News USB-IF: Erste Produkte mit USB 4.0 kommen Ende 2020

[Weyoun]

Denn, wenn Intel ihren Chipsatz auf USB 4.0 aufwertet, müssen die 100 Watt jeweils ja irgendwo herkommen. Und 100 Watt bedeutet technisch 5A und 20V. Computernetzwerke liefern jedoch 12V.

Das Netzteil des PC bietet 3V3, 5V und 12V. Alle Spannungen dazwischen werden mittels eines Schalt- oder Linearreglers rauf- oder runtertransformiert (ähnlich wie bei einem Trafo bei Wechselspannung). So z.B. die Core-Spannung am dem Mainboard, die in der Regel zwischen 0,5 und 1,5 Volt liegt. Somit ist es auch überhaupt kein Problem, aus einer der 12V-Schienen stabile 20V für USB3 oder USB4 zu transformieren, die dann 5A Strom tragen kann (100 Watt).

 

[DFFVB]

dann korrigiere ich meine Aussage - TB3 wächst natürlich zum Glück an Verbereitung, wenn aber wirklich USB 4 drin es wo es draufsteht (Wattfrage) dann kann es sich kaum verbreiten... jedenfalls nicht so wie USB 2 / 3.0

 

[AlphaKaninchen]

Frage: Wenn USB 4.0 IMMER Displayport bereitstellt, limitiert das dann nicht die Anzahl der USB 4.0 Ports die ein Gerät maximal haben kann?

Nein der Mac mini 2018 hat z.B. auch 4 Thunderbolt 3 Anschlüsse, kann aber nur 3 Displays bedienen (das Laien beizubringen wird noch interessant)

Viel interessanter werden die PCIe Lanes, ich sehe schon die Billigen Mainboards und CPUs die dann nur eine Lane pro Port haben.

Ergänzung (17. Juli 2019)

Ach ja, Pro Gaming Tastaturen mit noch weniger Latenz dank 40 GBIT/s nicht zu vergessen.

Das könnte mit PCIe statt USB sogar Funktionieren... liegt aber ehr am Protokoll

 

[senf.dazu]

Frage: Wenn USB 4.0 IMMER Displayport bereitstellt, limitiert das dann nicht die Anzahl der USB 4.0 Ports die ein Gerät maximal haben kann?

Die Regel gibt's wohl eher deswegen damit du deinen Monitor an einen beliebigen USB-C an deinem Computer oder USB4-Hub stöpseln kannst und immer ein Bild kriegst. Sprich bei USB4 Hubs wirst du die möglicherweise zuwenig existierenden DP Signal an beliebige Ausgabeports "tunneln" können. Keine Ahnung was passiert wenn man zuviele Monitore anschließt

 

[mkossmann]

Somit ist es auch überhaupt kein Problem, aus einer der 12V-Schienen stabile 20V für USB3 oder USB4 zu transformieren, die dann 5A Strom tragen kann (100 Watt).

Die dafür benötigten 12V/9A pro 100W Port müssen aber auch aufs Motherboard gebracht werden. Gegebenenfalls über zusätzliche Stromversorgungsstecker.

 

[senf.dazu]

Normalerweise bin ich ein Freund von Standards, doch gerade bei USB glaube ich mittlerweile gab es nie ein klares Ziel. Wie man es schafft so viel Verwirrung zu Stiften ist mir ein Rätsel.
Geräte mit USB C sind sowieso immer noch so rar, glaube da braucht man eher bald wieder Gesetze um die Verbreitung zu erhöhen.

