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USB-C, wie weit sind wir?

Eine Einführung zu USB C – Möglichkeiten, Verbreitung & Probleme des Standards

Inzwischen ist es sieben Jahre her, dass USB-C das Licht der Welt erblickt hat. Damals von vielen als die nächste Revolution am Kabelhimmel gepriesen, kennen die meisten den Stecker wohl inzwischen als Ladeanschluss am Smartphone. Doch wie ist eigentlich der Stand der Dinge bei USB-C, hat der Stecker die Hoffnung erfüllt, die viele in ihn gesetzt haben, wo finden wir ihn heute und was macht ihn eigentlich so besonders? Mit diesen Fragen wollen wir uns in diesem Artikel auseinandersetzen.

Ein USB-C auf USB-C Kabel. Ist das bald (oder gar jetzt schon) das einzige Kabel, das wir noch brauchen?

Wenn man sich einmal in seinem Bekanntenkreis umhört, ist das Wissen über USB-C sehr sehr unterschiedlich. Den meisten ist der Stecker als beidseitig einsteckbar bekannt und tatsächlich ist das eine wichtige Eigenschaft dieser USB Variante. Apple hatte es mit seinem Lightning Stecker lange Jahre vorgemacht: Ein symmetrischer Stecker, kein hin und her beim Kabel einstecken.

Fragt man die etwas technikversierteren, so erfährt man, dass der Stecker wohl auch schneller Daten übertragen kann, einige werfen Begriffe wie HUB oder Dongle in den Raum, andere haben vielleicht schon einmal von Power Delivery gehört.

USB-C Hubs in unterschiedlichsten Farben und Formen

Wie kommt es zu diesen unterschiedlichen Aussagen? Ganz einfach, USB-C hat es sich zur Aufgabe gemacht, das einzige Kabel zu sein, das ihr braucht. Sprich mit einem USB-C Kabel sollt ihr alles das machen können, wozu es lange Zeit USB, Micro USB, HDMI, Displayport, VGA, Klinkenport und so weiter gebraucht hat. Dazu nutzt USB-C den sogenannten „Alternate Mode“. Um das zu verstehen, müssen wir uns zunächst anschauen, was USB-C überhaupt ist.

Aufbau & Kabeltypen

Generell ist USB-C nur ein Stecker! Damit ist die EINZIGE Eigenschaft, die allen USB-C Geräten gemein ist, dass sie in die gleiche Buchse passen. Welcher Standard sich hinter einem USB-C Kabel oder Eingang verbirgt, könnt ihr ihm nicht ansehen.

Der Stecker selbst verfügt über 24 Pins, je nachdem welcher der Pins innerhalb eines Kabels eine Leitung abbekommt, bekommt ihr am Ende ein Kabel mit unterschiedlichen unterstützen Standards.

Die Pins eines USB-C Steckers

Im Normalfall sollte euer USB-C Kabel USB 3.1 unterstützen (Vorsicht, das ist nicht immer der Fall!) USB 3.1 als Herzstück von USB-C heißt zwei wichtige Dinge: Datenübertragung von bis zu 5/10 Gbps und Unterstützung von Power Delivery und so Stromstärken von 3 oder 5 Ampere bei bis zu 20 Volt, also eine Leistung von bis zu 100 Watt. Welche Datenübertragungsrate jetzt genau unterstützt wird, hängt davon ab, ob ihr ein Gen 1 oder Gen 2 Kabel habt. Meistens wird auf der Hersteller- oder Verkäuferseite einfach angegeben, wie schnell Daten übertragen werden können.

Alternate Mode: HDMI, Thunderbot & Displayport

Damit wären wir dann auch bei Alternate Mode. Mit dem Alternate Mode wird es nun möglich, einige Leitungen für andere Signale, als USB zu nutzen. Das heißt, neben der Funktion als USB Kabel kann euer Typ C Kabel noch andere Signale weitergeben. Das dient meistens zur Übertragung von Bildsignalen, also als Ablösung für Displayport oder HDMI. Eine anderer Alternate Mode ist Thunderbolt.

