Van USB-A tot Thunderbolt: alle standaarden uitgelegd

Het is geen overbodige luxe om de verschillende aansluitingsstandaarden uit elkaar te kunnen houden. Elk elektronisch apparaat heeft een beperkt aantal poorten. Die poorten gebruik je om apparaten met elkaar te verbinden of om ze op te laden. Je moet dus goed weten welke kabel je voor welk apparaat kan gebruiken. Doorheen de jaren is het aantal typen aansluitingsstandaarden flink uitgebreid, en veel consumenten hebben dan ook een schuif vol met verschillende kabels. Van USB-A 1.0 tot USB-C 4.0 en Thunderbolt, wij gaan op ontdekkingstocht door deze jungle van dongles, poorten en kabels. Na het lezen van dit achtergrondstuk zal je je nooit meer vergissen.

USB: van 1.0 naar 4.0

We beginnen bij een van de bekendste standaarden: USB. Je hoeft geen ICT-expert te zijn om deze afkorting al eens gehoord te hebben. Languit staat USB voor universal serial bus. De standaard USB wordt vaak gebruikt om randapparatuur te kunnen aansluiten op een pc. Denk aan muizen, toetsenborden, webcams en draagbare harde schijven. Via de usb-kabel kunnen datapakketten en besturingsinformatie worden uitgewisseld tussen het hostapparaat en de externe randapparatuur.

Chipfabrikant Intel nam in 1996 het voortouw voor de ontwikkeling van de eerste USB-standaard. De ontwikkeling van een universele aansluitingspoort loste heel wat problemen op die destijds gepaard gingen met het aansluiten van externe apparaten. Ten eerste was het voordelig voor de fabrikanten van die randapparatuur. Zij konden nu producten ontwikkelen die compatibel waren met zowel Windows- als Mac-computer. Maar de voordelen die USB biedt zijn vooral van technische aard. De gegevensoverdracht verloopt veel sneller via het USB-protocol en de USB-kabels voorzien de aangesloten apparaten ook van stroom zodat ze altijd blijven werken. Tenslotte kunnen apparaten worden aangesloten zonder je computer te moeten herstarten; dit wordt in vaktermen ‘hotplugging’ genoemd.

Ook binnen USB bestaan er verschillende categorieën. Het USB-protocol is sinds 1996 voortdurend verfijnd om de snelheid en de stroomcapaciteit op te trekken. Zo konden meer soorten apparatuur gebruik maken van het USB-protocol. In onderstaande tabel geven we een chronologisch overzicht van de verschillende USB-versies. Deze zal altijd vermeld staan op de verpakking.  

USB-A vs USB-B vs USB-C

De snelheid van USB-kabels is niet het enige onderscheid dat we maken binnen de USB-familie. Elke USB-kabel eindigt met een connector die je in de usb-poort van het apparaat moet schuiven. Er zijn drie typen USB-stekkers in omloop. De oudste en wellicht de meest bekende is USB-A. Je herkent dit type USB aan de rechthoekige, robuuste connectors. Hoewel USB-A al sinds 1996 bestaat, zijn USB-A-apparaten nog steeds zeer courant in omloop. De meeste laptops hebben wel één of meerdere USB-A-poorten. Die kan je gebruiken om bijvoorbeeld een toetsenbord en/of muis te verbinden of een usb-stick in te steken om bestanden op te bewaren. Na USB-A komt USB-B. USB-B kan je zien als de vreemde vogel in de USB-familie. Niet alleen omwille van zijn vierkantige vorm, maar ook omdat dit type USB veel zeldzamer is dan USB-A. Heb je een printer of een scanner thuis, dan bestaat de kans dat die gebruikt maakt van USB-B.

De opvolger van USB-A en USB-B heet USB-C. Dit type aansluiting heeft dezelfde rechthoekige vorm als USB-A, maar dan in een kleiner formaat. USB-C wordt als superieur beschouwd ten aanzien van zijn voorgangers omdat deze aansluiting veel hogere snelheden haalt. USB-C-apparaten ondersteunen minimaal het 3.1-protocol wat resulteert in maximale datasnelheden van 10 tot 16 Gbps, afhankelijk van wat het hostapparaat aankan natuurlijk. Steeds meer elektronicafabrikanten schakelen daarom over naar USB-C. Binnen de drie grote USB-klassen heb je dan ook nog eens Mini-USB en Micro-USB, aangepast voor kleinere apparaten. De verschillende USB-typen kunnen overigens perfect in combinatie met elkaar gebruikt worden. Je hebt veel kabels die aan het ene uiteinde een USB-A-connector hebben en aan het andere uiteinde een USB-C-connector om verschillende soorten apparaten met elkaar te verbinden. Ook kan je gebruik maken van usb-adapters als je apparaat niet de juiste poort heeft voor je kabel.

USB-C is de toekomst

Van al die verschillende usb-standaarden zou een mens een punthoofd krijgen. Bovendien is het ook niet echt gebruiksvriendelijk voor consumenten. Voor het ene apparaat heb je een USB-A-kabel nodig, voor het andere een USB-C-kabel en op den duur zit je met een wirwar van kabels thuis. Daar komt gelukkig verandering in. De Europese Unie heeft een wetsvoorstel goedgekeurd dat alle elektronische apparaten vanaf 2024 verplicht een oplader met usb-c te ondersteunen. Vanaf dan zal je dus nog maar één oplader nodig hebben voor al je apparaten thuis, van laptops tot videocamera’s. Voor laptops is wel een overgangsperiode tot 2026 voorzien.

