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Thunderbolt 4 und USB 4: Das sind die Unterschiede, das bietet Apple

16.03.2021 | 09:45 Uhr | Stephan Wiesend

Mit den neuen Macs bietet Apple Thunderbolt 3 und USB 4 ‚Äď auf Thunderbolt 4 muss man aber weiter warten.

Mit Thunderbolt verbinden manche Mac-Anwender gemischte Gef√ľhle. Die mit dem Macbook Pro 2011 eingef√ľhrte Schnittstelle ist leistungsf√§hig und komfortabel, war im Laufe der Zeit aber immer wieder die Ursache von Kompatibilit√§tsproblemen. So brachte der Wechsel zu Thunderbolt 3 mit der USB-C-Buchse eine neue Steckverbindung und man bekam teilweise Probleme mit teurer Thunderbolt-Peripherie, ben√∂tigte st√§ndig Adapter und neue Kabel.

Das soll sich mit USB 4 √§ndern: Die neuen Macs bieten neben Thunderbolt 3 nun auch den noch wenig vertrauten Standard USB 4. Letzterer bringt allerdings weit weniger als mancher hoffte und Thunderbolt 4 bleibt √ľberraschend vorerst der Mac-Plattform vorenthalten. Dies hat aber eine ganze Reihe von Gr√ľnden.

Die neuen Macs bieten kein Thunderbolt 4
Vergrößern Die neuen Macs bieten kein Thunderbolt 4

Das bietet Thunderbolt 4

Viele hatten erwartet, neue Macs w√ľrden Thunderbolt 4 unterst√ľtzen. Thunderbolt 4 ist eine direkte Weiterentwicklung von Thunderbolt 3 durch Intel und garantiert deutlich h√∂here Leistung. Wichtigste Neuerung: Das nur von Intel zertifizierbare neue Protokoll unterst√ľtzt Monitore mit bis zu 8K und eine Datenrate von 32 GBit/s (Thunderbolt 3 nur 16 Gbit/s). Displayport 1.4 statt 1.2 wird ebenfalls unterst√ľtzt. Interessant sind auch neue Thunderbolt-4-Peripherieger√§te. Docks mit dieser Technologie k√∂nnen erstmals bis zu vier Thunderbolt-Ports bereitstellen. Sind Monitor, Tastatur und Computer per Dock verbunden, kann man den Computer per Tastatur aus dem Ruhezustand aufwecken. Auch die Sicherheit wurde erh√∂ht, per VT-d basiertem DMA-Schutz werden Anfragen von externen Ger√§ten umgeleitet und gepr√ľft (gegen Angriffe wie Thunderspy ). Macs mit Thunderbolt 4 gibt es allerdings bisher nicht, dabei war Apple die letzte Dekade der eifrigste Verfechter von Thunderbolt.

Thunderbolt 4 nur bei Intel-Notebooks

Thunderbolt 4 bieten aktuell nur Windows-Notebooks wie das LG Gram und erst Mainboards, die auf Intels neuester elfter Core-i-Generation Tiger Lake basieren. Eigenst√§ndige Thunderbolt-4-Controller gibt es ebenfalls nur von Intel, Mainboard mit Thunderbolt 4 sind noch selten. Erstmals sollen √ľbrigens Chromebooks von Thunderbolt profitieren. Der gro√üe Unterschied zu Thunderbolt 3: Damals mussten die Notebookhersteller noch eine Geb√ľhr zahlen und einen zus√§tzlichen Controller verbauen ‚Äď bei Tiger Lake ist dieser bereits integriert und verursacht keine zus√§tzlichen Kosten. F√ľr die Windows-Welt ist dies aber diese neue Thunderbolt-Unterst√ľtzung aber eher ein Randthema und in der Berichterstattung zu den neuen Ger√§ten wird Thunderbolt 4 allenfalls am Rande erw√§hnt.