Beispielhafte Übertragungen mittels Alternate Mode

Thunderbolt 3

Mit Thunderbolt sind wir beim nächsten Standard, der alle anderen Standards vereinen will. Interessant ist dabei für uns zunächst nur die Version 3. Diese setzt auf den USB-C Stecker und reizt diesen voll aus. Sprich mit Thunderbolt 3 bekommt ihr USB 3.1, Displayport und Hdmi in einem Kabel. Dazu gibt es 4 PCIe Lanes und höhere Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 40Gbps. Damit ist Thunderbolt 3 der Standard, den ihr braucht, wenn ihr wirklich ein Kabel für alles haben wollt. Wissen sollte man noch, dass Thunderbolt 3 Kabel aktiv sind. Das heißt, dass hier im Stecker noch ein Chip verbaut ist, der es erlaubt, die Datenmassen, die Thunderbolt 3 unterstützt, auch über längere Distanzen zu übertragen. Allerdings gilt das wiederum nur für Kabel über 0.5m Länge. Ist das Kabel kürzer, reicht auch ein passives. Ein Thunderbolt 3 Kabel könnt ihr übrigens anhand des Blitzsymbols von einem normalem USB-C Kabel unterscheiden. Da USB 3.1 unterstützt wird, ist zudem jedes Thunderbolt 3 Kabel auch als normales USB C Kabel zu nutzen, aber eben nicht umgekehrt!

Das Thunderbolt Symbol

 

Zusammenfassung

Das war jetzt viel sehr technischer Input, fassen wir also einmal kurz zusammen: USB-C ist im Kern nur ein Stecker, hinter dem sich unterschiedliche Standards verstecken können. Normalerweise ist das wenigstens USB 3.1 und damit Datenübertragung von bis zu 10 Gbps und Powerdelivery, also Strom mit bis zu 100 Watt. Dazu wird oftmals ein oder mehrere Alternate Modes unterstützt und so Bildübertragung oder andere alternative Signale neben USB. Der König der Standards heißt momentan Thunderbolt 3, hier werden alle gängigen Standards der Bildübertragung mit hohen Datenaustauschraten und USB 3.1 kombiniert.

Probleme mit USB C

Es sollte ersichtlich geworden sein, wie komplex die technischen Hintergründe von USB-C sind. Man muss beachten, dass bei jeder Anwendung alle Schnittstellen zu überprüfen sind. Sollte eine der Schnittstellen einen benötigten Standard nicht unterstützen, scheitert das ganze Unterfangen. Beide Endgeräte und das Verbindungskabel müssen also funktionieren. Leider gibt es meist keine Möglichkeit von außen festzustellen, welches Kabel welchen Standard unterstützt. Falls Geld keine Rolle spielt, deckt man sich einfach exklusiv mit Thunderbolt 3 Kabeln ein und muss sich keine Gedanken mehr machen, aber das hieße mit Kanonen auf Spatzen zu schießen. Denn was bringt Datenübertragung von 40 Gbps, wenn ich nur meine Maus aufladen will?

Ladestandards

Damit sind wir beim nächsten Problem. Laden. Nehmen wir Smartphones. Seit 2019 schreibt Google vor, dass Power Delivery unterstützt werden muss. Theoretisch könnten die Hersteller sich also einfach daran halten und Schnellladung über Power Delivery nutzen. In der Realität halten sich die Hersteller aber nicht daran. Ein Beispiel ist OnePlus. Wer hier so schnell laden will wie möglich, der braucht das Ladegerät von OnePlus. Für niedrige Ladeleistungen wird dann Power Delivery genutzt.

Das heißt, man kann zwei Ladegeräte mit derselben Leistung haben, das gleiche Kabel benutzen und trotzdem nur an einem sein Handy schnell laden, verwirrend.

