Vor dem Jahre 1996 wurden die unterschiedlichsten Schnittstellen mit unterschiedlichsten Steckern zur Verbindung externer Geräte an Computern eingesetzt. Der dann eingeführte Universal Serial Bus, kurz USB sollte alles vereinfachen. Doch durch die im Laufe der Zeit entstehenden Varianten und Anschlusstypen von USB geriet die Übersichtlichkeit und Vereinfachung tragischerweise gewaltig außer Kontrolle. Wer heutzutage in Kontakt mit USB Geräten und den damit einhergehenden Schnittstellen kommt, wird sich oftmals mit den Anschlusstypen und Spezifikationen der einzelnen Standards überfordert fühlen. Dieses Problem ist keine Seltenheit und stellt auch Profis immer öfter vor Herausforderungen. Um dieser Problematik entgegenzuwirken oder zumindest etwas Licht ins Dunkel zu bringen, haben wir uns dazu entschieden einen Artikel genau darüber zu veröffentlichen.
USB-Standards
Zuallererst wollen wir einmal in einer Tabelle verdeutlichen, welche USB-Schnittstellen und Standards es bis zum heutigen Tage eigentlich gibt und worin sich diese im einzelnen unterscheiden.
| Standard | Ehem. Name | Steckertyp | Bezeichnung | Geschwindigkeit |
| USB 1.0 USB 1.1 | USB 1.0 USB 1.1 | A | Low Speed, Full Speed | 1,5 Mbit/s, 12 Mbit/s |
| USB 2.0 | USB 2.0 | A, B, Micro-B, Mini B | Hi-Speed | 480 Mbit/s |
| USB 3.2 Gen 1 | USB 3.0 USB 3.1 Gen 1 | A, B, Micro-B | SuperSpeed | 5 Gbit/s |
| USB 3.2 Gen 2 | USB 3.1 Gen 2 | A, Micro-B, C | SuperSpeed+ | 10 Gbit/s |
| USB 3.2 Gen 2×2 | – | C | SuperSpeed+ | 20 Gbit/s |
| USB 4.0 Gen 2×2 | USB 3.2 Gen2x2 | C | – | 20 Gbit/s |
| USB 4 Version 1.0 | USB 4.0 Gen 3×2 | C | – | 40 Gbit/s |
| USB 4 Version 2.0 | – | C | – | 80 Gbit/s / 120 Gbit/s |
USB 2.0, welches bereits 2002 ins Leben gerufen wurde, ist trotz vieler Nachfolger immer noch weit verbreitet – glücklicherweise sind alle USB-Versionen abwärtskompatibel – den entsprechenden Stecker bzw. Adapter vorausgesetzt. Um die schnellste auf dem Markt verfügbare USB-Technik (USB 3.2 Gen2x2) in vollem Ausmaß nutzen zu können, ist es zwingend notwendig darauf zu achten, dass es sich bei dem Standard um die x2 Variante handelt, welche mit 2 Lanes, also doppelten Leiterbahnen arbeitet. Nur so erreicht man einen theoretischen Datendurchsatz von bis zu 20 Gbit/s und nicht lediglich 10 Gbit/s. Das selbe gilt übrigens auch für das verwendete USB Typ-C Kabel, welches x2 fähig sein muss.
USB-Steckertypen
| USB-Steckertyp | Aussehen | Verwendung / Spezifizierung |
| USB A |   | Der typische USB Typ-A Stecker, welcher seit 1996 bei sehr vielen Geräten Verwendung findet. Verschiedene Farben auf der Innenseite zeigen die unterschiedliche Variante an: schwarz / grau (USB 1.0 – USB 2.0) blau (USB 3.0) gelb (permanente Stromversorgung) |
| USB B |   | USB Typ-B ist ein Steckertyp, welcher hauptsächlich bei Druckern oder USB 2.0 HUB’s zu finden ist Die schnellere Variante in 3.0 Ausführung (innen blau) kommt zum Großteil bei externen Festplatten zum Einsatz. |
| USB Micro-B |   | Als Universallösung für viele mobile Geräte wurde die USB 2.0 Schnittstelle Micro-B oder „Mikro-USB“, wie sie umgangssprachlich gerne genannt wird, in sehr vielen Smartphones, externen Festplatten, Powerbanks und sonstigen schmalen und handlichen Geräten verbaut. Mikro-USB gibt es auch in einer USB 3.0 Ausführung, welche ihre Verwendung meistens in externen Festplatten findet. |
| USB Mini-B |  | Ein eher seltener USB 2.0 Anschlusstyp: USB Mini B. Dieser wird in Digitalkameras älterer Bauart, Navigationsgeräten oder auch MP3-Playern bzw. alten Handys genutzt. |
| USB C |  | Der neuste USB Anschluss: Typ-C. Dieser lässt sich beidseitig einstecken und ist durch sein schmales Design auch für sehr kleine Geräte geeignet. Außerdem bietet er alle Vorteile vorangegangener USB-Versionen inkl. der zukünftigen Unterstützung von USB 4.0. |
Nicht nur Datenraten und Steckertypen unterscheiden sich von Generation zu Generation sondern ebenfalls die mögliche Spannungsversorgung. Mit USB Typ C wurde auch eine neue Funktion namens USB-PD: USB Power Delivery eingeführt.