• Lees ook: Een oplader voor allen, allen voor één oplader?

De standaardisering van opladers moet er niet alleen voor zorgen dat je minder kabels zal hebben thuis, het moet er op termijn ook voor zorgen dat er minder opladers worden weggegooid. Toch is die verplichting er niet zonder slag of stoot gekomen. De fabrikanten, met Apple voorop, hebben lang proberen dwarsliggen. Zij beargumenteerden dat standaardisering innovatie binnen oplaadtechnologie zal tegenwerken, maar dat argument heeft de Europese Unie van tafel geveegd. Op termijn zal USB-C dus de standaard bij uitstek worden. We zien nu al dat micro- en mini-usb zo goed als volledig vervangen zijn door USB-C en het lijkt slechts kwestie van tijd vooraleer de dagen van USB-A ook geteld zijn.

Donder en bliksem

En dat brengt ons naar de volgende grote doorbraak: Thunderbolt. Thunderbolt maakt gebruik van dezelfde connector als USB-C en wordt daarom ook wel vaak binnen de USB-klasse gerekend, maar het is niet helemaal hetzelfde. Apple was één van de eerste grote elektronicafabrikanten die Thunderbolt omarmde en zij hebben ook meegewerkt aan de ontwikkeling ervan. Maar Thunderbolt is in tegenstelling tot wat de legendes beweren geen exclusieve uitvinding van Apple. Apple ontwikkelde de eerste versies wel samen met Intel, maar de chipfabrikant nam gaandeweg de rechten over waardoor ook andere merken gebruik konden maken van de technologie. Thunderbolt 1 en 2 maakten nog gebruik van Mini DisplayPort, een aansluitingstandaard die wordt gebruikt voor het overdragen van video en audio. Pas bij de huidige standaard Thunderbolt 3 werd een usb-c-adapter aangenomen en werd de standaard ook veel breder ondersteund. Je herkent een Thunderbolt-adapter of -poort aan het bliksemschichtteken.

Thunderbolt heeft twee grote troeven ten aanzien van USB. De meest voor de hand liggende is de grotere bandbreedte en stroomcapaciteit van Thunderbolt. Thunderbolt 1 haalde een verbindingssnelheid van 10 Gbps, Thunderbolt 2 verdubbelde dat naar 20 Gbps en met Thunderbolt 3 haal je zelfs 40 Gbps. Omdat ook meer protocollen worden ondersteund, kan je meerdere apparaten aansluiten op één poort. Thunderbolt maakt daarvoor gebruik van daisy chain-technologie. Als je een apparaat via een Thunderbolt-kabel aansluit op je pc, kan je de Thunderbolt-poort van dat apparaat gebruiken om een tweede apparaat te connecteren. Zo kan je een ketting van maximaal 6 apparaten creëren en heb je dus maar één poort op je pc nodig om meerdere apparaten te kunnen aansluiten. De nieuwe versie van Thunderbolt haalt dezelfde snelheden als de vorige versie, maar verbetert wel de ondersteuning voor videodata. Met Thunderbolt 4 kan je een 8K-monitor of twee 4K-monitoren aansluiten op je pc.

HDMI vs DisplayPort

Naast één of meerdere USB-poorten zijn veel elektronische apparaten ook uitgerust met een HDMI-poort of DisplayPort. HDMI (high-definition multimedia interface) is een heel andere standaard voor aansluitingen dan USB en is vooral bedoeld voor het overdragen van audiovisuele gegevens. Je zal een HDMI-poort dan ook meestal terugvinden bij laptops, televisies, monitoren en spelconsoles. HDMI was zelf ooit de opvolger van DVI (Digital Visual Interface). Waar DVI steunde op analoge signalen, is HDMI een digitaal signaal dat niet meer hoeft geconverteerd te worden. De eerste HDMI-kabels verschenen in 2002. Dankzij HDMI kon de beeldresolutie worden opgetrokken, maar HDMI moest ook zelf voortdurend mee evolueren met de nieuwste ontwikkelingen in beeldtechnologie. HDMI 1.0 ondersteunde maximaal 1080p, vanaf HDMI 1.4 kon 4K-beeld weergeven worden. HDMI 2.0 maakte de sprong naar 8K en de huidige standaard HDMI 2.1 kan in theorie zelfs 10K aan, al bestaan daar nog nauwelijks tot geen toepassingen voor.

De tegenhanger van HDMI is DisplayPort. DisplayPort kan je zien als de opvolger van VGA. Achter de technologie zitten enkele grootmachten uit de techsector. Uiteraard heeft Intel weer een vinger in de pap, maar ook Samsung, Dell, HP, Philips, Nvidia en AMD werkten mee. Een indrukwekkend gezelschap. DisplayPort wordt voor dezelfde toepassingen gebruikt als HDMI, maar kan wel meer bandbreedte in de strijd gooien dan zijn rivaal. De huidige standaard DisplayPort 2.0 heeft een maximale bandbreedte van 80 Gbps, tegenover 48 Gbps bij HDMI 2.1. Daardoor kan DisplayPort 8K-beeld weergeven met een verversingsgraad van 120 Hz, terwijl dit HDMI begrensd zou zijn op 60 Hz. Op termijn is het mogelijk dat DisplayPort meer en meer opgaat in Thunderbolt en dat we kabels krijgen die usb- en DisplayPort-functies met elkaar integreren.