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USB 3.0 bzw. USB 3.1 Standards

(Beitrag vom 03.10.2013)

(Infos zum USB 2.0 Standard hier.)

Logo USB 3.0Der USB 3.0 Standard, auch Super Speed genannt, wurde im November 2008 vorgestellt. Er kann eine Datenrate von 4,7 GBit/s (das sind 580 MByte/s) übertragen und ist damit annährend 10x schneller als USB 2.0.

Am 26.07.2013 wurde nun die neue USB 3.1 Spezifikation veröffentlicht. Dieser, auch Super Speed Plus genannte Standard, kann im Maximum eine Datenrate von 10 GBit/s übertragen. Er ist damit etwa doppelt so schnell wie USB 3.0. Die Steckverbindungen wurden nicht verändert und entsprechen denen von USB 3.0, selbst das Logo wurde beibehalten. Die hohe Übertragungsrate wird einzig durch eine verbesserte Datenkompression ermöglicht. Daher ist USB 3.1 zu USB 3.0 und auch zu USB 2.0 voll abwärtskompatibel.

Die Buchsen von USB 3.0 und 3.1 wurden so geformt, dass sie mit den Steckern von USB 2.0 kompatibel sind. Das heißt, die Kontaktpins, welche für den sogenannten Turbo verantwortlich sind, wurden so angeordnet, dass sie nur greifen, wenn ein USB 3.0, bzw. 3.1 Stecker eingesteckt wurde. Wenn nicht, läuft die Verbindung im USB 2.0 Modus (High Speed). Daher sollte man auch USB 2.0 kennen, um die neue Technik zu verstehen.

Optisch ist USB 3.0 und USB 3.1 an dem blauen Querbalken in Stecker und Buchse sehr gut erkennbar.
USB 3.0 gehört heute bereits zum Standard für neue PCs und Notebooks. Auch USB 3.1 wird nicht mehr lange auf sich warten lassen, handelt es sich doch lediglich um eine Anpassung der Software.

USB 3.0 wird ab Windows 7 unterstützt.

Die vollständige USB 3.1 Spezifikation der USB Implementers Forum, Incorporated kann in englischer Sprache hier, als .zip-Datei, heruntergeladen werden.

USB 3.0 bzw. USB 3.1 Steckverbinder (Connectors)

Im Allgemeinen kommen folgende 4 Verbindungstypen zur Anwendung:

Darüber hinaus haben die Konstrukteure noch 3 weitere Typen entwickelt. Bei ihnen wurden die bereits bekannten Verbinder mit zusätzlichen Kontakten versehen, welche dann der Übertragung von Versorgungsspannungen dienen. Dadurch benötigen die angeschlossenen Geräte keine eigene Stromversorgung, was insbesondere für industrielle Zwecke von Interesse ist. Diese sind:

USB 3.0 bzw. USB 3.1 Standard-A Verbinder

schematische Darstellung einer USB 3.0 bzw. USB 3.1 Standard A BuchseDieser Standard wurde für die Verbindung am Host konzipiert.
Links, befindet sich die schematische Abbildung einer Buchse (Receptacle) mit Ansicht von außerhalb des Gerätes. Die Kontakte 1-4 sind weit hinter den Kontakten 5-9 angeordnet und daher von außen, fast nicht zu erkennen. Die Kontaktbelegung geht aus der Tabelle am Ende der Seite hervor.

USB 3.0 bzw. USB 3.1 Standard-B Verbinder

schematische Darstellung einer USB 3.0 bzw. USB 3.1 Standard B BuchseDieser Standard wurde für relativ große, stationäre Peripherie-Geräte, wie z.B.: Drucker konzipiert.
Links, die schematische Abbildung einer Buchse (Receptacle) mit Ansicht von außerhalb des Gerätes. Die Kontaktbelegung geht aus der Tabelle am Ende der Seite hervor.

Kontaktbelegung der USB 3.0 bzw. USB 3.1 Standard-A und Standard-B Receptacles (Buchsen)

Pin Signal Kurzbeschreibung Farbe
1 VBUS Versorgungsspannung (Power), + 5V DC Rot
2 D − USB 2.0 Data − (differential) Weiß
3 D + USB 2.0 Data + (differential) Grün
4 GND Masse (Ground) zu Pin 1 Schwarz
5 SSRX − Super Speed Receiver (differential) Blau
6 SSRX + Super Speed Receiver (differential) Gelb
7 GND_DRAIN Masse (Ground) für Super Speed Signale blank
8 SSTX − Super Speed Transmitter (differential) Violett
9 SSTX + Super Speed Transmitter (differential) Orange
Shell Shield metallener Schirm an Stecker und Buchse blank
  1. SSRX = Datenübertragung Gerät zu Host
  2. SSTX = Datenübertragung Host zu Gerät
  3. Die Leiter 2-3, 5-6 und 8-9 sind miteinander verdrillt.
  4. 5-6 und 8-9 sind separat abgeschirmt. Beide Schirme sind auf Pin 7 geschalten.
  5. Das Verbindungskabel ist mit einem Schirm umflochten. Dieser wiederum ist mit der Ummantelung von Stecker und Buchse verbunden.
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