Neue Macs bringen USB 3.0 als Thunderbolt-Alternative
Mit den neu vorgestellten Macs hält endlich auch bei Apple-Rechnern das schnelle und günstige USB 3.0 Einzug. Mac & i klärt vorab, um wie viel die Geschwindigkeit zunimmt und wo Thunderbolt billige Konkurrenz bekommt.
Über drei Jahre gibt es die Spezifikation für USB 3.0 bereits, Buchsen und Geräte sind in der Windows-Welt schon weit verbreitet. Doch Apple hat sich bis dato geziert, die schnelle Schnittstelle in seine Rechner einzubauen oder auch nur Treiber dafür bereitzustellen. Auf Fragen wurde entweder gar nicht oder nur mit vagen Andeutungen wie "noch nicht ausgereift" und "zu instabil" geantwortet. So mancher Hardware-Experte nahm an, dass USB 3.0 nie auf den Mac kommen wird und Apple stattdessen voll auf das technisch überlegene, aber teure Thunderbolt setzt. Andere glaubten, dass erst einmal Intel, federführend bei der Entwicklung, USB 3.0 in seine Chipsätze integrieren müsse, ehe Apple aufspringt. Letzteres ist aller Voraussicht nach mit den heute vorgestellten Macs passiert: Intels Serie-7-Chipsatz enthält einen xHCI-Controller für USB 3.0.
Treiber
Apple musste noch einen systemeigenen Treiber für das schnellere USB zu schreiben, ausführlich testen und implementieren. Bisher waren Anbieter von PCIe- oder ExpressCard-32-Karten wie LaCie und CalDigit auf Eigenentwicklungen angewiesen, die nicht immer zuverlässig und gar nicht mit der Hardware der Konkurrenz funktionierten. Ob Apple das mit dem ersten Wurf besser macht, muss sich zeigen. Bei Windows 7 funktionierte USB 3.0 mit proprietären Treibern zwar, die maximale Geschwindigkeit brachte aber erst Windows 8 mit nativen Treibern von Microsoft. Apple hat bei USB 2.0 Jahre und etliche Betriebssystem-Generationen gebraucht, um mehr als 12,5 MByte/s an Daten durch die Leitung zu drücken, während Windows damals auf derselben Mac-Hardware bereits locker das Doppelte erzielte.
Spannend ist nun, ob Apples Treiber nur den Mass-Storage-Modus namens "Bulk Only Transport" (BOT) enthalten oder bereits das "USB Attached SCSI Protocol" (UASP), welches zum Beispiel auch Native Command Queuing (NCQ) und für SSDs das Trim-Kommando unterstützt.
Speed und Aufbau
Die theoretische Obergrenze des Superspeed-Modus von USB 3.0 liegt bei 5 Gigabit (oder wegen der 8-Bit-10-Bit-Kodierung bei 500 Megabyte) pro Sekunde. Das ist zwar deutlich weniger als bei Thunderbolt mit seinen 10 Gigabit pro Kanal, reicht aber bei richtiger Implementierung selbst für schnelle SATA-6G-SSDs (Test in Mac & i Heft 6) oder Festplatten-RAIDs aus. In der Praxis konnten die Kollegen von der c't (Heft 13/12, S. 108) unter Windows 8 bis zu 408 MByte/s von einer SSD lesen, sogar USB-Sticks schafften im Test bis zu 327 MByte/s. Wie schnell USB-3.0-Geräte sind, hängt natürlich von den eingesetzten Medien und (Bridge-)Chips ab. SATA II riegelt ohnehin bei etwa 300 MByte/s ab, aktuelle 3,5-Zoll-Festplatten schaffen einzeln maximal um 150 MByte/s.
Version 3.0 von USB ist auf logischer Ebene genau so aufgebaut wie 2.0 und 1.1: Baumstruktur, Strom übers Kabel, Hubs für mehrere Geräte. Neu sind nun aber die Kabel, Buchsen und Stecker in der Farbe Blau. Auf PC-Seite sind beide Typen voll kompatibel, auf Geräteseite passen die alten Kabel in neue Peripherie mit Typ-B-Anschluss, aber neue Typ-B-Stecker nicht in alte Buchsen. USB-2.0-Micro-Stecker sind auf beiden Seiten des Kabels aufwärtskompatibel, die Buchsen hingegen nicht.
