Auf der Computex sind Controller und Docks mit USB4 zu sehen – und Netzteile über 100 Watt. Auf den Nachfolger USB4 2.0 mit 80 Gbit/s muss man aber noch warten.
Prototyp: USB4-Dock mit Realtek RTS5490.
(Bild: c't)
Die Spezifikation von USB4 ist nicht mehr allzu neu, doch entsprechende Peripherie machte sich bislang rar: Die meisten Hersteller machten sich die Tatsache zunutze, dass USB4 rückwärtskompatibel zu Thunderbolt 3 ist – weshalb es praktisch weiterhin nur Thunderbolt-Docks gab. Das ist aus Nutzersicht nicht weiter schlimm, denn hinsichtlich der maximalen Datenrate (40 Gbit/s) liegen USB4, Thunderbolt 3 und Thunderbolt 4 ja praktisch gleichauf.
Ein Haken: Thunderbolt-Docks gibt es in unzähligen High-End-Ausprägungen für Schreibtische, aber nicht als kompakte und günstigere Reise-Dock. Das will VIA mit seinem End-Point-Controller VL830 ändern: Der Chip spricht USB4 (40 Gbit/s) mit dem Host, gibt an seinen USB-Ports aber bestenfalls USB 3.2 mit 20 Gbit/s weiter. Die restliche Bandbreite steht für DisplayPort-Signale zur Verfügung, worüber dann mehrere 4K-Monitore oder je einer mit höherer Auflösung oder höheren Bildwiederholraten als 60 Hz angesteuert werden können. Das klappt bei USB-3.x-Adaptern wegen der geringeren nutzbaren Bandbreite, die zudem noch fix auf Lanes aufgeteilt ist, nicht. Der VL830 ist laut VIA fertig entwickelt – jetzt sind die Hersteller von Docks gefragt.
USB4 kann vieles; entsprechend komplex ist das, was für Dockingstationen gedachte Hub-Controller wie Realteks RTS5490 leisten müssen.
(Bild: c't)
Für größere Dockingstationen, die USB4 und nicht wie alle bisherigen Thunderbolt 3 sprechen, hat Realtek den RTS5490 entworfen. Das ist der erste USB4-Hub-Controller, der sämtliche USB4-Funktionen unterstützt und weiterreicht – was in einem arg komplexen Blockschaltbild mündet. Realtek hat der RTS5490 als funktionstüchtigen Prototypen demonstriert, aber zur Massenproduktion noch keine Worte verloren. Anders als Docks mit VL830 dürften solche mit RTS5490 wohl in dem hohen Preisbereich bisheriger Thunderbolt-Docks liegen.
Für externe SSDs sind hingegen noch keine nativen USB4-Controller in Sicht. Klar gibt es längst welche, die einen Thunderbolt-Port enthalten und an USB4-Hosts mit voller Geschwindigkeit laufen. Doch damit die externen SSDs dann eben auch an USB-3.x-Hosts funktionieren, muss bislang ein weiterer Controller auf die Platine und ein Umschalter, der nach dem Anstecken je nach Host-Fähigkeit den richtigen Controller auswählt. JMicron gab auf Nachfrage zu Protokoll, dass die Entwicklung von USB4-Storage-Controllern bereits läuft, doch Produkte seien erst im kommenden Jahr zu erwarten.
Steckkarten mit ASM4242 bringen zwei USB-C-Buchsen und zwei DisplayPort-Eingänge; die dort eingespeisten Videosignale kommen dann ebenfalls aus den USB-C-Buchsen – Kabel verlaufen dann von der Grafikkarte zur USB4-Erweiterung und von dort zum Monitor. Eine der ersten Implementierungen wird von MSI kommen, die intern auch noch einen sechspoligen Stromanschluss vorsehen, damit einer der beiden USB-C-Ports ein angeschlossenes Gerät mit 100 Watt aufladen kann (der zweite Port schafft 27 Watt). Die Steckkarte soll noch vor Jahresende erscheinen; ein Preis war noch nicht in Erfahrung zu bringen.
