ما هو Thunderbolt 4؟ لماذا ستكون هذه الواجهة الجديدة مهمة في أجهزة الكمبيوتر في عام 2021
نشرت: 2022-01-29بالنسبة لأي شخص استخدم جهاز كمبيوتر محمول يعمل بنظام Mac في السنوات الأخيرة ، أو جهاز كمبيوتر محمول من طراز Windows متقدم ، ربما كان Thunderbolt 3 على رادارهم - وربما جعلهم يخدشون رؤوسهم فيما يتعلق بما يمكن أن يفعله. يبدو هذا المنفذ كواحد من موصلات USB Type-C ذات الطراز الجديد ، ولكنه يفعل الكثير: يمكنه حمل إشارة فيديو باستخدام بروتوكول DisplayPort ، وشحن الأجهزة المتصلة ، والسماح بنقل البيانات بسرعات تفوق ما هو بسيط. يمكن أن يدير USB. (انظر الشرح الخاص بنا ، Thunderbolt 3 مقابل USB-C: ما الفرق؟)
ومع ذلك ، تبدأ قصة أحدث نكهة لواجهة Thunderbolt - Thunderbolt 4 - بتغيير في الاتجاه. فتحت Intel بروتوكول Thunderbolt 3 لاتحاد التحكم في USB (USB-IF) للاستخدام الخالي من حقوق الملكية في تطوير الجيل التالي من USB4 ، مما يوفر سرعات أعلى وقابلية للتشغيل البيني لأجهزة USB4. في الواقع ، تتشابك مصائر واتجاهات المواصفات "4" الجديدة. (ونعم ، أسقط فريق USB المساحة في "USB4." هذا ليس خطأ مطبعي.)
هذا التحرك نحو المصدر المفتوح لا يعني ، مع ذلك ، أن Intel توقفت عن تطوير مواصفات Thunderbolt الخاصة بها تقليديًا. واصلت Intel تحريك Thunderbolt أسفل المسارات وأعلنت عن Thunderbolt 4 قبل عام في CES 2020 ، وبدأت الآن للتو في طرح أجهزة الكمبيوتر الجديدة المزودة بـ Thunderbolt 4 المستندة إلى معالجات Intel من الجيل الحادي عشر ("Tiger Lake"). تعمل أجهزة الكمبيوتر التي تستند إلى Tiger Lake أيضًا على إدخال اتصال USB4 ، لذلك لا بد أن يكون هناك بعض الالتباس مع وصول Thunderbolt 4 و USB4 في نفس الوقت ... وأحيانًا ، على نفس المنافذ الفعلية .
كما أن تشويش الصورة هو افتقار Thunderbolt 4 لميزة واحدة من العناوين الرئيسية - مثل سرعة أعلى نهاية أسرع من سابقتها. Thunderbolt 4 ليست لعبة سريعة ؛ يتعلق الأمر بالمتطلبات الدنيا أكثر من السرعات القصوى. لمساعدتك في معرفة كيفية اختلاف Thunderbolt 4 عن Thunderbolt 3 ، وكذلك عن USB4 ، قمنا بإعداد كتاب تمهيدي صغير عن حالة التشغيل.
الصاعقة: قليل من التاريخ
قبل أن ندخل في تفاصيل بروتوكول Thunderbolt 4 الجديد ، دعنا أولاً نقوم بعمل نسخة احتياطية وشرح ما هو Thunderbolt وما يفعله ، وكيف وصلنا إلى هنا.
تم تقديم Thunderbolt من قبل Intel و Apple ، وقد ظهر لأول مرة على MacBook Pro في عام 2011. كان الشكل المادي للمنفذ عبارة عن موصل DisplayPort صغير مع رمز صاعقة صغير بجانبه. لقد جمعت بين تقنيات DisplayPort و PCI Express في كابل واحد لتشغيل شاشات عالية الدقة وعمليات نقل بيانات عالية السرعة بسرعة قصوى تبلغ 10 جيجابت في الثانية. باستخدام نفس المنفذ المادي ، ضاعف Thunderbolt 2 النطاق الترددي إلى 20 جيجابت في الثانية وأضاف دعم DisplayPort 1.2 ، مما يمنح الواجهة القدرة على توجيه إشارة فيديو إلى شاشة 4K.
