Kann USB-C für Displays verwendet werden?

In unseren früheren Artikeln haben wir uns mit gängigen Videoübertragungsprotokollen wie HDMI und DisplayPort beschäftigt. Da USB-C jedoch immer beliebter wird, werden wir sehen, dass USB-C auf einigen Monitoren für die Videoübertragung verwendet wird. Warum also USB-C für die Übertragung von Bildern verwenden? Sind HDMI und DisplayPort nicht gut genug? Was ist daran so gut, und wie funktioniert es?

USB-C ist eigentlich nur die Form einer Schnittstelle

Zunächst müssen wir die USB-C-Schnittstelle verstehen. Die Schlussfolgerung kann hier direkt gezogen werden: USB-C ist nur der Name für die Form der Schnittstelle, mehr nicht. USB-Anschlüsse gibt es in einer Vielzahl von Formen, und hier sind einige gängige:

Unterschiedliche Formen haben unterschiedliche Designaspekte. Die Typ-C-Schnittstelle zum Beispiel, die sich durchgesetzt hat, kann in beide Richtungen eingesteckt werden und ist kleiner als die ältere Typ-A-Schnittstelle, sodass sie in dünneren und leichteren Geräten verwendet werden kann. Bezeichnungen wie "Typ-A" und "Typ-C" werden nur zur Unterscheidung der verschiedenen Schnittstellenformen verwendet.

Aber nicht nur die Form des Steckers ist unterschiedlich. Sie können auch mit verschiedenen Protokollen geladen werden, die es der Schnittstelle ermöglichen, eine Vielzahl von Funktionen auszuführen. Wenn Sie ein USB-C-Kabel kaufen, werden Sie in der Regel den Namen "USB 3.0", "USB 2.0", "Thunderbolt" sehen, die alle unterschiedliche Protokollnamen sind.

Das aktuelle Mainstream-USB-Protokoll ist USB 3. Das neueste, USB 4, hat sich noch nicht durchgesetzt, obwohl es erst 2019 veröffentlicht wird. Die Abbildung oben zeigt die verschiedenen Anschlüsse, die für USB 2 und USB 3 verfügbar sind. In dieser Abbildung können wir sehen, dass trotz der gemeinsamen Typ-A-, Micro-B- und Typ-C-Schnittstellen viele Schnittstellen im Alltag selten zu sehen sind. Es ist auch erwähnenswert, dass USB 2 und USB 3 bis auf die Anzahl der Kontakte die gleiche Form des Typ-A-Anschlusses haben.

Beides deutet darauf hin, dass die Form des USB-Anschlusses und das dahinter stehende Protokoll schon immer getrennte Teile waren. Das Gleiche gilt für Typ-C, wobei USB Typ-C nur eine Schnittstelle ist, die entweder mit USB 3, USB 2, dem zukünftigen USB 4 oder sogar dem leistungsstarken Thunderbolt 3 läuft.

Wenn Sie den Unterschied zwischen Schnittstellenformen und -protokollen verstehen, können Sie beim künftigen Kauf von Hardware nicht nur auf die Form der Schnittstelle, sondern auch auf die verschiedenen Protokolle hinter der Schnittstelle achten. Andernfalls könnten Sie leicht einen Fehlkauf tätigen.

Was sind die gängigen USB-Protokolle?

Seit der Veröffentlichung des USB 1.0-Standards durch das USB-IF (USB Implementers Forum) im Jahr 1996 hat der USB-Standard die Entwicklung von USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 und USB 3.2 erlebt. Im Jahr 2019 hat die USB-IF-Organisation den neuesten USB4-Standard veröffentlicht, der eine neue Standardspezifikation für die USB-Schnittstelle enthält.

Werfen wir einen Blick auf die obige Tabelle. Einige von euch werden sich vielleicht fragen, wo USB 3.0 und USB 3.1 sind? An dieser Stelle müssen wir die unregelmäßigen Namens- und Markenänderungen hinter den USB-Standards erwähnen. Um genau zu sein, wurde der USB-Standard dreimal umbenannt:

Erste Änderung: 2003

Im Jahr 2003 benannte die USB-IF-Organisation die USB-Spezifikationen und -Standards um: USB 1.0 wurde zu USB 2.0 Low Speed, USB 1.1 zu USB 2.0 Full Speed und USB 2.0 zu USB 2.0 High Speed.