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Kein Thunderbolt 4 bei neuen Macs

Beim Erscheinen der neuen ARM-Macs mit M1-CPU und waren viele anfangs verunsicher, welche Standards nun unterst√ľtzt werden. Die missverst√§ndliche Bezeichnung ‚ÄěThunderbolt / USB 4‚Äú sorgte zus√§tzlich f√ľr einige Unsicherheit. Die neuen Ger√§te unterst√ľtzen laut Apples Datenbl√§ttern USB 4, aber nur Thunderbolt 3 statt Thunderbolt 4. Und nur noch zwei Buchsen stehen zur Verf√ľgung, hatten doch etwa die Intel-Macbook Pro bis zu vier Schnittstellen und der Mac Mini ebenso!

Sogar das Zerlegen sorgte f√ľr neue Fehleinsch√§tzungen. Apple verbaut in den Ger√§ten zwar einen Thunderbolt-4-‚ÄúPurifier‚Äú, das ist aber nur ein Zwischen-Adapter. Zust√§ndig f√ľr die Thunderbolt-Unterst√ľtzung ist dagegen der Thunderbolt-Controller, der bei den neuen Macs fester Bestandteil des M1-Chips ist. Statt um einen Thunderbolt-4-Controller handelt es sich aber nur um ein Thunderbolt-3-Model.

Zwei Monitore oder doch nicht?

Ein Macbook an zwei Monitore anzuschlie√üen ist l√§ngst kein Sonderfall mehr. So ist es f√ľr viele √ľberraschend, dass Macbook Air M1 und Macbook Pro M1 zwar 6K-Monitore ansteuern k√∂nnen, was aber auf nur einen Monitor begrenzt ist. Ein Sonderfall ist der Mac Mini M1: Man kann hier zwar zwei Monitore nutzen, aber nur wenn man einen Monitor per Thunderbolt/USB-C und einen √ľber die zus√§tzlich vorhandene HDMI-Schnittstelle anschlie√üt. Diese fehlt bei den Macbooks.

Ein Notebook oder PC mit Thunderbolt 4 kann dagegen √ľber ein einziges Thunderbolt-4-Kabel zwei Monitore anbinden.

USB 4 aber Thunderbolt 3

Etwas entt√§uschend ist die neue USB-4-Unterst√ľtzung, die Apple bei den neuen M1-Macs bietet. Apple ist der erste Hersteller, der diese neue Bezeichnung w√§hlt. Der neue Standard der USB Promoter Group ist nicht nur einfach der Nachfolger von USB 3.1. USB 4 kombiniert sowohl mit USB 3.1 als auch optional Thunderbolt 3 und kann (muss aber nicht) vergleichbare Geschwindigkeiten und Funktionen bringen. Der Hintergrund ist, dass Intel keine Lizenzgeb√ľhren f√ľr seinen Thunderbolt-Standard mehr beansprucht und USB 4 f√ľr weniger Verwirrung bei den Kunden sorgen soll.

USB 4 setzt USB-C als Port zwingend voraus und unterst√ľtzt Daten√ľbertragungsraten von bis zu 40 Gbit/s. Au√üerdem ist per USB-C das Aufladen von Ger√§ten mit bis zu 100 Watt per USB Power Delivery m√∂glich. Das ist aber kein Zwang: Der gr√∂√üte Unterschied zu Thunderbolt 4 ist, dass viele Funktionen wie Unterst√ľtzung von PCI Express oder die maximal m√∂glichen 40 Gbit/s nur optional sind, selbst wenn ein Rechner nur Datentransferraten von 10 Gbit/s per USB bereitstellt, wird dies vom Standard akzeptiert. Auch Apples neue Macs k√∂nnen nur 10 Gbit/s per USB √ľbertragen, obwohl schon √ľber USB 3.2 Gen 2x2 Transferraten von 20 Gbit/s m√∂glich waren.

