Thunderbolt 4: Rebranded Thunderbolt 3 z kilkoma ulepszeniami

Na targach CES 2020, na początku tego roku, Intel ogłosił plany wprowadzenia nowej specyfikacji i najnowszej iteracji czteroletniego Thunderbolta 3 gdzieś w tym roku. W tamtym czasie krzemowy gigant nie zdradził zbyt wielu szczegółów ani specyfikacji nowej specyfikacji. Jednak dzisiaj w końcu zaprezentowała aktualizację do już szybkiej specyfikacji, Thunderbolt 3 — Thunderbolt 4. Zanurzmy się, aby sprawdzić, co najnowsza iteracja ma do zaoferowania dla nadchodzących urządzeń i jak różni się od obecnej specyfikacji .

Złącze Thunderbolt, dla osób nieświadomych, to standard opracowany przez firmę Intel we współpracy z firmą Apple. Po raz pierwszy został przyjęty przez giganta z Cupertino w 2011 roku. Niedługo potem inni producenci laptopów wskoczyli na modę i zaczęli wykorzystywać Thunderbolt w swoich ofertach high-end. Ideą standardu Thunderbolt było zaoferowanie uniwersalnego portu do szybkiego połączenia z urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak dyski zewnętrzne, interfejsy sieciowe, wyjście wideo dla zewnętrznych wyświetlaczy i wysokiej klasy rozwiązania pamięci masowej, takie jak macierze RAID.

Jedną z największych zalet, jakie przyniósł Thunderbolt, były możliwości dwukierunkowe, które pozwalały na jednoczesną transmisję i odbiór danych. W ten sposób zapewniając szybsze i niezawodne działanie w porównaniu z popularnymi wówczas standardami. Nie wspominając już o tym, że standard sprawił, że wszystko było wygodniejsze, oferując możliwość polegania na jednym adapterze/kablu, aby móc łączyć i uzyskiwać dostęp do różnych urządzeń. Powodem tak szerokiej użyteczności i możliwości Thunderbolt jest fakt, że jest to połączenie PCI Express (PCIe), Display Port (DP) i szeregowej komunikacji danych, co czyni go uniwersalnym do przesyłania danych i zasilania.

W ciągu ostatnich kilku lat Thunderbolt ewoluował i osiągnął punkt, w którym jest mylony i kojarzony ze standardem USB-C. Ponieważ, po standardach Thunderbolt 1 i Thunderbolt 2, które wykorzystywały to samo złącze co Mini Display Port (MDP), następna (i obecna) generacja Thunderbolt, Thunderbolt 3, została przeniesiona na złącze USB-C z Universal Serial Bus (USB).

Chociaż oba porty wydają się takie same, na tym kończą się podobieństwa. Ponieważ chociaż Thunderbolt 3 ma możliwości USB-C, to nie jest tak w przypadku USB-C. Więc jeśli podłączysz kabel Thunderbolt 3 do portu USB-C, nie uzyskasz możliwości Thunderbolt 3, a zamiast tego musisz zadowolić się tym, co oferuje USB-C. Na przykład port USB-C nie pozwoliłby na uzyskanie przepustowości 40 Gb/s na porcie USB-C. Zamiast tego obniży to samo do 10 Gb/s, co jest maksymalną przepustowością, jaką można osiągnąć z portu USB-C.

Mówiąc o sprawności Thunderbolt 3, specyfikacja oferuje dwukrotnie większą przepustowość w porównaniu z Thunderbolt 2 — dwa dwukierunkowe kanały 20 Gb/s w dwóch dwukierunkowych kanałach 10 Gb/s. Zwiększona przepustowość umożliwia nowszej specyfikacji oferowanie do 4 linii PCIe 3.0, 8 linii DisplayPort 1.2 i USB 3.1 10 Gbit/s.

Po ogłoszeniu przez Intel Thunderbolt 4 niewiele się zmieniło, ponieważ nowsza specyfikacja opiera się na Thunderbolt 3 i osiąga prędkość 40 Gb/s, taką samą jak Thunderbolt 3, do przesyłania danych i zasilania przez pojedyncze połączenie. Jednak to w innych aspektach wprowadza nowe zmiany, które pomagają w poprawie wydajności standardu.

Na początek, od Thunderbolt 4, Intel sugeruje oferowanie stacji dokujących z maksymalnie czterema portami Thunderbolt i uniwersalnymi kablami o długości do 2 metrów, co jest pierwszym standardem Thunderbolt. Gigant krzemowy sugeruje również, że jego najnowsza specyfikacja Thunderbolt jest zgodna z istniejącymi standardami branżowymi, takimi jak USB4, DisplayPort i PCI Express (PCIe), a także jest zgodna z poprzednią generacją produktów Thunderbolt i USB.

Idąc dalej, w oparciu o wymagania certyfikacyjne Thunderbolt 4, które są wymagane przez firmę wytwarzającą produkty, aby ich przestrzegać, aby uzyskać certyfikat Thunderbolt 4, wydaje się, że Thunderbolt 4 wprowadzi następujące zmiany:

1. Możliwość zasilania dwóch wyświetlaczy 4K lub jednego wyświetlacza 8K
2. Obsługa stacji dokujących/akcesoriów z maksymalnie czterema portami Thunderbolt 4
3. Szybkość transferu 32 Gb/s przez PCIe
4. Zgodność z USB 4

Kilka lat temu Intel przekazał specyfikację Thunderbolt 3 na forum Implementers Forum (USB-IF) — organizacji non-profit odpowiedzialnej za utrzymanie, promowanie i wspieranie standardu USB — aby przyspieszyć przyjęcie Thunderbolt 3. W ten sposób firma wprowadził standardową opłatę licencyjną Thunderbolt, ułatwiając każdemu tworzenie produktów zgodnych z Thunderbolt 3. Jednak mimo że standard jest wolny od opłat licencyjnych, producenci nadal muszą uzyskać certyfikat Intela, aby otrzymać znaczek Thunderbolt dla swoich produktów.

W przypadku Thunderbolt 4 producenci, którzy chcą uzyskać certyfikat swoich produktów, muszą spełniać następujące kryteria (oprócz czterech punktów wymienionych powyżej) –

1. Ładowanie komputera na co najmniej jednym porcie komputera
2. Możliwość wybudzenia komputera przez dotknięcie klawiatury/myszy po podłączeniu do stacji dokującej Thunderbolt
3. Ochrona bezpośredniego dostępu do pamięci (DMA) firmy Intel VT-d, aby zapobiec atakom DMA

Poza tym Intel ogłosił również serię kontrolerów Thunderbolt 4 8000, które będą kompatybilne z istniejącymi komputerami i akcesoriami Thunderbolt 3. Producentom komputerów oferuje kontrolery hostów JHL8540 i JHL8340, natomiast producentom akcesoriów kontroler urządzeń JHL8440.

Dostępność

Oczekuje się, że pierwszy zestaw komputerów i akcesoriów obsługiwanych przez specyfikację Thunderbolt 4 będzie dostępny jeszcze w tym roku. Oprócz tego Intel sugeruje również, że najnowsza linia laptopów oparta na programie „Projekt Athena” będzie również dostępna mniej więcej w tym samym czasie. Nadchodzące procesory (Tiger-Lake) będą pierwszymi, które zintegrują Thunderbolt 4. Jeśli chodzi o kontroler 8000, oczekuje się, że Intel dostarczy je jeszcze w tym roku.