Kennzeichnung und Vorgaben

Genau hier liegt das zentrale Problem von USB C, in der Theorie wird vieles unterstützt, die Vorgaben sind aber zu unspezifisch. Absoluter Höhepunkt dessen sind Geräte, wie das Chuwi Ubook. Hier ist ein USB C Port verbaut, der ohne einen einzigen Alternate Mode kommt. Auf dem Papier sieht dann USB-C gut aus, in der Benutzung, ist ein USB C Port ohne Alternate Mode aber nur ein umständlicher USB Port. Das Ubook hat noch einen anderen USB 3.0 Port, warum also den Type-C Port nutzen? Obendrein unterstützt der Port kein Power Delivery und so nicht einmal das vollständige USB 3.1 Programm.

Alle USB-C Ports sehen gleich aus, was dahinter ist kann also eine schmerzhafte Überraschung werden

Teilweise steckt sogar nur USB 2.0 hinter einem USB-C Port und das heißt dann, dass ihr euer USB C Kabel im schlimmsten Fall nicht mal beidseitig benutzen könnt.

Hier bräuchte es klare Vorgaben an die Mindeststandards, die jeder USB C Port und jedes USB C Kabel erfüllen müssten. Vorbild dafür sollte Thunderbolt sein, USB-C Kabel stellen ja sogar die Basis dafür da. Sich daran zu orientieren, sollte also möglich sein. Andererseits ist es auch praktisch, ein USB-C Kabel einfach nur zum Laden von Geräten zu nutzen. Wer seine Maus auflädt, braucht nur Stromübertragung, sonst nichts. Hohe Mindeststandards würden Hersteller zwingen, auch für solche Anwendungsfälle teurer Kabel mitzuliefern. Die braucht man hier aber einfach nicht. Also sind blinde Vorgaben auch problematisch.

Eine Lösung könnte zumindest die klare Kennzeichnung der unterstützen Standards eines Kabels oder eines Ports sein. Wenn etwa alle unterstützen Standards eines Kabels sofort angezeigt würden, wenn es an einem PC angeschlossen wird, wäre schon einiges erreicht. Eine andere Möglichkeit wäre eine Kennzeichnung direkt am Stecker oder Port. Etwa über einen Farbcode, wie man es von Widerständen kennt.

elektrische Widerstände, jede Kombination der unterschiedlich farbigen Striche steht für einen bestimmten Widerstand

Dongles, Hubs und Co.

USB-C scheitert an seiner eigenen hohen Messlatte, alle Standards vereinen zu wollen. Ohne klare Kennzeichnung geht das einfach nicht. Zudem darf USB-C nicht zu einer Geldmaschine verkommen. Immer mehr Laptops kommen mit USB-C Ports auf den Markt und sparen sich dafür Ports wie etwa HDMI. An sich nichts Schlechtes, man geht einen Schritt in die Zukunft. Anderseits haben die allermeisten Displays keinen USB-C Port und so muss ein Dongle her, was USB-C auf HDMI umwandelt. Schaut man sich Apples Preise für die Dongles, gepaart mit dem Mangel von Anschlüssen an einigen Macbooks an, fragt man sich schnell, ob das innovativ oder einfach nur Geldmacherei ist.

USB C in einer utopischen Welt

Aber all das muss nicht sein. Schauen wir uns an, was USB-C auch sein kann. Dafür möchte ein Anwendungsbeispiel aus meinem Haushalt aufführen: Vor kurzer Zeit habe ich mir das Baseus GAN Ladeteil gekauft, das wir euch hier getestet haben. 2 USB-C Ports und ein USB-A Port. Dazu schön klein und handlich. Mit diesem Ladegerät kann ich nun alle meine technischen Endgeräte laden. Meine In-Ears, meine Overears, mein Handy und mein Laptop, meine Maus und meine Tastatur, alles hat einen USB C Port. In der Theorie brauche ich also nur dieses Netzteil und ein einziges Kable, um alle meine Geräte zu laden. In der Praxis sind es zwei Kabel und ein wireless Charger, um drei Geräte gleichzeitig laden zu können.

