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.
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.
USB4 Version 2.0 verpflichtet nur zu 20 Gbit/s
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.
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.
Produkte frühestens ab Ende 2023
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)