle soll dir eine Hilfe sein, um dich in dem Namensdschungel der USB-Spezifikationen zurechtzufinden. In jedem Fall kannst du erkennen, dass die Versionsnummer selbst eigentlich gar keine Aussage mehr über die Aktualität der Spezifikation trifft, sondern in erster Linie die Generation. Also: Immer auf die Generation schauen!

Alte Bezeichnung Neue Bezeichnung Übertragungsrate (max.)
USB 3.0 USB 3.1 Gen 1 USB 3.2 Gen 1 5 Gbit/s
USB 3.1 USB 3.1 Gen 2 USB 3.2 Gen 2 10 Gbit/s
USB 3.2 USB 3.2 Gen 2×2 20 Gbit/s

Die Stärken und Schwächen von USB-C

Nun, da wir uns etwas näher mit der Entwicklung früherer USB-Stecker und Technologien beschäftigt haben, wollen wir uns dem spannenden und eigentlichen Teil dieses Artikels widmen: den Stärken und Schwächen von USB-C. Der USB-C-Anschluss in Kombination mit seiner Spezifikation USB 3.1/USB 3.2 Gen 2 brachte einige neue Features mit sich, die den einen oder anderen Endanwender sehr gefreut haben dürften. Zunächst eine Auflistung aller Besonderheiten, die USB-C von seinen Vorgängern unterscheidet:

  • Verdrehungssichere Kopplung: USB-C-Verbindungen bestehen aus 24 punktsymmetrisch angeordneten Pins und sind damit oben wie unten vollkommen identisch. Das heißt für dich: Es ist egal, wie herum der Stecker in die Buchse wandert, weil es nicht mehr die eine richtige Methode gibt. Eine Meme-Ära geht damit zu Ende.
  • Kompakte Größe: Mit gerade einmal 8,4 x 2,6 Millimeter sind USB-C-Anschlüsse fast so klein wie die Mikro-B-Stecker und deshalb äußerst praktisch für kleine und flache Mobilgeräte. Die fortschreitende Tendenz zu immer kompakteren Endgeräten wird über kurz oder lang dafür sorgen, dass der C-Standard seine Vorgänger USB-A und USB-B ablösen wird.
  • Schnellere Datenübertragung: USB-C kommt im Regelfall mit den neuesten Spezifikationen USB 3.2 Gen 2 oder Gen 2×2, womit eine maximale Datenübertragungsrate von 10 bzw. 20 Gbit/s erreicht werden kann. In der Praxis ist das zwar weniger der Fall, aber es ist immer noch weitaus schneller als die Übertragungsraten der früheren Versionen.
  • Alternate Modus (Alt Mode): Als Bestandteil der USB-C-Spezifikation erlaubt der Alternate Modus, dass über ein einziges USB-C-Kabel verschiedene Funktionen abgedeckt werden können – unter anderem das Aufladen eines Geräts, das Übertragen von Daten und das Senden von Audio- und Videosignalen. Über entsprechende Adapterbuchsen unterstützt die USB-C-Technik also auch HDMI, DisplayPort, PCI Express oder Thunderbolt.
  • Power Delivery Spezifikation (USB-PD): Eine weitere Spezifikation, die nur bei Typ-C-Anschlüssen auftritt und im Rahmen der Version USB 3.2 Gen 2 entwickelt wurde, ist die Power Delivery Spezifikation. Mit ihr können nicht mehr nur Smartphones, sondern auch größere Geräte wie Notebooks und Drucker mit Strom versorgt werden (im Extremfall mit bis zu 100 Watt). Um diese variable Stromversorgung nutzen zu können, müssen neben dem verwendeten USB-C-Kabel auch die jeweiligen Geräte PD-kompatibel sein. Das siehst du daran, wenn das Logo neben der Buchse in einem schwarzen Batterie-Symbol eingebettet ist.

Bei allem Lob gibt es bei USB Typ C auch zwei Punkte, die man beachten sollte, um die Schnittstelle optimal nutzen zu können:

  • USB C ist nicht immer gleich USB C: Ein USB-C-Anschluss liefert immer nur so viel Leistung wie sein zugrunde liegendes Protokoll. Um diese Schnittstellen also wirklich nutzen zu können, sollte immer das neueste Protokoll verwendet werden, mindestens aber USB 3.2 Gen 2. Einige Smartphones werden zwar mit fortschrittlichen USB-C-Anschlüssen beworben, verwenden aber ältere Technologien, womit viele Vorteile und Funktionen von USB C verloren gehen. Möchtest du sicher gehen, dass die ausgezeichnete USB-C-Schnittstelle auch 20 Gbit/s übertragen kann, solltest du auf die genaue Generation (Gen 2×2) und die Zusatzbezeichnung „Superspeed++“ achten.
  • USB C ist nicht abwärtskompatibel: Obwohl USB-C-Anschlüsse rein technisch auch mit älteren Versionen wie USB 2.0 oder USB 3.2 Gen 1 funktionieren (von den Leistungseinbußen einmal abgesehen), können aus physischer Sicht keine USB-A- oder USB-B-Kabel mehr verwendet werden. Deshalb hat die Einführung der USB-C-Schnittstellen für recht viel neues Kabelwirrwarr gesorgt, weil die fehlende Abwärtskompatibilität nur mit Adapter-Kabeln, Hubs oder Multifunktionsadaptern überwunden werden kann.
Vergleich der USB-Versionen von 1.0 bis 3.2 Gen 2×2

Sicher ist, dass USB Typ C eine entscheidende Rolle in der Gestaltung und Entwicklung zukünftiger Endgeräte und Technologien spielen wird. Auch die vieldiskutierte Forderung der EU-Kommission nach einheitlichen Ladekabeln und Anschlüssen könnte in naher Zukunft dazu beitragen, die verschiedenen USB-Stecker und -komponenten endlich zu einer gemeinsamen Schnittstelle zu vereinen. Ob das auch den hauseigenen Lightning-Anschluss von Apple betrifft, wird sich wohl noch entscheiden.

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Simon Lüthje

Ich bin der Gründer dieses Blogs und interessiere mich für alles was mit Technik zu tun hat, bin jedoch auch dem Zocken nicht abgeneigt. Geboren wurde ich in Hamburg, wohne nun jedoch in Berlin.
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