Du solltest dem Standard eine Chance geben - die Verwirrung entsteht wohl daraus das Intel mit Unterstützung des USB Forums versucht (so interpretier ich das zumindest) das real existierende Sammelsurium von schnellen digitalen (Consumer-)Schnittstellen aufzuräumen - und daraus ein neues (optisches) USB zu machen. (Macht für Intel Sinn weil die dann an den Consumer CPUs nur noch ein Sorte von (wired)Schnittstelle für UserI/O brauchen: USB4&ff statt DP, PCIe, USB<4). Angefangen hat das mit der Definition des USB-C Steckers und Kabels - auf dem genügend Leitungspaare (4) vorgesehen waren um mit alternate Modes neben USB auch DP, HDMI, MHL,TB3 ... auf dem gleichen Kabel alternativ möglich zu machen. Jedes mit seinem ureigenen Phy Layer - mal 2 Leitungspaare je Richtung, mal alle 4 in eine Richtung. Wobei TB3 PCIe und DP gleich als Protokolle unter dem TB3 Phy realisierte. Mit USB4 wurden die alternate Modes jetzt zu schlichten Protokollen die auf dem angepaßten TB3 bzw. USB4 PHY Layer (mit 2 Leitungspaaren je Richtung) aufsetzen. Auch Host to Host Kommunikation (typ. IP) ist wohl genereller Bestandteil geworden - und wohl verpflichtendes Feature für die kommenden USB4 Hubs.

Damit ist jetzt mit USB4 wohl perspektivisch auch ein einfacher Übergang auf Glasfaser durch "schlichtes" Einschleifen von 40G Transceivern möglich geworden - wobei dann alle alternativen Protokolle(!) gleich mit drüber gehen. Fehlt nur ein passender elektrooptischer neuer Steckverbinder (USB-D?) mit power over. Und natürlich die Host-2-Host Kommunikation so rund zu machen das sie als Netzwerk ernsthaft zu gebrauchen ist ..

Und wenn wir mal soweit wären (USB5?) - kann USB.org jedes Jahr einen neuen optischen Phy für doppelte Datenrate definieren - und alle "Protokolle" werden automatisch schneller. Da wir auf der professionellen Seite demnächst bereits bei 400G liegen (optisch..) ist das Problem das zu lösen ist allenfalls das Kostenproblem (Herstellung als Massenware) - die Technik gibt's heute schon her ..

Bleibt zu sagen das mit USB4 die "Retimer" zur "Massenware" (z.B. im USB4 Hub) werden. Ist also nicht undenkbar das man, wenn die Glasfasertransceiver nicht schnell genug "billig" werden, sich noch ne Zeitlang mit Cu Kabeln behelfen könnte, die vielleicht nicht nur an den Steckern aktive Technik (Retimer..) enthalten sondern auch mal zusätzlich mitten im dann längeren Kabel .. das ewige Rennen zwischen Cu und Glasfaser läuft hier (leider) immer noch .. und Übetragungsformate wie PAM4&ff winken natürlich auch.

 

[evilhunter]

@senf.dazu
Danke, schöne Zusammenfassung und einige interessante Infos dabei. Skeptisch bleibe ich trotzdem erstmal und hoffe ich liege falsch. Zumindest tut sich technisch was.

Grüße
evil

 

[DFFVB]

Fehlt nur ein passender elektrooptischer neuer Steckverbinder (USB-D?) mit power over. Und natürlich die Host-2-Host Kommunikation so rund zu machen das sie als Netzwerk ernsthaft zu gebrauchen ist ..

Okay, power und optisch? Glaube nicht, dass so bald kommt, wenn es auch wünschenswert wäre... Das Problem: USB will und soll zu viel sein.

Stromkabel, Displaykabel und natürlich Daten. Und das alles in verschiedensten Anforderungen. Es wäre leicht überall das höchste zu fordern (TB3) aber ja, da ist ein Kabel eher eine stange und max 2m lang. Braucht man das fürs Kopfhörer aufladen? Nein freilich nicht. USB 4 wird hier für noch mehr Verwirrung sorgen. Es wird vermutlich erstmal nur in Laptops kommen, die werden es für Docking-Stationen nutzen, da wars... Die ganze Peripherie setzt doch heute noch auf USB 2/3.0

 

[senf.dazu]

Okay, power und optisch? Glaube nicht, dass so bald kommt, wenn es auch wünschenswert wäre... Das Problem: USB will und soll zu viel sein.

