So funktioniert USB

USB 3.1 - Alles Wissenswerte zum neuen Standard

08.04.2015
Von Peter-Uwe Lechner
Der Universal Serial Bus – kurz USB – hat sich als die Standardschnittstelle für PC-Hardware und zunehmend auch bei Unterhaltungselektronik etabliert. Mit dem neuen 3.1er-Standard kommen einige Verbesserungen.

Als USB 1.0 im Jahr 1996 eingeführt wurde, gab es erstmals eine Möglichkeit, zig Geräte wie Scanner, Drucker und Festplatten über eine einheitliche Schnittstelle am Desktop-PC anzuschließen, ohne erst eine damals sündhaft teure SCSI-Steckkarte in den PC einzubauen und entsprechende Endgeräte zu kaufen. Dank dem Universal Serial Bus ist das heute kaum noch nötig. USB 1.0 bot eine Datenrate von bis zu 1,5 MB pro Sekunde (Full Speed). Für Mäuse, Tastaturen, Drucker oder Scanner war das jedoch ausreichend.

USB 3.1 - Alles Wissenswerte zum neuen Standard
USB 3.1 - Alles Wissenswerte zum neuen Standard
Foto: L.S., Fotolia.com

Es folgten vier Jahre später USB 2.0 mit 60 MB (Hi-Speed) und im Jahr 2008 wurde der USB-3.0-Standard mit 500 MB pro Sekunde (Super Speed) eingeführt. Die USB Promoter Group hat auf der CES 2013 in Las Vegas den künftigen USB-Standard 3.1 vorgestellt: Die verbesserte Schnittstelle von Super Speed USB sieht Datenübertragungen mit bis zu 10 Gigabit pro Sekunde vor. Die tatsächlich erreichbaren Datenraten liegen aber bei allen USB-Standard deutlich darunter. So kommen beispielsweise externe USB-3.0-Festplatten kaum über 100 MB pro Sekunde.

Mit der Einführung von USB wurde das Zusammenspiel von PCs, Speichermedien und Peripheriegeräten wesentlich vereinfacht. Inzwischen haben USB-Ports längst die IT verlassen und finden sich unter anderem an DSL- und WLAN-Routern, Fernsehern, Medienplayern, Autoradios und Spielekonsolen, aber auch an Steuerungsanlagen für Strom und Heizung sowie im Auto (siehe Geräte mit USB-Anschluss). So lassen sich eine Vielzahl von Geräten anschließen, darunter Speichersticks, externe Festplatten, Tastaturen, Mäuse, Scanner, Drucker und zahlreiche Gadgets wie kleine Ventilatoren, Staubsauger, beheizte Kaffeebecher und vieles weitere mehr (siehe USB-Gadgets), die ihren benötigten Strom aus der USB-Verbindung beziehen.

Die unterschiedlichen Stecker und Kabel für USB-Verbindungen

Das Gute vorweg: Die USB-Standards 1.0 bis 3.0 sind kompatibel zueinander. USB-2.0-Geräte lassen sich an USB-3.0-Buchsen betreiben. Konkret: Eine externe Festplatte mit einem USB-2.0-Port kann an einen PC oder ein Notebook mit einer USB-3.0-Schnittstelle verbunden werden. Bei der Geschwindigkeit richtet sich USB 3.0 wie bereits USB 2.0 nach dem jeweils schwächsten Glied in der Kette. Aufgrund der zusätzlichen Kontakte nehmen USB-2.0-Buchsen jedoch keine USB-3.0-Stecker auf. Ein USB-Stick nach dem 3er-Standard passt aber auch in einer 2er-Port.

Links über dem grün-lilafarbenen PS/2-Port sind die zwei schwarzen USB-2.0-Anschlüsse zu sehen. Rechts sind die USB-Ports nach dem 3.0-Standard in blau vorhanden. Je nach Mainboard gibt es mehr oder weniger 3er-USB-Ports.
Links über dem grün-lilafarbenen PS/2-Port sind die zwei schwarzen USB-2.0-Anschlüsse zu sehen. Rechts sind die USB-Ports nach dem 3.0-Standard in blau vorhanden. Je nach Mainboard gibt es mehr oder weniger 3er-USB-Ports.

USB-Kabel:Die Kabel für die USB-Standards 1 und 2 besitzen an einem Ende den flachen Stecker Typ A, der zum PC führt. Am anderen Ende kann ein eckiger Stecker von Typ B sitzen, den Sie beispielsweise an einem Drucker oder Scanner anschließen.

Der Typ-B-Stecker für USB-3.0-Geräte ist zweigeteilt. Dann gibt es noch die kleinen Mini-B-Stecker, die beispielsweise bei externen 2,5-Zoll-Festplatten verwendet werden. Der Micro-B-Stecker ist etwas flacher, die zugehörige Buchse steckt in den meisten Fällen in Smartphones, Tablets, Kameras oder anderen kleinen Geräten. Die USB-3.0-Ausführung von Micro B ist etwas breiter und besitzt eine Kerbe im Führungsblech. USB-3.0-Stecker und Buchsen sind im Innenteil in der Regel blau gefärbt, bei USB 2.0 ist es schwarz oder weiß. Beim USB Type-C oder USB 3.1 genannt, gibt es neue Kabel, Stecker und Geräte: Der neue Stecker bei USB Type-C hat die Größe eines USB-2.0-Micro-B-Steckers.

Viel wichtiger noch: Das nervige Rumfummeln beim Anschließen von USB-Geräten wird künftig der Vergangenheit angehören. Denn bei den neuen Steckern ist es egal, wie herum man sie in den Anschluss steckt. Und auch auf beiden Seiten des Kabels befindet sich der gleiche Stecker. Apple hatte dies mit seinem Lightning-Anschluss vorgemacht, der seit dem iPad 4 und dem iPhone 5 zum Einsatz kommt.

Über die Zeit hinweg dürften die neuen Kabel auch den Einsatz von Netzteilen bei Laptops und kleineren Geräten überflüssig machen. Denn USB Type-C überträgt auch bis zu 100 Watt Strom. Abwärtskompatibel ist USB Type-C zwar, allerdings werden für bestehende USB-Anschlüsse Adapter benötigt.

Die Kabellänge: Sie ist bei USB 2.0 auf fünf Meter begrenzt. In der USB-3.0-Spezifikation sind statt der Länge elektrische Parameter festgelegt, die die Kabel erfüllen müssen. Drei Meter sind möglich, bei besonders guter Abschirmung auch mehr. Es werden jedoch auch Kabel verkauft, die den Anforderungen nicht genügen. Bei Verbindungsabbrüchen sollten Sie daher probeweise einmal ein anderes USB-Kabel verwenden.