Display Port 2.0 wird von USB 4 ebenso geboten und erm√∂glicht sogar 8K-Displays. Ein Vorteil gegen√ľber Thunderbolt 3: Es wird erstmals eine Hub-Topologie unterst√ľtzt ‚Äď also mehrere Ger√§te k√∂nnen an einzelne Schnittstellen angesteckt werden, bei Thunderbolt 3 stand nur Daisychaining zur Verf√ľgung.

Kompatibilit√§t mit Thunderbolt 3 ist au√üerdem nur f√ľr USB 4-Hubs und Docks vorgeschrieben. Das bedeutet, dass USB-4-Docks auch Thunderbolt-3-Ger√§te unterst√ľtzen. Bei Notebooks und Smartphones sowie Peripherie bleibt die Kompatibilit√§t mit Thunderbolt dagegen dem Hersteller √ľberlassen.

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Thunderbolt-4-Dock

Sie √§rgern sich, dass der neue Mac Mini M1 nur noch zwei Thunderbolt-Schnittstellen hat? Thunderbolt-4-Zubeh√∂r ist noch rar, die drei ersten Thunderbolt-4-Docks sind aber schon erh√§ltlich. Bei Alternate gibt es etwa zwei OWC-Docks , auch ein Modell von Kensington ist bestellbar. Etwas eingeschr√§nkt ist die Kompatibilit√§t: Will man die gr√∂√üte Neuerung dieser Docks nutzen, drei zus√§tzliche Thunderbolt-Schnittstellen, muss man Big Sur ab Version 11.1 nutzen. Hier hat Apple offenbar erst mit dem Update 11.1 die Unterst√ľtzung nachgeliefert. Praktische Erfahrungen mit den neuen Docks liegen uns aber bisher nicht vor. F√ľr 150 Euro erhalten Sie vier zus√§tzliche Schnittstellen: Das neue OWC Hub (OWCTB4HUB5P) bietet eine moderne USB-Schnittstelle (USB-C 3.2 Gen 2 (10 Gbit/s) und √ľppige vier Thunderbolt-4-Schnittstellen. Bis zu 60 Watt bei der Aufladung werden unterst√ľtzt. Insgesamt 11 Standardschnittstellen liefert das gr√∂√üere Modelle f√ľr knapp 250 Euro. Hier erh√§lt man zus√§tzlich Kartenleser, Ethernet, USB-A und Kopfh√∂rer-Buchse. Au√üerdem stehen bis zu 90 Watt zur Verf√ľgung.

Die neuen Docks bieten mehrere Thunderbolt-Schnittstellen
Vergrößern Die neuen Docks bieten mehrere Thunderbolt-Schnittstellen
© OWC

Gr√∂√üter Vorteil ist die Unterst√ľtzung mehrerer Thunderbolt-Ger√§te ohne eigene¬† Stromversorgung. Man kann beispielsweise drei externe Thunderbolt-SSDs anschlie√üen, M1-Macbooks k√∂nnen allerdings per Dock nur einen externen Monitor ansteuern.

F√ľr 379 Euro ist etwa bei Alternate auch das Kensington SD5700T Thunderbolt zu haben. Geboten werden Kopfh√∂rer/Mikrofon-Kombi-Anschluss, Ethernet, vier Thunderbolt 4-Schnittstellen und vier USB-A-Ports. Interessant: Auch hier wird bei M1-Macbooks nur ein Display unterst√ľtzt. Stattdessen empfiehlt Kensington seine DisplayLink-Dockingstation auf USB-C- oder USB-A-Basis. Eine weitere Dockingstation hat neben Lenovo au√üerdem Razer angek√ľndigt, das Thunderbolt-4-Dock Chroma, das sich aber wohl vorrangig an Windows-Nutzer richtet.