Stromkabel, Displaykabel und natürlich Daten. Und das alles in verschiedensten Anforderungen. Es wäre leicht überall das höchste zu fordern (TB3) aber ja, da ist ein Kabel eher eine stange und max 2m lang. Braucht man das fürs Kopfhörer aufladen? Nein freilich nicht. USB 4 wird hier für noch mehr Verwirrung sorgen. Es wird vermutlich erstmal nur in Laptops kommen, die werden es für Docking-Stationen nutzen, da wars... Die ganze Peripherie setzt doch heute noch auf USB 2/3.0

Gegenfrage - USB4 hat gegenüber TB3 keine höhere Datenrate. Einzig die alternate Modes sind zu schlichten Protokollen auf dem gemeinsam genutzten TBx Phy Layer geworden - so daß erstmals bei allen bestehenden alternate Modes 2 Leitungspaare down und 2 up ausreichen.

Preisfrage: Intel hat so viel Energie in diese Absprachen mit sicher allen Beteiligten gesteckt um's als USB4 Standard zu etablieren - warum ? Um Retimer mit nur 2 statt 4 Leitungstreibern möglich zu machen ?

Allerdings - Intel müßte jetzt langsam vorran machen mit den optischen Transceivern (und den dazu nötigen Absprachen, die Phy Parameter bei der Optik sind wohl heftig umstritten/vielfältig bei den paar Firmen die sowas bauen bzw. vermarkten) - denn der erste alternate Mode der die max. 40G auf den 2 Sendepaaren sprengt ist ja schon so halb aus dem Sack: DP2.0 mit 77G. Andere werden sicher irgendwann folgen .. Vesa hat sich bei der DP2.0 Definition immerhin vornehm zurückgehalten Kabel und Übertragungsmodi dafür zu definieren .. auch wenn offensichlich ist das ein TB3 taugliches Kabel mit allen 4 Leitungspaaren in downlink zum Display Richtung wohl passend sein könnte - das paßt nur nun nicht mehr so richtig zu USB4 und seinen USB4-Phy basierten Hubs.

Aber zugegeben - ich hatte den Schritt auf (optionales) optisch ganz blauäugig eigentlich schon für USB4 erwartet ..

 

[DFFVB]

Du verstehst leider nicht, die Rechnugn nicht ohne den Wirt zu machen. Warum hat sich kein FireWire durchgesetzt? TB1? TB2? Intel ist zu gierig. Wer wird das umsetzen? DP 2.0? Für welche Inhalte? Es gibt keine 4k Inhalte. Niemand will die Monitore, niemand hat eine GPU dafür. Wozu dann DP 2.0? Es wird auch keien Optik geben = Knickschutz...

 

[senf.dazu]

Du verstehst leider nicht, die Rechnugn nicht ohne den Wirt zu machen. Warum hat sich kein FireWire durchgesetzt? TB1? TB2? Intel ist zu gierig. Wer wird das umsetzen? DP 2.0? Für welche Inhalte? Es gibt keine 4k Inhalte. Niemand will die Monitore, niemand hat eine GPU dafür. Wozu dann DP 2.0? Es wird auch keien Optik geben = Knickschutz...

Also Intel baut's in die (10nm) CPUs ein. In Icelake ist TB3 bereits drin. In Tigerlake sogar USB4 wie auch in CB grad zu lesen war. Bei Apple ist TB3 inzwischen Standard - in allen Geräten. Schon seit mehreren Jahren. Das USB-Forum hat's als neuen Standard definiert - ohne Bedarf rührt sich keine Standardgruppe. Und wo ist Intel gierig ? TB3 Technik ist lizenzfrei gestellt - so das auch die anderen USB Mitglieder wie z.B. AMD dafür entwickeln können.

Und das mit dem Knickschutz bei optischen Kabeln ist kalter Kaffee von gestern. Stichworte Intel/Corning MXF Steckverbinder für die Profis - und Corning Clearcurve Glasfasern/g.657 (Intel und Corning arbeiten da offenbar seit mehreren Jahren zusammen)

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(sehenswert wenn ich das richtige Video erwischt habe - kein Vergleich zu TB3 oder USB4 Kupferkabeln, zumal auch bei der Länge ..)

 

[DFFVB]

TB3 Technik ist lizenzfrei gestellt.

Leider halt viel zu spät. Sehe halt auch nicht, wie da noch Strom fließen soll. Aber hey, wenn das so kommt, bin ich der letzte der sich beschwert. Ich würde mich mega freuen... lHatte auch mal evaluiert einen NUC per TB3 zu einem günstigen 10Gbit NAS zu nehmen...