USB-PD: USB Power Delivery
Hiermit lassen sich Geräte ab dem USB 3.2 Gen 2 Standard im SPR Modus (Standard Power Range) bis zu 20V und 100W versorgen. Dank speziellem EPR (Extended Power Range) Modus sogar mit bis zu 48V, 5A und 240 Watt. Das ganze hat ebenfalls keine negativen Auswirkungen auf die theoretische Übertragungsrate. Außerdem stimmen sich die Geräte untereinander ab, wieviel Strom wirklich übertragen werden soll und darf. Dadurch ist es möglich beispielsweise an einem Notebook Netzteil mit USB Typ-C und einer Leistung von 240W auch ein Smartphone zu laden, welches lediglich einen Bruchteil der Leistung benötigt.
| Standard | Spannung | Stromstärke | Leistung |
| USB 1.0 USB 1.1 | 5V | 100 mA | Max. 0,5W |
| USB 2.0 | 5V | 500 mA | Max. 2,5W |
| USB 3.2 Gen 1 | 5V | 900 mA | Max. 4,5W |
| USB 3.2 Gen 2 | 5V (9V, 15V, 20V mit USB-PD SPR) | 3A | Max. 15W (100W mit USB-PD SPR) |
| USB 3.2 Gen 2×2 | 5V (9V, 15V, 20V mit USB-PD SPR oder 28V, 36V, 48V mit USB-PD EPR) | 5A | Max. 15W (100W mit USB-PD SPR oder 240W mit USB-PD EPR) |
| USB 4.0 Gen 2×2 | 5V (9V, 15V, 20V mit USB-PD SPR oder 28V, 36V, 48V mit USB-PD EPR) | 5A | Max. 15W (100W mit USB-PD SPR oder 240W mit USB-PD EPR) |
| USB 4.0 Gen 3×2 | 5V (9V, 15V, 20V mit USB-PD SPR oder 28V, 36V, 48V mit USB-PD EPR) | 5A | Max. 15W (100W mit USB-PD SPR oder 240W mit USB-PD EPR) |
| USB 4 Version 1.0 | 5V (9V, 15V, 20V mit USB-PD SPR oder 28V, 36V, 48V mit USB-PD EPR) | 5A | Max. 15W (100W mit USB-PD SPR oder 240W mit USB-PD EPR) |
| USB 4 Version 2.0 | 5V (9V, 15V, 20V mit USB-PD SPR oder 28V, 36V, 48V mit USB-PD EPR) | 5A | Max. 15W (100W mit USB-PD SPR oder 240W mit USB-PD EPR) |
Für die kommende Zukunft sehr praktisch, da somit hoffentlich bald unterschiedliche Ladekabel und Anschlüsse wegfallen dürften. Dies wurde auch von der Europäischen Union in Form eines Gesetzesentwurfes auf den Weg gebracht. In diesem wird angegeben, dass Hersteller spätestens ab dem 28. Dezember 2024 einheitlich einen Typ-C-Anschluss in ihre mobilen Produkte einbauen müssen. Dieser Gesetzesentwurf sieht diese Regelung ebenfalls für Notebooks vor, jedoch ist dort die Deadline etwas großzügiger gestaltet: Erst ab dem Jahr 2026 sind Typ-C-Anschlüsse dann auch für Notebooks verpflichtend.
Typ-C als Schnittstelle
Ganz wichtig ist hier zu unterscheiden was ein Port respektive eine Schnittstelle und was ein Protokoll ist.
