Das kann der neue Stecker Typ C

Eine wesentliche Neuerung, die mit USB 3.1 in Verbindung steht, ist der neue kleine Stecker Typ C. Der ist für USB 3.1 keine Voraussetzung, denn auch die bekannten Typ-A-Stecker liefern volle Geschwindigkeit. Anders als diese ist der Stecker Typ C aber verdrehsicher, er lässt sich in jeder Ausrichtung nutzen - oben und unten gibt es nicht mehr. Der Stecker Typ C rastet mit einem hörbaren Klickgeräusch ein. Wie Micro-USB soll er mindestens 10.000 Steckvorgänge aushalten. Ein Stecker Typ A ist für mindestens 1.500 ausgelegt.

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Die Pinbelegung von USB 3.1 (Bild: Vesa)

Die Platine in der Buchse des Steckers Typ C sitzt in der Mitte und ist beidseitig belegt: Vier sogenannte High Speed Data Paths sorgen für die hohe Geschwindigkeit. Derzeit werden aber nur zwei genutzt - das reicht bereits für 10 GBit pro Sekunde. Zusätzlich sind Leitungen für die Energieversorgung und die Abwärtskompatibilität zu USB 2.0 verbaut.

Den Herstellern beispielsweise eines Smartphones obliegt es zu entscheiden, welche Datenrate ihr Gerät mit Anschluss Typ C unterstützen soll: Für USB-3.1-Funktionalität muss ein passender Controller vorhanden sein, was das Platinenlayout teurer macht. Reicht USB 2.0, sind die meisten aktuellen Systems-on-a-Chip kompatibel. Das USB-IF gestattet für solche Geräte zudem ein USB-2.0-Kabel mit Typ-C-Stecker und 4 oder 5 statt 15 Adern, abhängig vom Stecker am anderen Ende.

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Kabel mit Stecker Typ C an beiden Enden können USB 3.1 und USB 2.0 oder nur USB 2.0. (Bild: Intel)

Theoretisch müssen alle Kabel entsprechende Logos für Hi-Speed (USB 2.0), Superspeed (USB 3.0) oder Superspeed+ (USB 3.1) tragen. Praktisch wird es vermutlich darauf hinauslaufen, dass der Kabelkauf Glückssache bleibt. Bei sogenannten Legacy-Adaptern ist das USB-IF deutlich strenger: Definiert sind ein achtadriges Kabel von Stecker Typ C auf Stecker Typ A, das an einen PC mit Typ-C-Port angeschlossen wird, und ein fünfadriges Kabel für Smartphones oder Tablets mit Anschluss Typ C auf Stecker Typ Micro-B, wie er bei den meisten Mobile-Netzteilen verwendet wird.

USB 3.1 Typ A ist wie USB 3.0 Typ A für 900 Milliampere bei 5 Volt ausgelegt - das ergibt 4,5 Watt. Die Anschlüsse beim Typ C hingegen sind für bis zu 5 Ampere ausgelegt. Nicht näher spezifizierte Standardkabel sollen 3 Ampere aushalten (15 Watt) und elektronisch markierte Kabel bis zu 5 Ampere. Mit speziellen Kabeln für USB Power Delivery unterstützt der Stecker Typ C sogar 5 Ampere bei 20 Volt (also 100 Watt), was bisher den großen Steckern vom Typ A vorbehalten war.

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USB Power Delivery im Überblick (Bild: Intel)

Für USB Power Delivery müssen im Host und im Client entsprechende Controller verbaut sein, etwa die UPD-Modelle von Microchip (PDF). Stecken die beispielsweise in einem Hub in einem Monitor und den angeschlossenen Geräten, klappt folgendes Szenario: Der Bildschirm lädt per USB Power Delivery ein Notebook auf, parallel dazu läuft ein NAS und dann soll der USB-Drucker loslegen. USB Power Delivery lenkt in diesem Fall dynamisch einen Teil der bis zu 100 Watt um, da die Technik adaptiv arbeitet.

Die Type C Alternate Modes

Der Stecker Typ C kann aber noch mehr: Beim sogenannten Alternate Mode werden die High Speed Data Paths für Zusatzfunktionen verwendet. Durch zwei Bahnen werden beispielsweise Displayport-Signale geschickt. Die Geschwindigkeit reicht für Ultra-HD (3.840 x 2.160 Pixel) bei 60 Hz inklusive Ton.

Die beiden restlichen Bahnen transportieren Daten mit USB-3.1-Geschwindigkeit. Wer möchte, kann 5K-Monitore bei 60 Hz ansprechen, dann sind jedoch alle High Speed Data Paths belegt, da Displayport 1.3 mit HBR3 auf 8,1 GBit/s der verfügbaren 10 GBit/s pro Path kommt. Einzig die Legacy-Pins für USB 2.0 bleiben nutzbar, etwa für Maus und Tastatur.

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Möglichkeiten des Stecker Typ C (Bild: Vesa)

Das USB-IF bietet einen Standard, der Ähnliches leistet: USB-Audio/-Video überträgt das Bild- und Tonsignal anders als Displayport aber nicht nur in eine Richtung (unidirektional), sondern in beide (bidirektional). UBS-AV unterstützt derzeit Ultra-HD bei 30 Hz über den Stecker Typ C. Achtung: USB-AV kann nichts mit dem HDCP-Kopierschutz für Blu-rays anfangen.

Ein anderer Alternate Mode, der für MHL3, überträgt 4K bei 30 Hz zusammen mit Surround-Sound wie Dolby Atmos und beherrscht den HDCP-2.2-Kopierschutz. Schließlich eignet sich der Anschluss Typ C per Adapter auch als 3,5-mm-Klinken-Ersatz. Musikhören und Aufladen des Smartphones sind zwar parallel nicht möglich, Vorteil ist aber, dass das Gerät mit einem Anschluss kompakter ausfallen kann.