Mehr braucht es nicht, um Handy, Laptop und Kopfhörer gleichzeitig zu laden

Aber der Standard kann ja neben Strom auch noch Daten und Bild übertragen. Das ist ebenfalls in meinem Setup untergebracht. Hinter meinem externen Monitor hängt ein kleines USB C Hub mit VGA, USB-A und USB-C Port. Über VGA wird Bild übertragen, über USB-C Strom und im USB-A Port steckt ein USB Stick. Wenn ich jetzt das Hub mit meinem Laptop verbinde, wird mein Laptop geladen und überträgt dabei auch noch sein Bild auf den zweiten Monitor, während ich Daten auf den USB-Stick laden kann. Dabei sieht man nur ein einziges Kabel und alle Ports, außer Type-C sind frei für andere Geräte.

Laden und gleichzeitig Bild übertragen, danke USB-C

Möglichkeiten mit Thunderbolt 3

Das kann man natürlich noch weitertreiben. Schauen wir uns also an, was noch so möglich ist. Jetzt wird unser Alternate Mode Thunderbolt 3 wichtig. Wer einen Laptop mit Thunderbolt 3 Port besitzt, kommt nämlich in den Genuss, Geräte anzuschließen, die sonst einen PCIe Slot brauchen. Das Paradebeispiel dafür sind Grafikkarten. Wer will und das nötige Geld hat, für den ist also folgendes Setup möglich:

Auf dem Tische steht eine externe Grafikkarte, die per HDMI mit einem Monitor verbunden ist. Mit Hilfe eines Thunderbolt 3 Kabels wird dann der Laptop mit der Grafikkarte verbunden und zack hat man Zuhause ein gaming Setup und für unterwegs einen Laptop.

Traumsetup

Eine andere Option ist ein Display, welches einen USB C Input hat. Dann reicht ein Kabel, um dieses Display zu verwenden und den Laptop daran zu laden. Ebenso gibt es Displays, wie dieses:

Hier reicht ein einziges Kabel, um das externe Display mit Strom und Bild zu versorgen. Ihr könnt solch einen Monitor also einfach von Raum zu Raum bewegen, ohne euch Sorgen um dessen Stromversorgung machen zu müssen.

Smartphones und andere Geräte

Gleichzeitig sind in unserer schönen neuer Welt natürlich auch alle Smartphones mit einem USB-C Port versehen und unterstützen Power Delivery. Proprietäre Ladestandards gibt es nicht mehr und jedes Handy kann mit jedem Netzteil schnell geladen werden. Das gleiche gilt für Kopfhörer oder Festplatten, alles kann per USB-C angeschlossen werden. Man braucht nur noch ein zwei USB-C auf USB-C Kabel, um alle Geräte miteinander verbinden oder laden zu können, was ein Traum! Die Praxis bei Smartphones sieht aber aktuell noch ganz anders aus und viele Hersteller nutzen ihre eigenen Schnellladeprotokolle wie Huawei, Xiaomi, Oppo, Oneplus, Samsung und so weiter. Auch USB-C 3.1 oder 3.0 ist bei Smartphones aktuell nur im High-End Bereich verfügbar und wie wir im Verlauf dieses Artikel schon gehört haben, heißt das noch lange nicht, dass auch eine Bildwiedergabe möglich ist. Es gibt aber dennoch gute Entwicklungen, denn von 157 Smartphones in unserem Handyfinder verfügen mittlerweile schon 126 Smartphones über einen USB-C Anschluss.