Zweite Änderung: 2013

Kurz nach der Veröffentlichung von USB 3.1 benannte die USB-IF-Organisation USB 3.0 in USB 3.1 Gen1 und USB 3.1 in USB 3.1 Gen2 um. Diese Änderung hat jedoch zu Problemen für die Verbraucher geführt, da viele Profiteure auf der Produktverpackung zwar angaben, dass das Produkt USB 3.1 unterstützt, aber nicht darauf hinwiesen, ob es sich um Gen1 oder Gen2 handelt. Trotz der Kennzeichnung wissen viele Verbraucher immer noch nicht, dass USB 3.1 Gen 1 eigentlich für die alte USB 3.0-Version steht. Der Unterschied zwischen der Übertragungsleistung der beiden Generationen ist astronomisch, was dazu führt, dass die Verbraucher ohne sorgfältige Überlegung in einen Abgrund stürzen.

Dritte Änderung: 2019

Die Namensänderung von 2013 war schon verwirrend genug, ohne dass das Gleiche noch einmal passiert. Im Jahr 2019 benannte die USB-IF-Organisation USB 3.1 Gen1 (früher USB3.0) in USB 3.2 Gen1 und USB 3.1 Gen2 (früher USB 3.1) in USB 3.2 Gen2 X1 um, und USB 3.2 wurde in USB 3.2 Gen2 X2 umbenannt.

Wir haben keine Ahnung, was die USB-IF Association denkt, aber diese verschiedenen Namensänderungen führten nicht zu einer klaren Unterscheidung, sondern machten jede Version des Protokolls noch verwirrender und schwieriger zu unterscheiden. Glücklicherweise gibt es bei der neuesten USB4-Version keine solche Verwirrung.

Lassen Sie uns nun die unterstützende Beziehung zwischen USB-Transportstandards und Schnittstellen in einem Diagramm zusammenfassen.

Übertragung, Stromversorgung und Videosignalübertragung. Mit anderen Worten: Wenn Sie einen USB4-kompatiblen Typ-C-Anschluss an Ihrem Laptop haben, können Sie mit einem USB4-kompatiblen USB-C-Kabel Ihren USB-C-Monitor anschließen und Ihren Laptop gleichzeitig aufladen. In diesem Fall sind Typ-C-Schnittstellen der richtige Weg.

Die Hauptaufgabe des USB-Protokolls besteht darin, Daten zu übertragen und Strom zu liefern. Der Hauptunterschied zwischen den USB-Standards besteht darin, dass sie unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten haben. Obwohl USB-IF immer wieder gerne alte Protokollnamen in neue umwandelt, was zur Verwirrung bei der USB-Benennung führt, kann man aus der Tabelle ersehen, dass es in der gleichen Reihe von Benennungen immer noch kein Entkommen aus dem Gesetz gibt, dass "je größer die Zahl, desto besser die Leistung".

Alternativer Modus von USB-C

Das USB-Transportprotokoll kann auch als Display-Transport verwendet werden, obwohl dies auf Typ-C-Schnittstellen beschränkt ist. USB Typ-C hat die meisten Pins und kann in einen Zustand namens Alt-Mode übergehen, in dem die Display-Übertragung erforderlich ist, um zu funktionieren.

Die Probleme, auf die wir gestoßen sind, wie z. B. die Unfähigkeit, den Bildschirm zu beleuchten, waren hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass der "Alternate Mode" für die großen Hersteller keine Pflichtoption war, sondern eine Option. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass nicht jedes USB-C-Gerät alle "Alternate Modes" unterstützen muss und nicht jeder USB-C-Anschluss an einem Laptop/Tablet/Dockingstation die Videoausgabe unterstützt. Daher ist es wichtig zu wissen, ob der USB-C-Anschluss an Ihrem Gerät mit dem "Alternate Mode" kompatibel ist, wenn Sie ein neues Gerät kaufen.

Die USB-IF Association hat die folgenden alternativen Modi für Display-Übertragungen festgelegt:

Empfohlene USB-C-Kabel

Die Geräte müssen über Kabel verbunden werden. Wenn die Kabel nicht dem Standard entsprechen, kann das Protokoll nicht verwendet werden, selbst wenn es sowohl von der empfangenden als auch von der sendenden Seite unterstützt wird. Wenn Sie gleichzeitig Stromversorgungs-, Daten- und Videosignalübertragungsfunktionen erreichen möchten, ist ein USB-C-Kabel mit hoher Spezifikation und Qualität unerlässlich.

Unserer Meinung nach müssen Kabel, die die oben genannten Anforderungen erfüllen, auch die folgenden Anforderungen erfüllen: 

• Unterstützt 100W Ladeleistung
• Unterstützt mindestens die Übertragungsgeschwindigkeit von USB 3.0 (jetzt USB 3.2 Gen 1 genannt)
• Vollständige Unterstützung des Alternate Mode

 Verwandte Produkte