Thunderbolt, USB und Co.

von Mathias Hein

Intel hat im Frühjahr 2020 den neuen Thunderbolt-4-Standard angekündigt und den Markt der Schnittstellen für Rechner damit gehörig durchgeschüttelt. Wie ist die neue Schnittstelle im Vergleich zu ihrem Vorgänger und anderen Standards, wie beispielsweise USB 4 oder Single-Pair Ethernet Bluetooth, einzuordnen? Wir geben einen Überblick über die aktuellen Interfaces und zeigen, was Thunderbolt 4 zu bieten hat.

Schnittstellen in Computern werden im Allgemeinen über die Busbreite, die Busgeschwindigkeit und das Busprotokoll definiert. Neben dem früher gebräuchlichen RS 232 (9-polig) beziehungsweise V.24 (25-polig) haben sich inzwischen eine Reihe weiterer Schnittstellen durchgesetzt. Wir beginnen unseren Artikeln mit den etablierten Interfaces, bevor wir einen Blick auf das neue Thunderbolt 4 werfen.

Ethernet

Ethernet (gemäß IEEE 802.3) ist der Standard zur Datenübertragung für lokale Netzwerke. Verschiedene Computer können mithilfe von Ethernet-Kabeln (Kupfer beziehungsweise Glasfaser) miteinander verbunden werden. Als Standardstecker hat sich im Kupferbereich der Stecker RJ45 durchgesetzt. Die Übertragungsraten lagen bei Ethernet anfangs bei lediglich 10 MBit/s beziehungsweise 100 MBit/s. GBit-Ethernet wurde zuerst für Glasfaserkabel, später auch für Twisted-Pair-Kabel entwickelt.

GBit-Ethernet bietet Übertagungsraten von 10.000 MBit/s. Datenraten von 25 und 40 GBit/s (25GE und 40GE) lassen sich im Rechenzentrum inzwischen über Kupferkabel realisieren und für 40- und 100-GBit-Ethernet gemäß IEEE 802.3ba kommen Glasfaser-Verbindungen mit Entfernungen bis 40 km zum Einsatz. Inzwischen ist das Ethernet bei Maximalgeschwindigkeiten von 200 und 400 GBit/s angelangt (200GE und 400GE), die vorwiegend in lokalen Netzwerken Verwendung finden. In der Praxis sind diese Geschwindigkeiten aber nur dadurch möglich, dass mehrere Glasfasern mit kleinerer Geschwindigkeitsstufe zusammengeschaltet werden.

In der Vergangenheit definierten neue Ethernet-Standards stets höhere Geschwindigkeiten. Die starke Zunahme von mobilen Endgeräten auf Basis der WLAN-Technik erfordert Zwischenstufen beim drahtgebundenen Ethernet. Aus diesem Grund wurden die vergleichsweise langsamen Verbindungen mit 2,5 (2.5GBASE-T) und 5 GBit/s (5GBASE-T) festgelegt. Auch für diese Geschwindigkeiten lassen sich weiterhin die altbekannten Cat5e- und Cat6-Kabel nutzen.

Mit der Single-Pair-Ethernet-(SPE)-Technologie schafft das Ethernet jetzt die Möglichkeit zur Übermittlung von Ethernet-Paketen über nur ein verdrilltes Adernpaar. Hierzu wurden folgende Standards veröffentlicht:

- 10BASE-T1 (IEEE P802.3cg): Datenraten bis 10 MBit/s; Reichweite bis 15/1000 m,

- 100BASE-T1 (IEEE 802.3bw: Datenraten bis 100 MBit/s; Reichweite bis 15 m und

- 1000BASE-T1 (IEEE 802.3bp): Datenraten bis 1000 MBit/s; Reichweite bis 15/40 m.

Wireless Local Area Network

Wireless Local Area Network (WLAN) ist der Oberbegriff für alle Techniken und Standards, mit denen sich lokale Funknetzwerke aufbauen lassen. International ist für diesen Standard die Bezeichnung WiFi für "Wireless Fidelity" üblich.

