Anschluss an Dock: USB-C 3.2 Gen 1 vs. USB-C 3.2 Gen 2 und Thunderbolt 3

[ahoellrigl]

Mein Dienstnotebook ist ein X13 Gen1. Das betreibe ich zu Hause an einem Monitor mit USB-C-Anschluss (Eizo EV2495). Bisher habe ich den per Kabel mit dem hinteren der beiden möglichen Anschlüsse am ThinkPad verbunden, laut Spezifikation ist ein USB-C 3.2 Gen 1. Das System funktioniert so auch ohne erkennbare Probleme. Nun habe ich gelesen, dass man für den Anschluss an ein Dock (was der Monitor in diesem Fall ja auch ist) besser den vorderen Anschluss verwenden sollte, laut Spezifikation ein USB-C 3.2 Gen 2 und Thunderbolt 3. Klingt logisch, habe ich jetzt gemacht, funktioniert ebenfalls.

Einen Unterschied zwischen den beiden Varianten im Betrieb habe ich nicht bemerkt. Sollte es den geben bzw. unter welchen Bedingungen würde man den sehen können?

Mein Notebook ist ein SINA-Gerät (gehärtetes Linux, in dem ein Windows in einer virtuellen Maschine läuft). Dieses System bremst leider das Potenzial der Maschine ziemlich ein bzw. beansprucht viele Ressourcen. Stimmt meine Annahme, dass es in dem Szenario herzlich egal sein sollte, über welchen Anschluss ich das Notebook mit dem Dock/Monitor verbinde?

 

[ebastler]

Hier folgt erstmal technisches Gelaber/USB Spezifikationen - für das reine "und was bedeutet das für mich" kann man zum fett gedruckten Punkt weiter unten scrollen und verpasst eigentlich nichts.

3.2 Gen1 hieß mal 3.1, das ist eine lane mit 10 Gbit/s (ist auch der schnellste Standard der über USB-A technisch möglich ist!).

3.2 Gen2 ist das "neue" 3.2, zwei lanes zu je 10 Gbit/s.

Thunderbolt 3 hat entweder 2 Lanes zu je 10 oder 2 Lanes zu je 20 Gbit/s, nicht näher spezifiziert.

USB4 hat entweder 2 Lanes zu je 10 oder 2 Lanes zu je 20 Gbit/s, nicht näher spezifiziert.

Thunderbolt 4 hat immer 2 Lanes zu je 20 Gibt/s.

Alle davon haben Zusatz eine USB2.0 Lane zu 480 Mbit/s.

So weit zu den Nomenklaturen. Bei USB 3.x und 4 kann jeweils eine oder falls vorhanden beide Lanes fur Displayport verwendet werden.

3.2 Gen1 hat also 10 Gbit/s DP + 480 Mbit/s USB2.

3.2 Gen2 kann entweder 10 Gbit/s DP + 10 Gbit/s USB3 + 480 Mbit/s USB2, oder 20 Gbit/s DP + 480 Mbit/s USB2.

Mit dem 3.1 Port solltest du also, sobald du Displayport über das Kabel schickst (was beim Dock ja immer so ist) kein USB3 mehr - nur mehr USB2. Außer es gibt irgendwelche ganz kuriosen Zusatzstandards die ich nicht kenne.

USB4 kann entweder das selbe wie 3.2 Gen2 (aber mit 20 statt 10 Gbit/s), oder das selbe wie Thunderbolt (wenn das Dock das beherrscht), wo der gesamte Traffic über PCI Express getunnelt wird. Da gibt's dann kein entweder-oder, oder hartes teilen in 10+10 Gbit/s, sondern dynamisches Teilen der Bandbreite. Alles das der Displayport nicht braucht kann USB verwenden.

Was ändert das für den User?
So weit mir bekannt solltest du, wenn du eine schnelle USB Festplatte/Stick an das Dock steckst, im USB3.2 Gen1 Betrieb nur USB2 Datenraten (also maximal an die 60 MB/s) erzielen, im 3.2 Gen2 Betrieb hingehen bis zu 10 Gbit/s, also ~1 GB/s.

Unterschiede zwischen 3.2 Gen2 und Thunderbolt/USB4 sind eigentlich nur mehr mit mehreren hochauflösenden oder einem 4k120Hz Screen bemerkbar, wenn der 3.2 Gen2 in den 20+0 Modus schalten und alle Datenleitungen für den Displayport klauen muss.

Beitrag automatisch zusammengeführt: 12 Mai 2023

Oh, noch ein Nachtrag: es gibt auch USB-C Docks, die gar kein Displayport über USB betreiben, sondern eine "USB Grafikkarte" im Dock haben, und nur USB betreiben. Hat den Vorteil dass die dynamische Verteilung wie bei Thunderbolt auch mit USB 3.1/3.2 geht, aber den Nachteil dass man Latenz und ggf Treiberprobleme hat. Manche berichten auch von Tearing und unsauberem Bildlauf beim Scrollen.

Die Docks müssten theoretisch auch an einem USB-A Anschluss mit Bild funktionieren, hab ich aber nicht getestet und kann es daher nicht versprechen.

 

[ahoellrigl]

Ex-zel-lent!

Vielen Dank für die Erläuterungen. Mit meinen beiden Monitoren 1920x1200 @60Hz und 1280x1024 @60Hz (ein ganz altes Schätzchen...) schöpfe ich einerseits die für DP verfügbare Kapazität nicht annähernd aus. Verstehe aber andererseits, dass die eine 10-Gbit/s-Lane bei 3.2 Gen1 dadurch trotzdem komplett belegt wird und demnach sonstige Datenübertragung nur mit USB2-Tempo funktioniert. Dass ich bei 3.2 Gen2 hingegen wegen der zweiten 10-Gbit/s-Lane Datenübertragung mit USB3-Tempo haben kann.

Für die tägliche Arbeit ist es weniger relevant, weil ich da keine größeren Mengen an Daten über USB hin- und herschaufele. Aber dennoch gut zu wissen.