Bei der Datenübertragung bringen neue Standards häufig mehr Speed. Thunderbolt trat fast neun Jahre auf der Stelle, aber nun beschleunigt Version 5 umso mehr. Wir zeigen, wie das klappt
USB kennt jeder User. Mit Thunderbolt sind nicht viele vertraut, obwohl die Schnittstelle schon 15 Jahre alt ist. Intel und Apple haben sie zusammen entwickelt und brachten 2011 das Protokoll zur Übertragung von Strom, Daten, Bild und Ton über ein einziges Kabel auf den Markt. In mehreren Schritten haben sie es weiterentwickelt, und das „Best of“ aus der Technikwelt in den Standard gepackt: Thunderbolt kombiniert Elemente von DisplayPort und einer auf PCI Express basierenden Schnittstelle. Als Stecker setzt es auf den verdrehsicheren USB-Anschluss vom Typ-C.
2019 tat man den richtungsweisenden Schritt, die Lizenzen der Entwickler dem USB Implementers Forum zu überlassen. Seitdem können alle Hersteller Thunderbolt lizenzfrei einsetzen, sofern sie Geräte und Kabel, die das Logo tragen sollen, zertifizieren lassen. Thunderbolt ist auf den wichtigsten Betriebssystemen Windows, macOS, Linux und ChromeOS vertreten, Zusätzliche Treiber braucht man dafür nicht installieren, es funktioniert wie richtiges Plug-and-Play. Der neueste Standard Thunderbolt 5 nutzt USB4 Version 2.0, DisplayPort 2.1 und PCI Express 4.0.
USB 4 mit Pflichtprogramm
Stellt man USB4 Version 2.0 und Thunderbolt 5 gegenüber, sehen die Standards ziemlich ähnlich aus. Aber ein Blick auf die Details offenbart einen zentralen Unterschied: Thunderbolt 5 setzt den maximalen USB-Funktionsumfang verpflichtend voraus. In der USB-Spezifikation fallen die Grundanforderungen sehr viel niedriger aus, aber Hersteller können die Fähigkeiten ausbauen. Das heißt leider auch: Bei einer USB-Schnittstelle ist oft nicht klar, ob sie 20, 40 oder sogar 80 GBit/s bidirektional übertragen kann, wobei neue Logos den Nutzern Orientierung geben sollen. Vom Standard wird aber nur die niedrigste der genannten Stufen zwingend gefordert. Bei Thunderbolt dagegen ist die maximale Geschwindigkeit eingepreist.
Apropos Geschwindigkeit, rund neun Jahre hing Thunderbolt bei 40 GBit/s fest. Thunderbolt 3 und 4 stoßen hier an ihre Grenzen. Bei Thunderbolt 5 klappt die Übertragung in beide Richtungen mit 80 GBit/s. Verantwortlich dafür ist unter anderem eine neue Modulation (s. rechts). Thunderbolt 5 kann zudem asymmetrisch Daten übertragen. Statt 80 stehen dann in Downstream-Richtung bis zu 120 GBit/s bereit. In Gegenrichtung sind in dem Fall nur noch 40 GBit/s möglich. Intel nennt als Einsatzzweck besonders hochauflösende Bildschirme, die mit einer hohen Bildwiederholrate betrieben werden. Vorstellbar sind zwei 8K-Monitore mit 60 Hz oder drei 4K-Monitore mit 144 Hz.
Technisch umgesetzt wird das in den beiden Leitungen, die jeweils über eingebaute Tx-Spuren Daten senden und via Rx-Spuren empfangen.