Veröffentlicht wurde diese Netzvariante erstmals im Jahr 1997 im Standard IEEE 802.11. Danach folgten die ergänzenden Standards 802.11b (2,4 GHz) mit 11 MBit/s, 802.11g (2,4 GHz) und 802.11a (5 GHz) mit 54 MBit/s, 802.11n (2,4 und 5 GHz) mit bis zu 600 MBit/s, 802.11ac (2,4 und 5 GHz) mit bis zu 6 GBit/s und der neueste WLAN-Standard 802.11ax (2,4 und 5 GHz) mit knapp 10 GBit/s.

Daneben liegt IEEE 802.11ad (WiGig) seit 2012 als Standard vor, der den Frequenzbereich um 60 GHz nutzt. Diese Variante kann Rechner nur über kurze Entfernungen bis zehn Meter und auch dann nur ohne Hindernisse dazwischen mit hohen Datenraten verbinden. 802.11ad ist also mit Ultrawideband-Techniken wie Wireless HDMI und Wireless USB vergleichbar. Inzwischen wurde 802.11ad durch den Nachfolger 802.11ay ersetzt, der für eine Steigerung der Datenrate sorgen soll.

Ende 2018 gab die Wi-Fi-Allianz bekannt, dass die Funknetztechniken in Zukunft Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 und Wi-Fi 6 heißen sollen, um den Nutzern die Unterscheidung der Generationen zu erleichtern.

Bluetooth

Bluetooth ist eine durch die Bluetooth Special Interest Group (SIG) entwickelte Schnittstelle zur Datenübertragung über kurze Distanz per Funktechnik (WPAN). Per Bluetooth können zwischen elektronischen Geräten Daten übertragen und Sprache oder Musik ausgetauscht werden, ohne dass eine Kabelverbindung vonnöten ist. Darüber hinaus lassen sich auch andere Geräte via Bluetooth steuern. Die bekannteste Einsatzmöglichkeit von Bluetooth ist die Freisprecheinrichtung im Auto oder die Freisprechfunktion am Mobiltelefon per Headset.

Bluetooth-Geräte übermitteln als Short Range Devices (SRD) die Daten im lizenzfreien Industrial, Scientific and Medical Band (ISM) – also im Bereich 2,480 GHz. In diesem Übertragungsbereich können Geräte weltweit zulassungsfrei betrieben werden. Störungen können beispielsweise durch die zeitgleiche Nutzung von Wi-Fi-Anwendungen und dem US-DECT (In Europa nutzen DECT-Telefone Frequenzen zwischen 1880 bis 1900 MHz) oder Microwellen entstehen, die im selben Frequenzband arbeiten.

Um Robustheit gegenüber Störungen zu erreichen, kommt ein Frequenzsprungverfahren zum Einsatz, das das Frequenzband in 79 Kanäle im 1-MHz-Abstand einteilt, die bis zu 1600-mal in der Sekunde gewechselt werden. Theoretisch kann eine Datenübertragungsrate von 706,25 kBit/s beim Empfang bei gleichzeitigen 57,6 kBit/s beim Senden erreicht werden (asymmetrische Datenübertragung).

HDMI und DisplayPort

Die HDMI-Spezifikation (High Definition Multimedia Interface) steht seit 2003 zur Verfügung und stellt eine Schnittstelle zur verlustfreien Übertragung von digital gespeicherten Ton- und Bildsignalen bereit. HDMI-Schnittstellen haben sich daher vor allem im Heimvideobereich und in der Unterhaltungselektronik durchgesetzt und bisherige Multimedia-Schnittstellen mit deutlich niedrigeren Datenübertragungsraten abgelöst. Die aktuelle HDMI-Version ist 2.1. Sie wurde 2017 der Öffentlichkeit vorgestellt.