USB-3.0-Steckverbindungen (4 Bilder)
Für die hohe Datenrate gibt es extra Adern in den blauen Leitungen. Im 3.0-Protokoll ist festgelegt, dass auch immer ein 2.0-Modus mit angeboten wird, um die Kontaktaufnahme (nicht aber die Funktion) sicherzustellen. Eine aktuelle Mac-Tastatur oder USB-2.0-Maus wird also auch an der 3.0-Buchse laufen.
Auch andere 2.0-Peripheriegeräte wie Tastaturen und Mäuse von Drittanbietern oder Drucker werden aller Voraussicht nach problemlos an 3.0-Buchsen laufen. Ein großer Teil der 3.0-Geräte sollte zudem mit älteren Macs zusammenarbeiten, nur eben nicht mit maximaler Geschwindigkeit.
USB-3.0-Hubs bestehen intern aus zwei Teilen, von denen sich der eine um die Superspeed-Verbindung kümmert und der andere um den Rest. Vom Einsatz mehrerer Hubs hintereinander zum jetzigen Zeitpunkt warnt die c't. Ebenfalls nicht empfehlenswert sind demnach passive oder aktive Verlängerungen. Auch manche Kabel erwiesen sich als Grund für Probleme, billige und sehr lange Strippen passen eben nicht unbedingt zur Hochfrequenztechnik. Wie das alles am Mac funktioniert, muss ein Test zeigen.
Einsatzbereich
Eine Vielzahl von USB-2.0- und FireWire-Peripherie dürfte in Zukunft ihren Platz an Geräte mit der neuen Schnittstelle verlieren. Dazu zählen schnelle Massenspeicher wie Festplatten, SSDs, Sticks und Kartenleser, später auch Drucker, Scanner und Digitalkameras. Für Windows-PCs gibt es zudem Dockingstationen, externe Grafikkarten und Videokonverter.
Während USB 2.0 laut Spezifikation nur 0,5 Ampere und 5 Volt liefert (2,5 Watt), sind mit USB 3.0 immerhin 0,9 Ampere (4,5 Watt) möglich. Das ist ein Vorteil etwa bei externen Festplatten, die so zum Teil ohne Netzteil auskommen. Hot-Plugging und Boot-Fähigkeiten kann man bei USB 3.0 am Mac ebenfalls erwarten.
Thunderbolt
Apple hat seit über einem Jahr bei allen Macs auf Thunderbolt-Buchsen gesetzt. Die Frage ist nun, wie sich die beiden Schnittstellen in Zukunft entwickeln. Bei Thunderbolt sind die Kabel sehr aufwendig gemacht und werden mit vier Signalprozessoren bestückt, weshalb sie pro Stück knapp 50 Euro kosten. Die Geräte mit getrennten Chips für Thunderbolt-Übertragung und die Konvertierung (etwa zu SATA) sind außerdem teurer als die Massenware USB 3.0 mit integrierten Bridge-/Transfer-Bausteinen.
Thunderbolt beherrscht den Target Disk Modus und den Target Display Modus. Es eignet sich besser für Dockingstationen, die parallel alle möglichen Signale ausgeben sollen, insbesondere für Displays. Außerdem kann es bei professionellen Speicherlösungen den SANs Konkurrenz machen.
Resümee
USB 3.0 verzehnfacht die Geschwindigkeit der Standardschnittstelle im Vergleich zum 2.0-Standard. Abgesehen von wenigen Spezial-Einsatzbereichen genügt das für die meisten Anforderungen. FireWire 800 und USB 2.0 wird es überall dort ersetzen, wo Geschwindigkeit gefragt ist. Thunderbolt droht die Verdrängung in einen Nischenmarkt. (jes)