ضاعف Thunderbolt 3 معدل البيانات - مرة أخرى - إلى 40 جيجابت في الثانية. تغيير كبير آخر: لم يعد Thunderbolt 3 يستخدم موصل mini DisplayPort كواجهة فعلية ، مما أسقطه لصالح منفذ USB Type-C ، مع تشغيل التكنولوجيا على هذا الموصل ، بنفس الطريقة التي يتم بها تثبيت Thunderbolt 1 و 2 على mini منفذ الشاشة. يضيف أيضًا ما يصل إلى 100 واط من الطاقة عبر USB Power Delivery (USB PD) ، لذلك يمكنك استخدام جهاز الكمبيوتر الخاص بك لشحن هاتفك وأجهزة USB الأخرى - أو حتى شحن كمبيوتر محمول عبر المنفذ. قدمت مواصفات Thunderbolt 3 أيضًا شبكة Thunderbolt مع إيثرنت بسرعة 10 جيجابت في الثانية. قدم Thunderbolt 3 نطاقًا تردديًا كافيًا للفيديو مما أدى إلى مجموعة واسعة من التطبيقات ، من أحواض الكبل الأحادي التي يمكنها أيضًا شحن أجهزتك ، إلى وحدات معالجة الرسومات الخارجية لزيادة قدرات رسومات الكمبيوتر المحمول.
Thunderbolt 4 مقابل Thunderbolt 3: ما الفرق؟
لا يقدم Thunderbolt 4 أي تحسينات جذّابة للعناوين على Thunderbolt 3. على السطح ، يبدو البروتوكولين متشابهين جدًا. كلاهما يستخدم موصل USB من النوع C المادي. كلاهما يوفر سرعة نقل قصوى تصل إلى 40 جيجابت في الثانية. كلاهما يوفر ما لا يقل عن 15 واط وما يصل إلى 100 واط من طاقة الشحن. وكلاهما يوفر دعمًا لشبكات 10 جيجابت في الثانية.
ومع ذلك ، تحت السطح ، يتمتع Thunderbolt 4 بعدد من المزايا المهمة. بالنسبة للمبتدئين ، يضاعف الحد الأدنى لمتطلبات الفيديو والبيانات الخاصة بـ Thunderbolt 3. سيدعم Thunderbolt 4 إرسال إشارة فيديو إلى شاشتين 4K ، أو إلى شاشة 8K واحدة ، حيث يلزم Thunderbolt 3 لدعم عرض واحد فقط بدقة 4K. وحيث يتعين على أنظمة Thunderbolt 3 أن تدعم فقط معدل بيانات 16 جيجابت في الثانية عبر PCI Express ، فإن Thunderbolt 4 سيضاعف هذا المطلب إلى 32 جيجابت في الثانية. من المؤكد أن هذا النطاق الترددي الإضافي سيتم استخدامه بشكل جيد من قبل أي شخص ينقل بانتظام ملفات ضخمة من مقاطع الفيديو عالية الدقة ومجموعات البيانات الكبيرة الأخرى من محركات أقراص التخزين إلى أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم للتحرير.
سيؤدي Thunderbolt 4 أيضًا إلى أجهزة طرفية أكثر قدرة. سترى قواعد Thunderbolt 4 وشاشات مع أربعة منافذ Thunderbolt 4 ، ضعف المنفذين ، على الأكثر ، ستجده في أجهزة Thunderbolt 3. ستكون أجهزة الكمبيوتر المحمولة الجديدة الرقيقة والخفيفة التي تحتاج إلى أقل من 100 واط لشحنها مطلوبة لتوفير شحن USB من النوع C على واحد على الأقل من منافذ Thunderbolt 4 الخاصة بها. وعند توصيل كمبيوتر محمول Thunderbolt 4 بقاعدة Thunderbolt 4 ، يجب أن يكون قادرًا على الاستيقاظ من وضع السكون من لوحة مفاتيح أو ماوس متصل. ستدعم كبلات Thunderbolt 4 أيضًا سرعة نقل تصل إلى 40 جيجابت في الثانية بطول يصل إلى مترين ، بزيادة من 0.5 متر كحد أقصى لكابل Thunderbolt 3 السلبي.