DisplayPort ist ein durch die Video Electronics Standards Association (VESA) genormter Verbindungsstandard für die Übertragung von digitalen Bild- und Tonsignalen. Anwendungsbereich ist im Wesentlichen der Anschluss von Computermonitoren an PCs beziehungsweise Notebooks. DisplayPort wurde ursprünglich entworfen, um den Umstieg auf digitale Schnittstellen zu beschleunigen, die Voraussetzung für eine höhere Anzeigequalität sind. Im Unterschied zum konkurrierenden HDMI-Stecker ist eine mechanische Verriegelung der Steckverbindung über zwei federnde Widerhaken eingebaut, die sich per Drucktaste am Steckergehäuse lösen lassen.

DisplayPort 1.0 umfasst einen Zusatzkanal (AUX-Channel), der bei geringen Verzögerungen und konstanter Bandbreite eine bidirektionale Verbindung erlaubt, um unter anderem eine Gerätesteuerung nach den VESA-Standards zu ermöglichen. DisplayPort 2.0 kam Mitte 2019 heraus. Die Datenrate beträgt 77,37 GBit/s, was eine Übertragung von 8K bei 60 Hz mit HDR (High Dynamic Range) ohne Kompression ermöglicht. DisplayPort ist kompatibel zu anderen Anschlussformen wie VGA und USB-C. Dadurch lassen sich beispielsweise externe Grafikkarten mit DisplayPort über einen entsprechenden Adapter auch an Monitore mit VGA- oder USB-C-Schnittstelle anschließen.

In modernen Notebooks finden mittlerweile selbst HDMI und DisplayPort kaum Platz, weshalb es von beiden eine Micro- und/oder Mini-Variante gibt. In platzsparenden Modellen ist allerdings meist ein DisplayPort in Form von Thunderbolt 3 oder USB-C verbaut.

Digital Video Interface

Digital-Video-Interface-(DVI)-Schnittstellen dienen der digitalen Übertragung von Bilddateien von einer Grafikkarte zum Monitor oder einem Videoprojektor. Über eine DVI-I-Schnittstelle können zudem analoge Videosignale entsprechend der VGA-Norm übermittelt werden, während ein DVI-D-Anschluss nur digitale Daten übertragen kann. Die Datenübertragungsraten von HDMI 1.2 beziehungsweise DVI sind mit 3,96 Gbit/s beziehungsweise 7,92 GBit/s besonders hoch.

Die maximale Leitungslänge vom DVI-Gerät bis zum Bildschirm darf fünf Meter nicht überschreiten. Eine größere Strecke ist mit einem DVI-Verstärker zu überbrücken. Nur mit speziellen Super-Long-Distance-Kabeln sind 15 bis 25 Meter möglich. Und das auch nur dann, wenn die Signalqualität stimmt oder das Signal unterwegs aufbereitet und verstärkt wird.

Die DVI-Stecker teilen sich in zwei Bereiche. Einmal der digitale Teil mit bis zu 24 Pins und der analoge Teil mit bis zu 5 Pins, wobei ein Pin immer vorhanden ist und wie ein breiter Stift aussieht. Schauen wir auf den Stecker, dann ist er links zu sehen. Um ihn herum sind die analogen RGB-Pins angeordnet. Dieser Teil des Steckers heißt auch Microcross.

FireWire

Bei FireWire handelt es sich grundsätzlich um eine IEEE-1394-Schnittstelle. Der Markenname FireWire wurde von Apple geprägt. Bei Sony trug diese Schnittstelle hingegen den Namen iLink. FireWire stellt relativ hohe Datenübertragungsraten zur Verfügung. Maximal lassen sich 63 Geräte pro Bus zusammenschalten. Die maximal mögliche Länge einer S400-Verbindung zwischen zwei Geräten beträgt 4,5 Meter.

Zum Einsatz kam FireWire vor allem in der Ton- und Videotechnik, aber auch zum Anschluss externer Massenspeicher oder zur Verbindung von Komponenten der Unterhaltungselektronik. FireWire 400 (1394a) ist auf 400 MBit/s beschränkt, das neunpolige FireWire 800 (1394b) auf 800 MBit/s. USB 2.0 ist daher mit 480 MBit/s nominell schneller als FireWire 400.