Thunderbolt-4-Monitore

Auch einige neue Thunderbolt-Monitore kommen auf den Markt, eines der neuen Modelle ist etwa der Lenovo ThinkVision P40w. Der 40-Zoll-Monitor bietet ein integriertes Thunderbolt-4-Dock und kann mit einem Thunderbolt-Kabel zusätzliche USB- und eine Ethernet-Schnittstelle bereitstellen. Über die Mac-Kompatibilität ist aber bisher nichts bekannt.

Ein Blick zur√ľck: Thunderbolt 1 und Thunderbolt 2: Besser als USB aber viel teurer

Das von Intel und Apple gemeinsam entwickelte Thunderbolt war vor allem eine schnellere Alternative zu USB 3.0, das zeitgleich auf der Windows-Plattform längst Standard war. Allerdings verzichtete Apple selbst 2011 bei seinen Macs noch auf USB-Schnittstellen mit USB-3.0-Standard. Mac-Anwender mussten bei USB-3.0-Festplatten mit lahmen Datentransferraten leben, was erst in den folgenden Jahren endete. Die Steckerverbindung von Thunderbolt 1 und 2 basiert auf dem Monitorstandard Displayport und ermöglicht mit Adaptern oder einem Dock auch den direkten Anschluss von Displayport-Monitoren.

So unterscheiden sich M1- und Intel-Macs

Die Vorteile von Thunderbolt waren vor allem die Verbindung einer Monitor- und Datenschnittstelle in einem Kabel. Der Anschluss eines Monitors nur per USB war dagegen nur mit zusätzlicher Hardware möglich. Angesichts eines kleinen Mac-Markatanteils war Thunderbolt-Peripherie aber oft fast schon lächerlich teuer. Höhere Datenraten von bis zu 20 Gbit/s statt 10 Gbit/s brachte dann Thunderbolt 2, das erstmals mit dem Mac Pro 2013 vorgestellt wurde.

Thunderbolt 3: Besser als USB?

Ab 2015 kam dann Thunderbolt 3 und der Wechsel zur USB-C-Buchse. Das war praktisch aber auch verwirrend, da erstmals USB- und Thunderbolt-Ger√§te die gleiche Schnittstelle aufwiesen. Thunderbolt-Kabel sind sofort an einem kleinen Blitz-Symbol zu erkennen, das gilt auch f√ľr Thunderbolt-Peripherie. Die Datenrate verdoppelte sich auf 40 Gbit/s, hier wurde der neue Standard PCI-Express 3.0 unterst√ľtzt. Per Thunderbolt 3 kann ein 5K-Monitor wie der LG Ultrafine angesteuert werden. Als Displays k√∂nnen au√üerdem bis zu zwei 4K oder ‚Äď mit Kanalb√ľndelung ‚Äď ein 5K-Monitor mit Displayport genutzt werden. M√∂glich machen dies so genannte Display-Port 1.2-Kan√§le: Thunderbolt 3 unterst√ľtzt bis zu acht Kan√§le, was gen√ľgend Bandbreite f√ľr 5K oder gar 6K liefert.

Ein Nachteil war bei den ersten Thunderbolt-3-Festplatten die fehlende Abw√§rtskompatibilit√§t. Eine Thunderbolt-SSD wie die Samsung Portable SSD X5 kann man dadurch nicht an einem Windows-PC nutzen, der USB-C aber keine Thunderbolt-Unterst√ľtzung bietet. Dies erm√∂glichen erst neuere Chips (JHL7440), wie sie die Lacie Rugged SSD Pro nutzt.

Unsere Meinung

Aktuell ist Apple offenbar der Ansicht, auf Thunderbolt 4 oder zumindest die Zertifizierung durch Intel verzichten zu k√∂nnen. Ein Problem f√ľr die meisten Anwender ist schlie√ülich weniger das Protokoll als fehlende Treiber. Manche Thunderbolt-3-Peripherie wie externe Grafikkarten werden auf ARM-Macs noch gar nicht unterst√ľtzt. Die kommenden Pro-Modelle von Apple werden hier aber f√ľr mehr Klarheit sorgen.

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