Thunderbolt 4 和 USB4 如今已成为笔记本电脑、计算机、电码头等移动电子设备中最普遍的连接标准。Thunderbolt 4 和 USB4 均采用 USB Type-C 连接器,也因在设计和功能上共有许多相似之处而相互兼容。这两种技术还支持 40Gbps 的数据传输速度、视频直通以及高达 240W 的电源。
即将推出的 Thunderbolt 5 设计以 Thunderbolt 3 和 4 为基础,并将支持的数据速率提到一倍的 80Gbps。凭借支持高分辨率 DisplayPort 输出的非对称链路,Thunderbolt 5 所提供的数据速率甚至可以提高到 120Gbps,同时通过单个 USB-C 电缆连接仍保持 40Gbps 的同步数据传输。
TBT 和 USB4 如何相关?
Intel 的 Thunderbolt 3 技术在 2017 年首次推出。相同的协议规范随后于 2019 年贡献给 USB-IF,为同年发布的 USB4 开放规范奠定了基础。 Intel 接着将 TBT4 功能集成到其 CPU 中,使得更广泛的设备和配件集成到 TBT4 和 USB4 生态系统。支持 TBT3 和 TBT4 的著名笔记本电脑、电脑和配件包括 Apple MacBookAir、MacBookPro 系列笔记本、Dell XPS 系列笔记本、OWC TBT4 坞站等。TBT4 和 USB4 应用程序也开始引用相同的 USB4 规范,包括电气、链路和协议等方面。此外,在宣布 USB4 版本 2 支持 80Gbps 后,TBT5 也开始支持 USB4 版本 2。
USB4 与 TBT4 的主要区别
这两个标准之间的主要区别在于 USB4 所支持的功能大多是可选的。这开放性也使得 USB4 规范能够在不同的应用程序中广泛使用。 而TBT4 则把该选项成为笔记本电脑和计算机相关应用程序的默认功能。尽管如此,这两个标准之间的相似之处导致了一般的消费者甚至是专业工程师和产品设计师感到困惑。为了向消费者传达正确的功能并帮助制造商节省设计、测试和调试所花费的资源,让我们解析这些标准之间的差异。
Thunderbolt™ 5、Thunderbolt™ 4 和 USB4 之间的区别
最基本的要求规范
Thunderbolt 4/5 和 USB4 的主要区别在于最低规格要求。以下表格使用笔记本电脑为说明例:
主机最低要求 | Thunderbolt 5 | Thunderbolt 4 | USB4 |
速度 | 25.6GBaud x2, 10.0G/20.0G x2, 10.3125G/20.625G x2 | 10.0G/20.0G x2, 10.3125G/20.625G x2 | 10.0G/20.0G x2 |
带宽 | 80Gbps | 40Gbps | 20Gbps |
非对称链接 | 支持 (120G/40G) | 不支持 | 不支持 |
USB-C 端口所提供的电量 | 至少15W | 至少15W | 至少7.5W |
USB3 通道 | 10Gb/s | 10Gb/s | 10Gb/s |
PCIe 通道 | 64Gbps (Gen4 x4) | 32Gbps (Gen3 x4) | 可选项 |
DP 通道 | DP2.1 (UHBR20), 2台显示器 | DP1.4a (HBR3), 2台显示器 | DP1.4a, 1台显示器 |
显示器支持 | 双6k | 双4k | 一台显示器(无最低频宽) |
获得 Thunderbolt 4 认证的益处
涵盖 USB 充电、高速数据传输和互操作性
在 TBT4 的数据速率确实增加到 20Gbps 和TBT5 的数据速率增加到 25.6GBaud 的同时,组件、PCB、连接器和电缆的信号质量也急剧下降。为了确保从 TBT4 坞站或 USB-C 电源适配器向连接的设备或消耗电源提供正确的功率水平,Intel TBT4 要求产品供应商在进入市场之前必须获得 TBT 认证。该认证涵盖电气测试、功能测试以及 TBT4/3 主机、设备、配件和电缆等多种高速应用,以确保为最终消费者提供预期的 TBT4 体验。
满足消费者需求,实现市场潜力
Thunderbolt 4 的性能为寻求以下功能的用户者提供更具有吸引力的选择:
- 向后兼容 Thunderbolt 3
- 通过基于 Intel VT-d 的 DMA 保护连接时的数据安全
- 配备 Intel Iris X 显卡的第 11 代 Intel Core i5 或 i7 移动处理器支持的主机设备提高了视频和数据传输质量
- 提高电池寿命
- 支持具有最多四个下游 Thunderbolt 端口的连接配件
- USB4 兼容性
通过单根电缆,Thunderbolt 4/5 还通过协议隧道提供对其他协议的支持,例如 DisplayPort 1.4/2.1 和 PCIe Gen3/Gen4。 从这个意义上说,TBT4 是真正的通用电缆,可以承载 DisplayPort、PCI Express 以及 USB4 和 TBT4/5 的电力传输,前所未有的灵活性,无疑将受到以下用户的欢迎:
- 需要最新相机所需的快速 PCIe 32Gbps 传输速度和大容量存储的创意人员和营销人员
- 在编码或建模时使用多个显示器的开发人员
- 越来越多地使用数据密集型人工智能程序来加快工作流程的普通高生产率员工
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