Die Stromversorgung über FireWire ist mit 1,5 Ampere bei 8 bis 33 Volt spezifiziert. Daher können externe Festplatten problemlos ohne eigenes Netzteil an einem sechs- oder neunpoligen FireWire-Port betrieben werden. Mit der Vorstellung von USB 3.0 im Jahr 2008 galt FireWire als veraltet. In dem Jahr kam unter der Bezeichnung IEEE 1394-2008 eine vollständig überarbeitete Version des Standards heraus. Als wesentliche Neuerung kam die elektrische Spezifikation für eine Übertragungsrate von 3,2 GBit/s hinzu. FireWire wird heute nicht mehr genutzt.

Universal Serial Bus

USB ist ein von Microsoft und Intel auf den Markt gebrachtes serielles Bussystem, das der Verbindung von Rechnern und externen Geräten wie beispielsweise Drucker, Tastatur, Monitor, Computermaus oder externer Festplatte dient. Geräte und Speichermedien, die mit USB ausgestattet sind, lassen sich während des laufenden Betriebs mit dem Computer verbinden. In diesem Zusammenhang wird auch von Hot-Swapping gesprochen. Dabei erkennen Rechner die angeschlossenen Geräte und deren Charakteristika automatisch, spezielle Einstellungen sind in der Regel nicht erforderlich.

Die erste Generation der USB-Schnittstellen erschien bereits 1996, war mit 12 MBit/s allerdings zu langsam für die Übertragung von Videodaten oder den Anschluss von externen Laufwerken. 2000 wurde dann die bis heute am weitesten verbreitete Variante USB 2.0 spezifiziert. Diese USB-Schnittstellen können dank der höheren Übertragungsraten von 480 MBit/s auch in diesem Bereich mit FireWire-Schnittstellen mithalten. USB 3.0 übermittelt Daten im SuperSpeedModus durch achtfach höhere Frequenzen auf den Datenleitungen sowie ein verbessertes USB-Protokoll und die Vollduplex-Übertragung mit einer maximalen Datenübertragungsrate von 5 GBit/s.

Die Spezifikation von USB 3.1 (veröffentlicht 2013) definiert eine Geschwindigkeitsverdopplung gegenüber USB 3.0 auf 10 GBit/s brutto. Mit USB Battery Charging (USB-BC) kommt ein Modus hinzu, der bis zu 7,5 Watt erlaubt, was bei 5 Volt 1,5 Ampere pro Port ermöglicht. Damit ist das Laden von Smart-phones und Tablets über USB möglich. Die Grenze von 7,5 Watt ist allerdings nicht willkürlich festgelegt; für mehr sind die alten USB-Stecker nicht ausgelegt. Neuere USB-Stecker (beispielsweise USB Typ C) übertragen bis zu 100 Watt an Leistung.

An USB-3.1-Anschlüssen lassen sich Displays mit 4K/Ultra-HD-Auflösung mit einer 60-Hz-Bildwiederholungsrate betreiben. USB 3.2 verdoppelt die Datenrate auf bis zu 20 GBit/s bei je einem USB-C-Stecker an jedem Kabelende. Unterschieden wird dabei zwischen

- USB 3.2 Gen 1 beziehungsweise SuperSpeed USB (5 Gbit/s),

- USB 3.2 Gen 2 beziehungsweise SuperSpeed USB (10 GBit/s) und

- USB 3.2 Gen 2×2 beziehungsweise SuperSpeed USB (20 GBit/s).

Die Spezifikation für USB 4.0 kam 2019 heraus. USB 4 ist der gemeinsame Nachfolger von USB 3.2 und Thunderbolt 3. Es ist keine höhere Geschwindigkeitsstufe vorgesehen als bei Thunderbolt 3 (40 GBit/s). Darüber hinaus hat die VESA den Bildübertragungsstandard DisplayPort 2.0 mit USB 4.0 freigegeben.

