USB4 vs. Thunderbolt 4: Gemeinsamkeiten und Unterschiede erklärt

Beide haben „vier“ im Namen, also müssen sie ähnlich sein, oder?

USB4 und Thunderbolt 4 wurden innerhalb eines Jahres veröffentlicht, und obwohl es einige Ähnlichkeiten zwischen diesen beiden Computerschnittstellen gibt, gibt es genauso viele Unterschiede.

Zusammen markieren sie einen dramatischen Wandel bei Hardware-Verbindungen von Einweganschlüssen hin zu multifunktionalen Schnittstellen, mit denen praktisch alles erreicht werden kann.

Sehen wir uns einige Gemeinsamkeiten dieser Spezifikationen an und wie man sie voneinander unterscheiden kann.

Die Spezifikationen beider Kommunikationsprotokolle sind unten zum einfachen Vergleich nebeneinander aufgeführt.

USB4

Thunderbolt 4

Verbinder

Mindest-PC-Bandbreite

20 Gbit/s

40 Gbit/s

Maximale PC-Bandbreite

40 Gbit/s

Mindestanforderungen an die Videoausgabe

Ein 4K-Display

Zwei 4K-Displays

Mindestanforderungen an die Datenübertragung

Erforderliches Aufwachen aus dem Schlaf

NEIN

Intel VT-d-basierter DMA-Schutz

NEIN

Thunderbolt-Netzwerk

NEIN

Minimale Leistungsabgabe (maximal)

7,5 W (maximal 240 W)

15W (240W)

Universelle 40-Gbit/s-Kabel mit einer Länge von bis zu 2 Metern

NEIN

USB 4.0, offiziell als USB4 bezeichnet, wurde am 29. August 2019 vom USB Implementers Forum veröffentlicht. USB4 definiert die Schnittstellenarchitektur und nicht den Steckertyp, aber das Forum schreibt die Verwendung des USB-C-Steckers für USB-4-Anschlüsse vor und Kabel.

USB4 basiert auf dem Thunderbolt-3-Protokoll, das Intel 2019 lizenzfrei gemacht hat. Dadurch bietet es eine maximale Bandbreite von 40 Gbit/s und Gamer werden erfreut sein zu erfahren, dass USB4 endlich schnell genug ist, um externe GPUs zu unterstützen. Wie andere USB-Versionen ist USB4 abwärtskompatibel mit älteren Generationen wie USB 3.2 und USB 2.0.

USB4 unterstützt mehrere alternative Modi, darunter Thunderbolt, DisplayPort und MHL über den Alt-Modus, verzichtet jedoch auf den HDMI-Alt-Modus von USB 3.0. Die USB4-Zertifizierung für Laptops und Docks ist keine optionale Funktion, sondern erfordert, dass alle nachgeschalteten USB-C-Anschlüsse DisplayPort 2.0 unterstützen, wodurch diese Anschlüsse 8K- und 16K-Videos bei 60 Hz anzeigen können.

Es unterstützt auch DisplayPort- und PCIe-Tunneling, letzteres ist jedoch optional. Dies ermöglicht schnellere Übertragungsraten beim Senden gemischter Daten. Die minimale Leistungsabgabe steigt ebenfalls von 4,5 W bei USB 3.0 auf 7,5 W, die maximale Leistungsabgabe beträgt jedoch weiterhin 240 W.

Eine weitere Sache, die USB4 besser macht als seine Vorgänger, ist, dass es informativere Logos hat. Wie schnell Ihr USB4-Typ-C-Kabel Daten übertragen kann und welche maximale Leistungsabgabe es unterstützt, können Sie jetzt besser anhand des Datenblatts oder der Enden ermitteln.

Thunderbolt 4 wurde erstmals im Januar 2020 auf der Consumer Electronic Show (CES) angekündigt, bevor es später im Juli 2020 veröffentlicht wurde. Es verwendet denselben USB-C-Anschluss wie Thunderbolt 3 und USB4, es gibt jedoch bestimmte wesentliche Unterschiede zwischen USB-C und Blitz.

Allerdings sind die bei Thunderbolt 4 gegenüber der Vorgängerversion vorgenommenen Verbesserungen im Gegensatz zu USB4 nicht so sofort erkennbar. Beispielsweise hat Thunderbolt 4 mit 40 Gbit/s die gleiche maximale Bandbreite wie Thunderbolt 3, erhöht jedoch die Datenübertragungsraten über PCIe-Lanes von 16 Gbit/s auf 32 Gbit/s.

Thunderbolt 4 ist in der Lage, zwei 4K-Displays mit 60 Hz (im Gegensatz zu einem einzelnen 4K-Display in Thunderbolt 3) oder ein einzelnes 8K-Display mit 60 Hz zu betreiben. Thunderbolt 4 erfordert, dass Laptops und Docks über mindestens einen Anschluss zum Laden mit einer Mindestleistung von 15 W verfügen.