Fazit

Ein Fazit über USB-C zu fällen ist schwierig. Erstmal hat es lange Jahre gedauert, bis wir den neuen Standard flächendeckend gesehen haben. Inzwischen sind wir so weit, dass ein USB-C Port bei den meisten neuen Smartphones zum guten Ton gehört. Andere Geräte hinken etwas hinterher, allerdings sehen wir auch hier Verbesserungen. Mit mehr Geräten, die auf den drehbaren Stecker setzen, nimmt allerdings auch die Verwirrung zu, da USB-C eben nicht die Ein-Kabel-Lösung ist, als die sie angepriesen wurde. Wer sich gerne mit Technik beschäftigt, kann durchaus seine Freude mit Type-C haben. Wer will, dass Dinge beim ersten mal klappen, der oft nicht. USB-C braucht eine Vereinheitlichung der unterstützten Standards und eine klare Kennzeichnung dieser. Die Probleme, die nach sieben Jahren immer noch existieren, sind nervig und für ein so altes Produkt nicht mehr angemessen. Das ist schade und macht eine Idee mit viel Potenzial benutzerunfreundlich. Auf der anderen Seite eröffnet USB-C neue Möglichkeiten den Kabelsalat zu bändigen, wenn man bereit ist, sich in die Materie einzulesen.

Wir dürfen gespannt sein, welche Position USB-C in der Geschichte einnimmt. Vom letzten Kabel vor einer weitestgehend kabelfreien Zukunft, bis zu einem kleinen Schritt in Richtung der Vereinigung existierender Standards ist alles möglich. 

Allen, die noch etwas mehr über das Thema erfahren möchten, lege ich den ersten Link in den Quellen ans Herz. In dem großartigen Artikel wird noch einmal etwas näher auf die Probleme mit USB-C eingegangen.

Quellen


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Wackelohr
Gast
Wackelohr (@guest_65278)
2 Monate her

Hallo, bitte begrabt alle Hoffnung auf Besserung. USB ist seit der Einführung vor 25 Jahren eine Mißgeburt. Stand heute: SanDisk USB 3.0 Stick arbeitet an einem Rechner mit USB 3.0 Schnittstelle wie erwartet, an einem anderen Rechner wird er gar nicht erkannt. Zugegeben, in den ersten Jahren war das um Größenordnungen schlimmer. Begründung für meinen eingangs geäußerten Verdacht ist die verwirrende Namensgebung mit Gen 1 und Gen 2. Die Erfinder solcher Namen haben ganz offensichtlich kein Interesse daran, Licht im Dunkel zu schaffen. (Allen, die dies lesen wünsche ich, daß beim nächsten Kauf eines Gerätes mit USB-Anschluß dieses auch am… Weiterlesen »

Maarqs
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Maarqs (@guest_65268)
2 Monate her

Ja natürlich nervt die Vielfalt der USB-C-Kabeln. Jedoch kann man es auch darauf herunterbrechen, ob man ein Ladekabel oder ein Monitoranschlusskabel/Festplattenanschlusskabel haben will. Je leistungsfähiger ein USB-C-Kabel sein soll, desto teurer, dicker und unbiegsamer wird es. Für unter 5€ bekommt man beim Chinesen (z.B. AliExpress, Kabel von Baseus) Kabel mit 60W/0,48Gbps und die genügen für Ladeleistungen von QC3.0 , QC4.0 und QC4+ völlig aus. Wer will, kann auch ein Kabel 100W/0,48Gbps kaufen. Selbst die gibt es in 2m Länge für 4,50€ im Versand (ebenfalls AliExpress / Hersteller z.B. Baseus). Wer schnellere Kabel will, weil er eine Festplatte oder einen Monitor… Weiterlesen »

Jan
Gast
Jan (@guest_65258)
2 Monate her

Was ich weiß vor fast 15 Jahren schrieb die EU vor das insbesondere die Smartphone Hersteller sich auf einen Steckertypen einigen sollten und daraufhin wurde der Micro USB Stecker entwickelt, wodurch zum einen Kabel Wirrwarr als auch Elektro Schrott vermieden werden sollte. Das jedoch ging der EU nach recht kurzer Zeit nicht weit genug und so beschloss man das sämtliche Elektronische Geräte, also nicht nur Smartphones sondern so ziemlich alle mobil einsetzbaren Geräte einen Einheitlichen Stecker bekommen solln. Insofern denke ich ist es auch die nächste Aufgabe der EU nen Einheitlichen Standard für diesen Steckertypen festzulegen da es die Hersteller… Weiterlesen »