Die hierfür vorgesehene Übertragungsrate von bis zu 77,37 GBit/s über ein USB-C-Kabel genügt ohne Komprimierung für 8K-Videodaten (7680 × 4320 Pixel) bei 10 Bit je Farbkanal und 60 Hz. Mit Datenstromkomprimierung (Display Stream Compression, DSC) genügt es für 16K-Bilder (15.360 × 8460 Pixel) bei 10 Bit und 60 Hz. Folgende Geschwindigkeitsabstufungen sind für USB 4.0 vorgesehen:

- USB4 Gen 2 x 1: 10 GBit/s (Kompatibilitätsmodus zu Gen 3.2 Gen 2)

- USB4 Gen 2 x 2: 20 GBit/s (Kompatibilitätsmodus zu Gen 3.2 Gen 2 x 2)

- USB4 Gen 3 x 1: 20 GBit/s

- USB4 Gen 3 x 2: 40 GBit/s

Über die USB-Schnittstelle können seit jeher mobile Geräte aufgeladen werden. Generell ist neben einer Datenübertragung also auch das Füllen von Akkus oder das dauerhafte Versorgen mit Strom möglich. USB kann ein reguläres Netzkabel ersetzen, wenn der jeweilige Hersteller dies vorsieht. Über USB-PD ist der Standard in der Lage, Hubs, Workstations oder Drucker mit Energie zu versorgen.

Nicht nur die USB-Schnittstelle durchlief mehrere Variationen, sondern es wurden auch unterschiedliche Stecker-Typen festgelegt. Früher kamen vor allem größere USB-Stecker zum Einsatz. Von USB-Sticks ist der Steckertyp USB Typ A bekannt. Deutlich seltener wird der Stecker USB Typ B eingesetzt. Beide Steckervarianten können sowohl bei USB 2.0 als auch bei USB 3.0 vorkommen.

Der Mini-USB-Anschluss verschwindet langsam vom Markt und wurde vom noch kleineren Micro-USB-Stecker abgelöst. Im Gegensatz zum Mini- lässt sich der Micro-Anschluss parallel zur Datenübertragung und zum Aufladen verwenden. Seit einigen Jahren wird Micro-USB aber zunehmend von USB-Typ-C abgelöst. Der Typ-C erlaubt nicht nur schnellere Datenübertragungen, der Stecker lässt sich auch beidseitig in die Buchse stecken.

Thunderbolt

Die Thunderbolt-Schnittstelle wurde im Jahr 2011 erstmals auf dem Intel Developer Forum vorgestellt. Aus Kostengründen gab es zunächst keine optische Datenübertragung, stattdessen eine elektrische über Kupferkabel. Mechanisch und elektrisch ist Thunderbolt abwärtskompatibel mit dem von der VESA definierten DisplayPort mit Mini-DisplayPort-Steckern.

Die MacBook-Pro-Geräte von Apple gehörten zu den ersten mit dieser Technologie ausgestatteten Modellen. Thunderbolt basiert auf mehreren parallelen bidirektionalen Kanälen, auf denen seriell Daten fließen. Dabei finden existierende Protokolle wie DisplayPort und PCI Express Verwendung. Es gibt zwei bidirektionale Kanäle mit Transferraten von 10 GBit/s. Seit 2012 ist Thunderbolt auch auf Windows-Systemen verfügbar.

Mitte 2013 präsentierte Intel Thunderbolt 2. Die Schnittstelle bietet eine Datenrate von 20 GBit/s, was durch Zusammenlegung der beiden bisher bereits 10 GBit/s schnellen Daten- und Display-Kanäle ohne Änderungen an der Geschwindigkeit möglich wurde. Bereits Mitte 2015 hat das Thunderbolt-Konsortium die dritte Version vorgestellt, die als physisches Merkmal den drehbaren USB-C-Stecker mit der Maximalversion der USB-3.1-Spezifikation verbindet und die Übertragungsrate auf bis zu 40 GBit/s erhöht. Die Schnittstelle diente dazu, alle Bild-, Ton-, Energie- und Datenübertragungskanäle in einer Schnittstelle zu bündeln, und erlaubte durch die aktiven Schnittstellen mit optischer Übertragung auch große Reichweiten.