Es verfügt außerdem über eine Wake-from-Sleep-Funktion, die es einer angeschlossenen Tastatur oder Maus ermöglicht, den Computer aus dem Ruhemodus zu holen. Es verfügt über einen Direct Memory Access (DMA)-Schutz, der zum Schutz vor physischen DMA-Angriffen beiträgt, indem er unbefugten Zugriff auf den Speicher verhindert.

Es bietet Unterstützung für Docks mit bis zu vier Thunderbolt 4-Ports, drei Downstream-Ports und einem Upstream-Port. Thunderbolt 4 bleibt seiner universellen Steckeridentität treu und ist mit DisplayPort, PCIe und USB4 (und anderen Generationen) kompatibel. Es ist auch abwärtskompatibel mit anderen Versionen von Thunderbolt.

Sie haben über die Spezifikationen gelesen, aber was sind die spezifischen Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den beiden?

Beide Protokolle nutzen den USB-Typ-C-Anschluss zur Datenübertragung sowie zur Stromversorgung und zum Anschluss von Geräten. Weitere Gemeinsamkeiten sind die gleiche maximale Bandbreite, DisplayPort-Unterstützung und die Möglichkeit, Geräte mit Strom zu versorgen.

Außerdem basiert USB4 auf demselben Protokoll wie Thunderbolt 4.0, wodurch beide Schnittstellen kreuzkompatibel sind. Das bedeutet, dass Geräte, die Thunderbolt 4 unterstützen, auch USB 4 unterstützen und umgekehrt. Allerdings verfügen Thunderbolt-4-Geräte über zusätzliche Funktionen und Fähigkeiten, die über die von USB-4-Geräten hinausgehen.

Was die Unterschiede betrifft, so handelt es sich bei Thunderbolt 4 im Grunde um USB4 mit zusätzlichen Funktionen. Es stellt sicher, dass Sie das Beste aus dem herausholen, was USB4 zu bieten hat, und verdoppelt die Anzahl der 4K-Displays, die Sie über einen einzigen Port betreiben können, die Basisbandbreite und die minimale Nennleistung.

Es verfügt außerdem über eine höhere Mindestdatenübertragungsrate von 32 Gbit/s und unterstützt einige andere Funktionen, wie z. B. Aufwachen aus dem Ruhezustand, DMA-Schutz und einen obligatorischen Ladeanschluss.

Obwohl die Anschlüsse die gleiche Form haben, können Sie einen USB-Anschluss im Allgemeinen anhand des Logos neben dem Anschluss von einem Thunderbolt-Anschluss unterscheiden. USB4-Anschlüsse tragen das USB-Symbol und entweder „20“ oder „40“. Thunderbolt-4-Kabel haben normalerweise den Blitz mit einer 4 darunter. Allerdings ist es nicht möglich, Thunderbolt 4-Anschlüsse an Computern zu identifizieren, ohne sich das Datenblatt anzusehen.

Thunderbolt-Kabel können auch passiv, also ohne eingebauten Stromkreis, arbeiten. Dies bedeutet, dass normale Kabel (ohne Booster) in der Lage sind, die maximale Bandbreite von 40 Gbit/s auch bei Längen von bis zu zwei Metern aufrechtzuerhalten, während USB4 bei Kabeln, die zwei Meter oder länger sind, keine 40 Gbit/s unterstützen kann und die Datenrate auf 20 Gbit/s reduziert.

Laptops und Docks mit USB4 werden aufgrund der geringeren Mindestanforderungen günstiger sein als solche mit Thunderbolt 4. Aus dem gleichen Grund dürfte sich auch das USB4-Protokoll bei den Anwendern weiter verbreiten.

Es besteht kein Zweifel daran. Thunderbolt 4 ist USB4 überlegen, aber je nach Ihren Vorlieben ist es möglicherweise nicht die beste Option für Sie.

Wenn Sie nach einer Schnittstelle suchen, die das absolut Beste an Leistung und Leistung bietet, dann sind Sie bei Thunderbolt 4-fähigen Hubs, Dockingstationen und Laptops genau richtig. Wenn Sie hingegen mehr Wert auf den Preis legen und eine große Auswahl an Zubehör zur Verfügung haben, ist USB4 möglicherweise die beste Option für Sie.

Tomisin ist Mitarbeiterin bei MUO und hat eine Vorliebe dafür, komplexe Themen in leicht verdauliche Teile zu zerlegen. Er begann 2016 mit dem Schreiben von Rezensionen zu Telefonen und Gadgets und liebt es, Datenblätter zu lesen und an neuen Technologien herumzubasteln. Derzeit schreibt er für MakeUseOf über DIY-Technologie und freut sich darauf, seinen Horizont zu erweitern.