MSI wird eine Steckkarte bringen, die ASMedias USB4-Host-Controller ASM4242 enthält. Per DisplayPort eingegangene Videosignal werden per USB-C weitergereicht, dank sechspoligem Zusatzstromstecker wird USB-C-Peripherie mit bis zu 100 Watt versorgt.
(Bild: c't)
FSP stellt ein USB-C-Netzteil aus, das bis zu 180 Watt (36 Volt, 5 Ampere) liefert.
(Bild: c't)
Die Existenz von mehreren Netzteilen mit mehr als 100 Watt lässt darauf hoffen, dass künftige Notebooks darauf zurückgreifen. Im c’t-Labor waren zuletzt leider mehrere Geräte, die proprietäre USB-C-Netzteile mitbrachten, welche bei 20 Volt mehr als 5 Ampere lieferten. Das einzige uns bislang bekannte Notebook, welches standardkonform über 100 Watt geht, ist Apples MacBook Pro 16.
Dass man ein 140-Watt-Netzteil daran nur per MagSafe- und nicht per USB-C-Kabel voll ausfahren kann, hat einen sehr banalen Grund, wie uns das Standardisierungsgremium USB-IF (USB Implementers Forum) auf Nachfrage verraten hat. Wir hatten bislang spekuliert, dass es damals noch keine ICs gegeben hätte, die den erweiterten Modus beherrschten, doch das war nicht das Problem: Apples Einkäufer hätten zu dem Zeitpunkt, als sie die Verträge mit Zuliefern klargemacht haben, schlicht keine USB-C-Buchsen gefunden, die auf mehr als 20 Volt ausgelegt gewesen wären, wie es der Standard vorschreibt.
Ausblick
Inzwischen sehe die Situation anders aus, doch es dauere wegen der üblichen langen Entwicklungszyklen halt, bis man das Ergebnis in fertigen Produkten vorfinden kann. Hinzu kommt auch, dass Notebooks seit Ewigkeiten mit 19, 19,5 oder 20 Volt geladen worden sind. Stärkere USB-C-Netzteile bringen das Gefüge ins Wanken, denn für 28 Volt oder noch mehr müssen die Schaltkreise von der USB-C-Buchse bis zur (auf dem Mainboard integrierten) Ladeelektronik anders ausgelegt werden – kein Hexenwerk, aber dennoch Neuland für die Hersteller.
Die Ende 2022 bekanntgegebene Spezifikationserweiterung USB4 2.0, die die Datenrate auf bis zu 80 Gbit/s verdoppelt (oder noch mehr in einem asynchronen Betriebsmodus), braucht ebenfalls noch ein Weilchen, bis sie im Handel ankommt: Das sei etwas für 2024, meinen die Vertreter des USB-IF. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass Intels im Herbst 2023 anstehende nächste Prozessorgeneration Meteor Lake weiterhin mit altbekanntem Thunderbolt 4 ausgestattet sein wird, denn der bislang nur als „next generation Thunderbolt“ betitelte Nachfolger soll vollständig kompatibel zu USB4 2.0 sein. (mue)
Quelle; heise
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Prototyp: USB4-Dock mit Realtek RTS5490.
(Bild: c't)
Die Spezifikation von USB4 ist nicht mehr allzu neu, doch entsprechende Peripherie machte sich bislang rar: Die meisten Hersteller machten sich die Tatsache zunutze, dass USB4 rückwärtskompatibel zu Thunderbolt 3 ist – weshalb es praktisch weiterhin nur Thunderbolt-Docks gab. Das ist aus Nutzersicht nicht weiter schlimm, denn hinsichtlich der maximalen Datenrate (40 Gbit/s) liegen USB4, Thunderbolt 3 und Thunderbolt 4 ja praktisch gleichauf.