Im Januar 2020 kündigte Intel schließlich Thunderbolt 4 an. Dieses übernimmt den Stecker und die Übertragungsrate von 40 GBit/s von Thunderbolt 3 und integriert die 20-GBit/s-Stufe von USB 3.2, die in Thunderbolt 3 nicht vorgesehen war. Erste Geräte sind seit Ende 2020 auf dem Markt. In Sachen Geschwindigkeit ist Thunderbolt 4 nicht schneller als Thunderbolt 3.

Das ist etwas überraschend, da die Geschwindigkeit einer der Hauptvorteile von Thunderbolt 3 mit seinem maximal möglichen Durchsatz von 40 GBit/s ist. Intel veröffentlichte daraufhin seine Sichtweise und stellte klar, dass Thunderbolt 4 viermal schneller als USB 3.2 Gen 2 (maximale Geschwindigkeit von 10 GBit/s) ist.

Dennoch dürften die Nutzer eine Leistungssteigerung auf den Geräten feststellen. Das liegt daran, dass Intel einige Aktualisierungen vorgenommen hat und Thunderbolt 4 höhere PCIe-Bandbreitengeschwindigkeiten von 32 GBit/s bereitstellt. Dies ermöglicht im Vergleich zu Thunderbolt 3 auch eine Verdopplung der übermittelten Videodaten. Dadurch lassen sich bei Bedarf zwei 4K-Displays oder ein 8K-Display unterstützen. Zum Schutz vor DMA- oder direkten Speicherangriffen greift Intel bei Thunderbolt 4 auf die Virtualisierung durch Directed I/O (VT-d) zurück, die beim Übertragen von Daten einen separaten Speicherbereich schafft, um so vor Hackern zu schützen.

Fazit

Eine einheitliche Computerschnittstelle ist noch lange nicht in Sicht und wird wahrscheinlich auch nie Realität werden. Dazu sind die Interessen der jeweiligen Standardisierungsgruppen und der Hersteller zu unterschiedlich. Mit dem neuen Thunderbolt-4-Standard kommt eine neue Schnittstelle auf den Markt, die einige ihrer Vorgänger in Rente schicken wird. Wir müssen uns in Zukunft trotzdem immer noch mit den unterschiedlichen Interfaces, Steckern und Kabeln auseinandersetzen.

Vergleich von DisplayPort und HDMI
	HDMI 1.4	HDMI 2.0	HDMI 2.1	DisplayPort 1.3	DisplayPort 1.4
Maximale Auflösung	4096x2146@24Hz 2560x1600@60Hz 1920x1200@60Hz	4096x2160@60Hz	7680×4320p@60Hz 3840×2160p@120Hz (3D)	7680x4320@30Hz 5120x2880@60Hz 3840x2160@120Hz 1920x1080@144Hz	7680x4320@60Hz
Maximale Übertragungsrate	10,2 GBit/s	18 GBit/s	38,4 GBit/s	25,9 GBit/s	32,4 GBit/s
Maximale Farbtiefe	48 Bit pro Pixel	48 Bit pro Pixel	48 Bit pro Pixel	30 Bit pro Pixel	48 Bit pro Pixel
Multi-Stream-Transport	Nein	Ja	Ja	Ja	Ja

Varianten des DVI-Standards
Bezeichnung	Beschreibung	Varianten
DVI-Integrated(DVI-I)	Überträgt analoge wie auch digitale Signale. Mit einem DVI-I-auf-VGA-Adapter kann ein Röhrenbildschirm mit VGA-Schnittstelle an der DVI-Schnittstelle betrieben werden.	18+5 (Single Link) und 24+5 (Dual Link)
DVI-Digital (DVI-D)	Überträgt ausschließlich digitale Signale und sorgt für die Übertragung hochauflösender Bildsignale für 23- bis 30-Zoll-Bildschirme.	18+1 (Single Link) und 24+1 (Dual Link)
DVI-Analog (DVI-A)	Überträgt ausschließlich analoge Signale.	12+5.