من خلال القدرة على ربط ما يصل إلى ستة أجهزة Thunderbolt ، يمكنك توصيل أجهزة متعددة دون أن يحتاج كل منها إلى اتصال مباشر بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. بالاقتران مع إمكانات الشحن والاستيقاظ من النوم الأكبر في Thunderbolt 4 والكابلات الأطول ، ستتمتع بمزيد من المرونة في إعداد مساحة العمل الخاصة بك لتقليل ازدحام مكتبك بالأسلاك وجعل حياتك المكتبية أسهل قليلاً.
Thunderbolt 4 مقابل USB4: الاختلافات الرئيسية
الآن ، في الواقع العملي ، من السهل الخلط بين Thunderbolt 4 و USB4. كلاهما يستخدم موصل USB من النوع C. كلاهما يوفر عرض نطاق ترددي أقصى يبلغ 40 جيجابت في الثانية. يتم تقديم كلاهما مع معالجات Intel Core الجديدة من الجيل الحادي عشر "Tiger Lake". ويدعم Thunderbolt 4 منفذ USB4 ، مما يعني أنه يمكنك توصيل جهاز USB بمنفذ Thunderbolt في الكمبيوتر المحمول. Thunderbolt 4 متوافق أيضًا مع الإصدارات السابقة مع Thunderbolt 3. ومع ذلك ، في كلتا الحالتين ، سيكون الاتصال افتراضيًا على السرعات البطيئة لـ USB4 أو Thunderbolt 3.
Thunderbolt 4 هو في الأساس ضمان أنك تحصل على أفضل إصدار من USB4. بينما يوفر USB4 نفس سرعة 40 جيجابت في الثانية مثل Thunderbolt 4 ، هناك أيضًا إصدار أبطأ 20 جيجابت في الثانية من USB4. يضمن Thunderbolt 4 أيضًا أنه يمكنك تشغيل زوج من شاشات 4K كحد أدنى ونقل البيانات بسرعة تصل إلى 32 جيجابت في الثانية. مع USB4 ، نضمن لك فقط الحد الأدنى لتشغيل شاشة واحدة ومعدل بيانات 16 جيجابت في الثانية. يفتقر محور USB4 أيضًا إلى متطلبات الشحن والإيقاظ من السكون الإلزامية لـ Thunderbolt 4 ، بالإضافة إلى شبكات بسرعة 10 جيجابت في الثانية.
يتمتع USB4 بميزة واحدة عن Thunderbolt 4: الشعارات الأكثر إفادة. مع USB4 ، يجب أن ترى شعارات "USB 20Gbps" و "USB 40Gbps" بجوار منافذ USB Type-C والتي ستخبرك بأي نوع من USB4 تتعامل معه. لسوء الحظ ، لا تقدم Intel مثل هذه التفاصيل مع شعارات Thunderbolt الخاصة بها. شعار Thunderbolt هو شعار Thunderbolt عبارة عن صاعقة برق ، ولا توجد وسيلة لمعرفة ما إذا كان المنفذ من الإصدار 1 أو 2 أو 3 أو 4 من Thunderbolt فقط من خلال إلقاء نظرة خاطفة على جانب الكمبيوتر المحمول أو لوحة الإدخال / الإخراج الخاصة بجهاز الكمبيوتر المكتبي. (سيخبرك الموصل ما إذا كان Thunderbolt 1 أو 2 مقابل Thunderbolt 3 أو 4 ، ولكن هذا كل ما يمكنك أن تفترضه على مرمى البصر.) ستحتاج إلى الرجوع إلى دليل المستخدم أو ورقة المواصفات لمعرفة إصدار Thunderbolt الذي يقدمه الجهاز . (قد تشتمل بعض كبلات Thunderbolt 4 على "4" بجوار شعار Thunderbolt 4 ، ولكن لا يتم تقديم هذه الخصوصية عادةً على أجهزة الكمبيوتر المحمولة.)
