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USB

USB Bild: Mobius at en.wikipedia, Public domain, Wikimedia Commons

Ein schwarzer USB-Stick Foto: Sara Kurfeß auf Unsplash

Kurz: “Universal Serial Bus” — der universelle Standard für den Anschluss von Peripheriegeräten (Maus, Tastatur, Speicher, Drucker u. v. m.) an einen Computer, inklusive Stromversorgung.

Genauer: USB deckt gleichzeitig Datenübertragung und Stromversorgung ab, was separate Netzteile für viele kleine Geräte überflüssig macht. Es gibt verschiedene Steckerformen (USB-A, USB-B, USB-C) und Geschwindigkeitsgenerationen (z. B. USB 2.0, 3.0, 3.2) — Stecker-Typ und Geschwindigkeit sind dabei unabhängige Eigenschaften.

Im Detail

Geschichte und Grundidee

Vor USB (eingeführt 1996) benötigte praktisch jede Geräteklasse ihren eigenen Anschlusstyp und eigene Treiber — Maus (PS/2), Tastatur (PS/2 oder DIN), Drucker (parallele Schnittstelle) und Modem (serielle Schnittstelle) hatten alle unterschiedliche, inkompatible Ports, oft mit sperrigen Schraubverbindungen. USB vereinheitlichte das über ein gemeinsames elektrisches und logisches Protokoll: Geräte melden sich beim Anstecken selbst beim Betriebssystem (“Plug and Play”) und werden automatisch erkannt, ganz ohne Neustart oder manuelle Treiberinstallation bei den meisten Standardgeräten — ein damals revolutionärer Komfortgewinn.

Geschwindigkeitsgenerationen im Detail

Die Geschwindigkeitsgenerationen haben sich seither mehrfach vervielfacht: USB 1.1 (1998, 12 Mbit/s), USB 2.0 (2000, 480 Mbit/s, bis heute für viele einfache Peripheriegeräte wie Tastaturen und Mäuse völlig ausreichend, da diese ohnehin nur wenige KB/s an Daten senden), USB 3.0/3.1/3.2 (ab 2008, je nach genauer Untervariante 5, 10 oder 20 Gbit/s — die Benennung dieser Zwischenschritte war notorisch verwirrend und wurde vom USB-Forum mehrfach umbenannt) und das neueste USB4 (ab 2019, bis zu 40 Gbit/s, technisch eng mit Thunderbolt 3/4 verwandt und teilweise kompatibel dazu). Wichtig dabei: Die Geschwindigkeitsgeneration ist unabhängig von der physischen Steckerform — ein USB-C-Stecker kann sowohl langsames USB 2.0 als auch superschnelles USB4 übertragen, je nachdem, was Kabel und Geräte tatsächlich unterstützen. Ein billiges USB-C-Ladekabel unterstützt oft nur USB 2.0-Geschwindigkeit, obwohl der Stecker identisch aussieht wie bei einem vollwertigen USB4-Kabel — das ist eine häufige Quelle für Frustration (“warum ist die externe SSD so langsam?”).

Stromversorgung

Neben Daten überträgt USB auch Strom, was separate Netzteile für viele kleine Geräte überflüssig macht. Auch hier gab es massive Weiterentwicklung: USB 2.0 lieferte standardmäßig nur 2,5 Watt (500 mA bei 5V), USB 3.0 etwas mehr (4,5 Watt), während “USB Power Delivery” (USB-PD, meist über USB-C-Stecker) inzwischen bis zu 240 Watt liefern kann — genug, um sogar leistungsstarke Laptops zu laden, wofür früher immer ein herstellerspezifisches Netzteil nötig war. Diese Vereinheitlichung der Ladestandards war auch ein zentraler Treiber hinter der EU-Regulierung, die USB-C als verpflichtenden Ladeanschluss für die meisten elektronischen Kleingeräte vorschreibt.

USB-Hubs und Bandbreitenteilung

Über einen USB-Hub lassen sich mehrere Geräte an einem einzigen USB-Port betreiben — dabei teilen sich alle angeschlossenen Geräte allerdings die verfügbare Bandbreite des Hub-Anschlusses. Bei reinen Eingabegeräten (Maus, Tastatur) spielt das praktisch keine Rolle, bei mehreren gleichzeitig aktiven Hochgeschwindigkeitsgeräten (z. B. mehrere externe SSDs) kann es dagegen zum spürbaren Flaschenhals werden.

Siehe auch: USB-A, USB-B, USB-C, HDMI, Maus, Tastatur