Der neue Schnittstellen-Standard USB 3.0 soll bis zu 5 GBit, also 640 MB pro Sekunde übertragen. Es gibt mehrere Anwendungsbereiche, in denen die hohe Datenraten von USB 3.0 nützlich sein werden: Digital- und Videokameras besitzen immer höhere Auflösungen, was die Größe der einzelnen Bilder und ganzer Filme wachsen lässt. MP3-Player bieten immer mehr Speicher, der möglichst schnell befüllt werden soll. Und auch regelmäßige Sicherungskopien profitieren von einer flotten Datenübertragung. Doch dafür braucht es bestimmte Voraussetzungen:
USB 3.0: Die Unterschiede zu USB 2.0
Obwohl die Stecker bei USB 3.0 im Vergleich zu USB 2.0 fünf zusätzliche Kontakte besitzen (SSTX+ und SSTX- für den Transfer vom Host zum Gerät, SSRX+ und SSRX- für den Transfer vom Gerät zum Host sowie die Masseleitung GND), ist der neue Standard teilweise abwärtskompatibel zu USB 2.0.
Beispielsweise lassen sich USB-2.0-Geräte mit Stecker-Typ A (siehe Bild) problemlos an einem USB-3.0-Port vom Typ A betreiben und umgekehrt. Etwas anders sieht es jedoch mit Typ-B-Steckern (bekannt von Druckern) sowie den bei Digitalkameras, Handys und MP3-Playern gebräuchlichen Mini-USB-Verbindungen aus. Hier lassen sich zwar USB-2.0-Geräte an USB-3.0-Buchsen betreiben. Aufgrund der zusätzlichen Kontakte nehmen USB-2.0-Buchsen jedoch keine USB-3.0-Stecker auf.
Bei der Geschwindigkeit richtet sich USB 3.0 wie bereits USB 2.0 nach dem schwächsten Glied in der Kette. Ein USB-3.0-Gerät wird also an einem USB-2.0-Controller maximal 480 MBit pro Sekunde (High-Speed-Modus bei USB 2.0) übertragen. Um die vollen 5 GBit pro Sekunde (Super-Speed-Modus) zu erreichen, benötigt man einen USB-3.0-Controller und ein USB-3.0-Kabel. Dieses darf bis zu 4,5 Meter lang sein und zeichnet sich aus durch ein blau gefärbtes Innenteil. Im Vergleich dazu sind ältere USB-Kabel innen meist weiß oder schwarz.
Damit auch ein USB-3.0-Hub den Super-Speed-Modus liefert, setzt sich dieser künftig aus zwei "Unterhubs" zusammen: Einer liefert die vollen 5 GBit pro Sekunde für den Super-Speed-Modus. Der andere ist für den Full-Speed- und den High-Speed-Modus verantwortlich. Beide Hubs werden erst direkt an den Ports zusammengeführt.
USB 2.0 | USB 3.0 | |
maximale theoretische Datenrate | 60 MB/s (High-Speed) | 640 MB/s (Super-Speed) |
maximale Stromstärke | 100 oder 500 mA | 150 oder 900 mA |
maximale Kabellänge | 5 Meter | 4,5 Meter |
USB 3.0: Arbeitsweise und Stromversorgung
Normalerweise kommt bei USB-Verbindungen das so genannte Polling zum Einsatz. Dabei fragt der Host alle angeschlossenen Geräte regelmäßig ab, ob sie Daten übertragen wollen. Das kostet jedoch viel Zeit.
Bei USB 3.0 können die Geräte diese Abfrage unterbinden, indem Sie den Status NRDY ("Not Ready") melden. Hat das Gerät später Daten zum Übertragen, meldet es ERDY ("Endpoint Ready"), um den Transfer zu starten. Durch die getrennten Sende- und Empfangsleitungen SSTX+/- und SSRX+/- muss das USB-3.0-Gerät nicht darauf waren, bis der USB-Host den Bus für die Übertragung frei gibt.
USB-3.0-Geräte, die den NRDY-Status gesendet haben, können sich in einen Stromsparmodus versetzen. Hier gibt es neben der aktiven Verbindung U0 drei weitere Modi: Bei U1 schalten sich Sende- und Empfangsschaltkreis ab. Bei U2 wird auch der Taktgeberschaltkreis unterbrochen. U3 versetzt das USB-3.0-Gerät in den Ruhezustand (Suspend-Modus). Befinden sich alle angeschlossenen Geräte im Stromsparmodus, kann auch der Host seinen Upstream-Link, also die Verbindung zu den USB-Clients, herunterfahren.
Was die Stromversorgung bei USB 3.0 angeht, so erhält jedes Gerät maximal 150 mA oder 900 mA statt der bei USB 2.0 üblichen 100 beziehungsweise 500 mA. Durch diese Steigerung könnte es möglich sein, dass externe USB-3.0-Festplatten künftig weder einen Y-Stecker noch ein externes Netzteil benötigen.
USB 3.0: Diese Geräte unterstützen den Standard
USB 3.0 steckt zwar noch in den Kinderschuhen, die Auswahl an Endgeräten und Host-Adaptern ist jedoch schon beachtlich. Zwar gibt es derzeit erst zwei Mainboard-Serien, die den neuen Schnittstellen-Standard nativ unterstützen, nämlich die P55A-Serie von Gigabyte und die P7P55D-E-Serie von Asus. Bei den Platinen der P7P55D-Serie von Asus rüsten Sie USB 3.0 jedoch über die beiliegende 4xPCIe-Steckkarte U3S6 PCIe nach.
Eine weitere Steckkarte, mit der Ihr Mainboard USB 3.0 unterstützt, kommt von NEC. Sie ist im 1x-PCIe-Format für PCs oder als Express Card für Notebooks erhältlich. Selbiges gilt für die USB-3.0-Steckkarte von Freecom, die der Hersteller passend zur hauseigenen externen 3,5-Zoll-Festplatte mit USB 3.0 im Sortiment hat. Das Freecom Hard Drive XS 3.0 ist mit 1, 1,5 oder 2 TB Kapazität zu haben und setzt eine AES-Verschlüsselung mit 256 Bit ein. Auch die Buffalo Drive Station HD-HXU3 ist eine externe 3,5-Zoll-Festplatte mit 1, 1,5 oder 2 TB Kapazität. Sie kommt in schicker Klavierlackoptik.
Lediglich ein Gehäuse mit USB-3.0-Anschluss bringt dagegen Macpower. Ein USB-Stick, der den 3.0-Standard unterstützt, kommt von Superpower und hört auf dem Namen "SuperSpeed USB 3.0 RAIDDrive". Er ist mit bis zu 128 GB erhältlich. Auch die HD Webcam von Point Grey überträgt ihre Videodaten per USB 3.0. Dazu nutzt sie die Full-HD-Auflösung 1920 x 1080 Pixel. Und da der neue Standard auch passende Kabel benötigt, hat Digitus bereits welche im Sortiment.
Übrigens: Mit dem Linux-Kernel Version 2.6.31 ist Linux das erste Betriebssystem, das USB 3.0 unterstützt. Für Windows 7 plant Microsoft ein Update. (PC-Welt/haf)