الأمن ضد الرعد
الميزة الأخيرة التي يقدمها Thunderbolt 4 على Thunderbolt 3 هي حماية أفضل ضد هجمات Thunderspy. في مثل هذا الهجوم المحتمل ، يمكن للمتسلل سرقة بياناتك عبر نقاط ضعف منفذ Thunderbolt. يتطلب مثل هذا الهجوم وصولاً ماديًا إلى جهازك ، ولكنه يستغرق خمس دقائق كاملة ويكون فعالًا حتى عندما يكون الكمبيوتر المحمول مقفلاً أو نائماً ، أو محرك الأقراص الثابتة لديك مشفر.
تم ترشيحها بواسطة المحررين لدينا
هجوم Thunderspy قادر على العمل من خلال الاستفادة من جزء PCI Express من Thunderbolt والوصول المباشر للذاكرة (DMA) ، والذي يتجاوز وحدة المعالجة المركزية لتمكين الوصول السريع إلى ذاكرة النظام. يتطلب Thunderbolt 4 تقنية المحاكاة الافتراضية من Intel لـ Directed I / O (VT-d) ، والتي تحمي من هجمات DMA.
كيف يعمل هذا: يوفر VT-d إعادة تعيين DMA ، والذي يعزل جزءًا من ذاكرة النظام لجهاز متصل ، بحيث لا يتمكن الجهاز من القراءة أو الكتابة في مناطق أخرى من ذاكرتك. إنه يعمل بشكل أساسي على عزل جزء من ذاكرة النظام لجهاز Thunderbolt ، لذلك لا يمكنه الوصول إلى أماكن أخرى في الذاكرة للكتابة ، على سبيل المثال ، حماية كلمة المرور الخاصة بجهازك.
من المؤكد أن هذه الثغرة الأمنية تشكل تهديدًا بعيدًا جدًا بالنسبة لمعظم الناس. إنه مصدر قلق أساسي لأجهزة الكمبيوتر المحمولة الخاصة بالشركات التي قد تسافر كثيرًا ، وتترك في أماكن غير آمنة ، وتحتوي على بيانات مالية أو بيانات تجارية أخرى حساسة للغاية.
وصول Thunderbolt 4: Rolling Thunder
بدأت أجهزة الكمبيوتر المحمولة Thunderbolt 4 المستندة إلى معالجات Intel من الجيل الحادي عشر "Tiger Lake" في الظهور الآن فقط. رأينا أول أجهزة كمبيوتر محمولة Tiger Lake مزودة بدعم Thunderbolt 4 في الخريف الماضي في أحدث إصدارات Asus ZenBook 13 (UX325EA) و Dell XPS 13 (9310). من المؤكد أنه سيتبع المزيد ، ولكن ليس كل كمبيوتر محمول Tiger Lake مزود بمنافذ USB-C سيوفر دعم Thunderbolt 4. انظر إلى أوراق المواصفات بعناية ، بالإضافة إلى شعار Thunderbolt ، لأنه بدونها من المحتمل أن تحدق في منفذ USB4 الفانيليا ، والذي يوفر قدرات الجيل السابق من Thunderbolt 3.
تم إصدار M1 MacBook Air و MacBook Pro و Mac mini الجديد من Apple قرب نهاية عام 2020 ، وبينما تتميز هذه الأنظمة الجديدة بمنافذ USB4 ، فإنها لا تقدم دعم Thunderbolt 4 رسميًا (فقط Thunderbolt 3). يبقى أن نرى متى سيصل أول جهاز Mac مزود بـ Thunderbolt 4 ، وما إذا كان سيظهر على جهاز Mac مع السيليكون M1 الخاص بشركة Apple أو جهاز Mac المستند إلى وحدات المعالجة المركزية Intel Tiger Lake.
على الجانب المحيطي من السياج ، بدأت أرصفة Thunderbolt 4 الأولى في الوصول إلى السوق بإعلانات في CES 2021 (انظر هذا المثال من Kensington وآخر من OWC) ، بينما تبدو المحاور ومحركات الأقراص الخارجية ووحدات معالجة الرسومات الخارجية وشاشات العرض وشيكة . يمكنك أن تكون على يقين من أنها ستبدأ في طرحها في وقت لاحق من هذا العام مع إطلاق المزيد من أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بـ Thunderbolt 4.