Ein Haken: Thunderbolt-Docks gibt es in unzähligen High-End-Ausprägungen für Schreibtische, aber nicht als kompakte und günstigere Reise-Dock. Das will VIA mit seinem End-Point-Controller VL830 ändern: Der Chip spricht USB4 (40 Gbit/s) mit dem Host, gibt an seinen USB-Ports aber bestenfalls USB 3.2 mit 20 Gbit/s weiter. Die restliche Bandbreite steht für DisplayPort-Signale zur Verfügung, worüber dann mehrere 4K-Monitore oder je einer mit höherer Auflösung oder höheren Bildwiederholraten als 60 Hz angesteuert werden können. Das klappt bei USB-3.x-Adaptern wegen der geringeren nutzbaren Bandbreite, die zudem noch fix auf Lanes aufgeteilt ist, nicht. Der VL830 ist laut VIA fertig entwickelt – jetzt sind die Hersteller von Docks gefragt.
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USB4 kann vieles; entsprechend komplex ist das, was für Dockingstationen gedachte Hub-Controller wie Realteks RTS5490 leisten müssen.
(Bild: c't)
Für größere Dockingstationen, die USB4 und nicht wie alle bisherigen Thunderbolt 3 sprechen, hat Realtek den RTS5490 entworfen. Das ist der erste USB4-Hub-Controller, der sämtliche USB4-Funktionen unterstützt und weiterreicht – was in einem arg komplexen Blockschaltbild mündet. Realtek hat der RTS5490 als funktionstüchtigen Prototypen demonstriert, aber zur Massenproduktion noch keine Worte verloren. Anders als Docks mit VL830 dürften solche mit RTS5490 wohl in dem hohen Preisbereich bisheriger Thunderbolt-Docks liegen.
Für externe SSDs sind hingegen noch keine nativen USB4-Controller in Sicht. Klar gibt es längst welche, die einen Thunderbolt-Port enthalten und an USB4-Hosts mit voller Geschwindigkeit laufen. Doch damit die externen SSDs dann eben auch an USB-3.x-Hosts funktionieren, muss bislang ein weiterer Controller auf die Platine und ein Umschalter, der nach dem Anstecken je nach Host-Fähigkeit den richtigen Controller auswählt. JMicron gab auf Nachfrage zu Protokoll, dass die Entwicklung von USB4-Storage-Controllern bereits läuft, doch Produkte seien erst im kommenden Jahr zu erwarten.
USB4-Host
ASMedia hat auf der Computex seinen schon länger angekündigten USB4-Host-Controller ASM4242 ausgestellt. Mit ihm lassen sich beliebige Systeme mit zwei USB4-Ports nachrüsten. Doch während Renesas zu USB-3.0-Zeiten den Chipsatzherstellern zuvorgekommen ist, findet man wegen der engen Verwandtschaft von USB4 zu Thunderbolt jetzt schon viele High-End-Systeme, die Thunderbolt 4 (Intel, Apple) beziehungsweise USB4 (AMD) an Bord haben. Die Zielgruppe für den ASM4242 ist also viel kleiner, was dessen Entwicklungsverzögerungen erklären könnte. Nichtsdestotrotz soll er bis Jahresende in Massenproduktion sein.Steckkarten mit ASM4242 bringen zwei USB-C-Buchsen und zwei DisplayPort-Eingänge; die dort eingespeisten Videosignale kommen dann ebenfalls aus den USB-C-Buchsen – Kabel verlaufen dann von der Grafikkarte zur USB4-Erweiterung und von dort zum Monitor. Eine der ersten Implementierungen wird von MSI kommen, die intern auch noch einen sechspoligen Stromanschluss vorsehen, damit einer der beiden USB-C-Ports ein angeschlossenes Gerät mit 100 Watt aufladen kann (der zweite Port schafft 27 Watt). Die Steckkarte soll noch vor Jahresende erscheinen; ein Preis war noch nicht in Erfahrung zu bringen.
