Industrielle Bildverarbeitung USB 3.0 künftig mit 10 GBit/s

Bettina Ronit Hörmann, IDS: »Die 10-GBit/s-Variante wird USB 3.0 als Bildverarbeitungs-Schnittstelle weiteren Schub verleihen.«

USB 3.0 ist dabei, sich zur Standardschnittstelle in der industriellen Bildverarbeitung zu entwickeln. Eine USB 3.1 genannte Spezifikation für Datenraten von 10 GBit/s statt bisher 5 GBit/s ist schon fertig; Produkte in Serienstückzahlen, etwa Hubs oder Festplatten, werden aber erst für 2015 erwartet.

»Das USB-IF (USB Implementers Forum, Inc.) hat im Januar 2013 eine neue USB-3.0-Spezifikation mit einer Übertragungsrate von 10 GBit/s statt bisher 5 GBit/s angekündigt«, erläutert Bettina Ronit Hörmann, Media Communications Manager der IDS Imaging Development Systems GmbH. »Die Vorteile von USB 3.0 - universelle Verfügbarkeit, Plug&Play-Funktionalität, Abwärtskompatibilität zu den anderen USB-Versionen, Daten und Strom über ein einziges Kabel und damit einfache Integration - bleiben bestehen, so dass Anwender von einer noch schnelleren Datenrate profitieren und ihre bestehende Peripherie größtenteils einfach weiternutzen können. Hier zeigt sich das Plus an Investitionssicherheit.«

Mit der Verdopplung der Bandbreite würde USB 3.1 künftig die gleichen Geschwindigkeiten wie etwa die CameraLink- und die 10-Gigabit-Ethernet-Schnittstelle erreichen - laut Hörmann »bei einfacherer Integration, ohne zusätzliche Stromversorgung und bei geringeren Systemkosten, etwa weil keine zusätzlichen Framegrabber wie für CameraLink-Lösungen nötig sind«. Die Thunderbolt-Schnittstelle biete zwar dieselbe Bandbreite, ihre geringe Verbreitung verursache aber höhere Systemkosten.

Technische Neuerungen

Technisch soll sich bei USB 3.1 möglichst wenig gegenüber USB 3.0 ändern. »Die Verdopplung der Übertragungsrate soll vor allem durch eine veränderte Datenkodierung erreicht werden«, stellt Hörmann fest. »Statt 8b/10b-Kodierung setzt der neue Standard auf 128b/132b-Kodierung.« So werde einerseits der Kodierungs-Overhead wesentlich reduziert, andererseits würden Single- und Multi-Bit-Fehler nahezu vermieden.

»Die Steckverbinder sollen Hardware-technisch gleich bleiben und damit weiterhin abwärtskompatibel nicht nur zur 'Normalversion‘ von USB 3.0, sondern auch zu USB 2.0 sein«, erläutert Hörmann. »Bei den Kabeln ist jedoch eine Anpassung der Abschirmung und Erdung nötig. Die maximale Kabellänge verringert sich auf unter 2 Meter. Größere Kabellängen erfordern voraussichtlich einen Repeater oder den Einsatz aktiver Kabel.«

Nach Abschluss der Review-Phasen hat das USB Implementers Forum die finale Spezifikation für USB 3.1 jetzt bekannt gegeben. »Erste Produkt-Prototypen wie Hubs oder Festplatten sind aber frühestens Mitte/Ende 2014 zu erwarten«, stellt Hörmann fest. »Ab 2015 könnten dann die ersten Produkte in Serienstückzahlen auf den Markt gelangen.«