Eine Schnittstelle ist beispielsweise Typ-C – sowohl als Art der Anschlussbuchse als auch des Kabels mit entsprechendem Stecker. Was genau aber am jeweiligen Ende der Steckplätzen für ein Protokoll verwendet wird, kann variieren und muss nicht zwingend USB sein. Beispielsweise könnte hinter einem Typ-C Steckplatz auch Intel’s Thunderbolt als Protokoll Verwendung finden, da Thunderbolt ebenfalls auf die selbe Schnittstelle setzt. Obwohl es einheitliche Logos zur Identifikation des Protokolls und Funktionsumfangs der Schnittstelle gibt, werden diese nur selten wirklich verwendet. Ein Blick ins Handbuch ist dadurch oftmals unumgänglich.
USB Typ C – Die eierlegende Wollmilchsau
Neben einer sehr hohen Datenübertragung und USB-PD Technologie lässt sich ab USB 3.2 Gen 2 per DisplayPort-über-USB-Typ-C ein Videosignal übertragen. Dies ist bis zu einer Auflösung von 8K bei 60 Hz möglich und ebenfalls abwärtskompatibel zu DVI und VGA (entsprechende Adapter vorausgesetzt). Das ganze nennt sich „DisplayPort-Alternativmodus für den USB-Typ-C-Standard“.
In der Theorie lassen sich also Strom, Bild und Daten gleichzeitig über eine Schnittstelle übertragen. Die schiere Fülle an Möglichkeiten von USB-C wird jedoch durch die praktische Umsetzung der einzelnen Hersteller boykottiert, da diese je nach Bedarf nur die ein oder andere Funktion in ihre Geräte implementieren. Auch hier gilt wieder: Ein Blick auf das Logo neben des Ports oder ein Blick ins Handbuch hilft.
USB 4 – Ein chaotischer Ausblick auf die Zukunft
Bereits 2019 ist der neue USB 4 Standard veröffentlicht worden. Dieser stellt tatsächlich im Gegensatz zu allen anderen USB Versionen eine echte Revolution dar: USB 4 setzt zu einem Teil auf Thunderbolt, nachdem dieses von Intel schlussendlich ohne kostenpflichtiges Lizenzmodell an das USB Implementers Forum (USB-IF) weitergegeben wurde. Somit lassen sich sowohl Thunderbolt als auch USB Geräte über ein und die selbe Schnittstelle miteinander verbinden während alle vorangegangenen Eigenschaften von USB wie z.B. USB-PD oder die Abwärtskompatibilität zu USB 2.0 (mit entsprechendem Adapter) weiterhin erhalten bleiben. Außerdem steigt die Datenrate auf bis zu 40 Gbit/s und DisplayPort 1.4 wird unterstützt.
Soweit klingt das ja alles erstmal gut, wäre da nicht wieder das Versions-Chaos. Denn mit USB 4 ist noch lange nicht Schluss.
Die aktuellste auf dem Markt verwendete USB-Version ist USB 3.2 Gen2x2, welche nun umgetauft wurde in USB 4.0 Gen 2×2 und die erste Version des eigentlichen USB 4 inkl. Unterstützung von Thunderbolt (ehemalig eingeführt als USB 4.0 Gen 2×2) wurde nun umgetauft in USB 4.0 Gen 3×2 bzw. USB 4 Version 1.
Und weil das anscheinend für noch nicht genug Verwirrung gesorgt hat, kam im Jahre 2022 auch noch der aller neuste Standard auf den Markt mit dem Namen USB 4 2.0 oder USB 4 Version 2.
Die Änderungen und Verbesserungen sind auch hier nicht unerheblich: USB 4 Version 2 bietet einen Datendurchsatz von bis zu 120 Gbit/s asynchron, also in eine Richtung oder 80 Gbit/s synchron in beide Richtungen. Die Idee hinter einer schnellen asynchronen Übertragungsrate ist stark an die Verwendung von DisplayPort 2.1 gekoppelt, um Nutzern von USB Typ-C Monitoren mit sehr hohen Auflösungen ein reibungsloses Benutzererlebnis zu ermöglichen. Außerdem ist die Unterstützung von PCI-Express 4.0 mit an Board, wodurch beispielsweise Grafikkarten extern an Notebooks angebunden werden könnten. Damit ist USB 4 immer mehr das, was man als einen echten Universellen seriellen Bus (USB) bezeichnen könnte.
Allerdings gibt es auch eine neue Art des Typ-C Kabels. Dieses ist ein aktives Kabel, sprich ein Kabel mit verbauten Mikrochips (sogenannten Retimern) um die hohen Datenraten übertragen zu können. Auch hier ist es also extrem wichtig, das richtige Kabel zu wählen, da sonst nicht alle Funktionen oder Geschwindigkeiten erreicht werden können.
Bis allerdings in neuen Geräten der USB 4 Standard wirklich Einzug findet, werden noch einige Jahre ins Land gehen.