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MSI wird eine Steckkarte bringen, die ASMedias USB4-Host-Controller ASM4242 enthält. Per DisplayPort eingegangene Videosignal werden per USB-C weitergereicht, dank sechspoligem Zusatzstromstecker wird USB-C-Peripherie mit bis zu 100 Watt versorgt.
(Bild: c't)
Stärkere Netzteile
Apropos Stromversorgung: Auf der Computex waren an vielen Ständen USB-C-Netzteile zu sehen, die mehr als 100 Watt auf ihren Typenschildern führten. Dort sollte man allerdings genauer hinsehen: Bei Netzteilen, die mehr als einen Ausgang haben, addieren die Hersteller deren Maximalwerte gerne – aus einer einzelnen USB-C-Buchse bekommt man in solchen Fällen nie die volle Leistung. Immerhin: An einem Anschluss stehen nicht mehr nur 100 Watt (20 Volt), sondern immer häufiger auch 140 Watt (28 Volt) bereit. Den nächsten Schritt mit 180 Watt (36 Volt) haben wir auf der Messe einzig bei einem Prototyp von FSP entdeckt, die vollen 240 Watt (48 Volt) waren nirgends zu sehen.
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FSP stellt ein USB-C-Netzteil aus, das bis zu 180 Watt (36 Volt, 5 Ampere) liefert.
(Bild: c't)
Die Existenz von mehreren Netzteilen mit mehr als 100 Watt lässt darauf hoffen, dass künftige Notebooks darauf zurückgreifen. Im c’t-Labor waren zuletzt leider mehrere Geräte, die proprietäre USB-C-Netzteile mitbrachten, welche bei 20 Volt mehr als 5 Ampere lieferten. Das einzige uns bislang bekannte Notebook, welches standardkonform über 100 Watt geht, ist Apples MacBook Pro 16.
Dass man ein 140-Watt-Netzteil daran nur per MagSafe- und nicht per USB-C-Kabel voll ausfahren kann, hat einen sehr banalen Grund, wie uns das Standardisierungsgremium USB-IF (USB Implementers Forum) auf Nachfrage verraten hat. Wir hatten bislang spekuliert, dass es damals noch keine ICs gegeben hätte, die den erweiterten Modus beherrschten, doch das war nicht das Problem: Apples Einkäufer hätten zu dem Zeitpunkt, als sie die Verträge mit Zuliefern klargemacht haben, schlicht keine USB-C-Buchsen gefunden, die auf mehr als 20 Volt ausgelegt gewesen wären, wie es der Standard vorschreibt.
Ausblick
Inzwischen sehe die Situation anders aus, doch es dauere wegen der üblichen langen Entwicklungszyklen halt, bis man das Ergebnis in fertigen Produkten vorfinden kann. Hinzu kommt auch, dass Notebooks seit Ewigkeiten mit 19, 19,5 oder 20 Volt geladen worden sind. Stärkere USB-C-Netzteile bringen das Gefüge ins Wanken, denn für 28 Volt oder noch mehr müssen die Schaltkreise von der USB-C-Buchse bis zur (auf dem Mainboard integrierten) Ladeelektronik anders ausgelegt werden – kein Hexenwerk, aber dennoch Neuland für die Hersteller.
Die Ende 2022 bekanntgegebene Spezifikationserweiterung USB4 2.0, die die Datenrate auf bis zu 80 Gbit/s verdoppelt (oder noch mehr in einem asynchronen Betriebsmodus), braucht ebenfalls noch ein Weilchen, bis sie im Handel ankommt: Das sei etwas für 2024, meinen die Vertreter des USB-IF. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass Intels im Herbst 2023 anstehende nächste Prozessorgeneration Meteor Lake weiterhin mit altbekanntem Thunderbolt 4 ausgestattet sein wird, denn der bislang nur als „next generation Thunderbolt“ betitelte Nachfolger soll vollständig kompatibel zu USB4 2.0 sein. (mue)
Quelle; heise
