Das USB Implementers Forum (USB-IF) hat im September 2019 die finale USB-4-Spezifikation verabschiedet. Obwohl der neue Standard auf Thunderbolt 3 aufbaut, bedeutet das keine automatische Abwärtskompatibilität: USB 4 schreibt weder 40 GBit/s noch volle PCIe-Durchleitung zwingend vor.
Kleinster gemeinsamer Nenner der neuen Spezifikation sind 20 GBit/s, bekannt als USB-3.2-Gen-2×2-Modus. Die 40 GBit/s von USB 4 tragen den Namen Gen 3×2 und sind optional. Damit weicht USB 4 in einem zentralen Punkt von Thunderbolt 3 ab, das 40 GBit/s fest vorschreibt.
Weitere Abweichungen betreffen die Topologie: Thunderbolt 3 erlaubte nur Kettenschaltungen, USB 4 setzt dagegen auf die vertraute Hub-Baumstruktur. Technisch erfordert das einen neuen Baustein, den das USB-IF als Router bezeichnet. Dieser verteilt eingehende Pakete an separate Bausteine, etwa einen USB-Hub oder einen PCIe-Switch, und sorgt so dafür, dass auch ältere USB-3.0-Peripherie weiter funktioniert.
Was USB-4-Hubs leisten muessen
Waehrend Hosts und Geraete beim Funktionsumfang Spielraum haben, sind die Anforderungen an USB-4-Hubs streng definiert: Sie muessen zwingend beide Geschwindigkeitsstufen (20 und 40 GBit/s), einen integrierten PCIe-Switch und DisplayPort-Durchleitung an allen Ausgaengen unterstuetzen. Hubs erfuellen damit nahezu den vollstaendigen USB-4-Umfang.
Fuer Entwickler und Systemintegratoren hat das konkrete Folgen: Bestehende Thunderbolt-3-Controller decken zwar 40 GBit/s und USB Gen 2 ab, unterstuetzen aber nicht den Gen-2×2-Modus. Neue USB-4-Produkte werden daher zunachst vor allem Notebooks mit einem zusaetzlichen USB-3.2-Controller und alternativer DisplayPort-Ausgabe sein. Chipsatz-Integration bei AMD und Intel wird nach Einschaetzung des USB-IF noch Jahre in Anspruch nehmen.
Angaben zur Stromversorgung fehlen in der USB-4-Spezifikation vollstaendig; das Gremium verweist dafuer auf die separat gepflegte USB-PD-Spezifikation.