USB-Durchsatzraten
USB Version	alte Bezeichnung	neue Bezeichnung	Marketing-Bezeichnung	Maximale Datenrate
1.0	-	-	Full Speed	12 MBit/s
2.0	-	-	Hi-Speed	480 MBit/s
3.0	USB 3.1 Gen 1	USB 3.2 Gen 1	SuperSpeed USB	5 GBit/s
3.1	USB 3.1 Gen 2	USB 3.2 Gen 2	SuperSpeed USB 10 Gbps	10 GBit/s
3.2	-	USB 3.1 Gen 2x2	SuperSpeed USB 20 Gbps	20 GBit/s
4.0		Gen 3 x 1 beziehungsweise Gen 3 x 2		20 beziehungsweise 40 GBit/s

Stromversorgung über USB
USB-Version	Spannung in Volt (V)	Strom in Ampere (A)	Leistung in Watt (W)
USB 1.0 / USB 1.1	5	0,1	0,5
USB 2.0	5	0,5	2,5
USB 3.0 / 3.1 / 3.2	5	0,9	4,5
USB-BC 1.2 (USB Battery Charging)	5	1,5	7,5
USB-Typ-C	5	3	15
USB-PD (USB Power Delivery)	5, 12, 20	5	100

Thunderbold und USB im Vergleich
	Thunderbold 4	Thunderbold 3	USB 4	USB 3/DP
Ein universeller Computer-Port	ja	ja	nein	nein
40 GBit/s schnelles Kabel bis zu einer Länge von zwei Metern	ja	nein	nein	nein
Zubehör mit bis zu vier Thunderbold-Ports	ja	nein	nein	nein
Minimale Geschwindigkeit des PCs	40 GBit/s	40 GBit/s	20 GBit/s	10 GBit/s
Minimale Video-Anforderungen	Zwei 4K-Displays oder ein 8K-Display	Ein 4K-Display	Ein Display	Ein Display
Minimale Daten-Anforderungen	PCIe 32 GBit/s für Speichergeschwindigkeiten von bis zu 3000 MBit/s USB 3.2 – 10 GBit/s	PCIe 16 GBit/s USB 3.2 – 10 GBit/s	USB 3.2 – 10 GBit/s	USB 3.2 – 5 GBit/s
Stromversorgung des PCs über mindestens einen Computer-Port	ja	nein	nein	nein
PC muss aufwachen, wenn Computer an Thunderbold-Dock angeschlossen wird	ja	nein	nein	nein
Minimal abgreifbare Leistung pro Port zur Versorgung von Zubehören (allerdings mit weniger als 100 Watt Aufnahme)	15 Watt	15 Watt	7,5 Watt	4,5 Watt
Thunderbold-Vernetzung	ja	ja	nein	nein
Zertifizierung aller Computer, Zubehöre und Kabel	ja	ja	nein	nein
Kabeltests und Kabelaudits bei Herstellern von Thunderbold-Kabeln erforderlich	ja	ja	nein	nein
Intel VT-d-basierter DMA-Schutz (Direct Memory Access), der physische DMA-Angriffe verhindern soll	ja	nein	nein	nein
USB-4-Spezifikation	kompatibel	kompatibel	kompatibel	kompatibel

Übersicht der WLAN-Standards
Bezeichnung	IEEE-Standard	Maximale Datenrate
-	802.11	2 MBit/s
-	802.11b	11 MBit/s
-	802.11g und 802.11a	54 MBit/s
Wi-Fi 4	802.11n	70 bis 600 MBit/s
Wi-Fi 5	802.11ac	433 bis 6933 MBit/s
Wi-Fi 6	802.11ax	600 bis 9608 MBit/s

PC-Schnittstellen im Überblick

Thunderbolt, USB und Co.

Ethernet

Ethernet

Wireless Local Area Network

Bluetooth

HDMI und DisplayPort

Digital Video Interface

FireWire

Universal Serial Bus

Thunderbolt

Fazit