Cos'è Thunderbolt 4? Perché questa nuova interfaccia avrà importanza nei PC nel 2021

Per chiunque abbia utilizzato un laptop Mac negli ultimi anni o un notebook Windows di fascia alta, Thunderbolt 3 è stato probabilmente nel loro radar e forse si è scervellato su ciò che può fare. Questa porta sembra uno dei connettori USB Type-C ovali di nuovo stile, ma fa molto di più: può trasportare un segnale video utilizzando il protocollo DisplayPort, caricare i dispositivi collegati e consentire trasferimenti di dati a velocità superiori a quanto semplice USB può gestire. (Vedi la nostra spiegazione, Thunderbolt 3 vs. USB-C: qual è la differenza?)

Tuttavia, la storia dell'ultima versione dell'interfaccia Thunderbolt, Thunderbolt 4, inizia con un cambio di direzione. Intel ha aperto il protocollo Thunderbolt 3 al consorzio di controllo USB (USB-IF) per l'uso esente da royalty nello sviluppo di USB4 di prossima generazione, offrendo velocità più elevate e interoperabilità ai dispositivi USB4. In effetti, i destini e le direzioni delle due nuove specifiche "4" sono intrecciate. (E sì, il team USB ha eliminato lo spazio in "USB4". Non è un errore di battitura.)

Questa mossa verso l'open source non significava, tuttavia, che Intel smettesse di sviluppare la sua specifica Thunderbolt tradizionalmente proprietaria. Intel ha continuato a spostare Thunderbolt lungo i binari e ha annunciato Thunderbolt 4 un anno fa al CES 2020, e i nuovi PC dotati di Thunderbolt 4 basati sui processori Intel di 11a generazione ("Tiger Lake") stanno iniziando solo ora a essere lanciati. Questi computer basati su Tiger Lake stanno anche inaugurando la connettività USB4, quindi è inevitabile che ci sia un po' di confusione con Thunderbolt 4 e USB4 che arrivano entrambi contemporaneamente... e talvolta, sulle stesse porte effettive .

A confondere il quadro c'è anche la mancanza di Thunderbolt 4 di una singola funzione per catturare i titoli, come una velocità di fascia alta più veloce rispetto al suo predecessore. Thunderbolt 4 non è un gioco di velocità; si tratta più di requisiti minimi che di velocità massime. Per aiutarti a capire in che modo Thunderbolt 4 differisce da Thunderbolt 3, oltre che da USB4, abbiamo preparato un piccolo manuale sullo stato di avanzamento.

Fulmine: un po' di storia

Prima di entrare nello specifico del nuovo protocollo Thunderbolt 4, eseguiamo il backup e spieghiamo cos'è e cosa fa Thunderbolt e come siamo arrivati ​​qui.

Introdotto da Intel e Apple, Thunderbolt è apparso per la prima volta su un MacBook Pro nel 2011. La forma fisica della porta era un connettore mini DisplayPort con una piccola icona a forma di fulmine accanto. Ha combinato le tecnologie DisplayPort e PCI Express in un unico cavo per gestire display ad alta risoluzione e trasferimenti di dati ad alta velocità con una velocità massima di 10 Gbps. Utilizzando la stessa porta fisica, Thunderbolt 2 ha raddoppiato la larghezza di banda a 20 Gbps e ha aggiunto il supporto DisplayPort 1.2, dando all'interfaccia la capacità di pilotare un segnale video su un display 4K.

Thunderbolt 3 ha raddoppiato la velocità dei dati, di nuovo, a 40 Gbps. Un altro grande cambiamento: Thunderbolt 3 non utilizzava più il connettore mini DisplayPort come interfaccia fisica, lasciandolo cadere a favore della porta USB Type-C, con la tecnologia a cavalcioni su quel connettore, allo stesso modo in cui Thunderbolt 1 e 2 si spostavano su mini DisplayPort. Ha anche aggiunto fino a 100 watt di potenza tramite USB Power Delivery (USB PD), in modo da poter utilizzare il PC per caricare il telefono e altri dispositivi USB o persino caricare un laptop tramite la porta. Le specifiche Thunderbolt 3 hanno anche introdotto la rete Thunderbolt con Ethernet a 10 Gbps. Thunderbolt 3 ha fornito una larghezza di banda video sufficiente da portare a un'ampia gamma di applicazioni, dai dock a cavo singolo che potrebbero anche caricare i tuoi dispositivi, alle GPU esterne per potenziare le capacità grafiche di un laptop.

Thunderbolt 4 vs Thunderbolt 3: qual è la differenza?

Thunderbolt 4 non offre alcun miglioramento da prima pagina rispetto a Thunderbolt 3. In apparenza, i due protocolli sembrano molto simili. Entrambi utilizzano il connettore fisico USB di tipo C. Entrambi offrono un throughput massimo di 40 Gbps. Entrambi offrono almeno 15 watt e fino a 100 watt di potenza di ricarica. Ed entrambi offrono supporto per quella rete a 10 Gbps.

Sotto la superficie, tuttavia, Thunderbolt 4 ha una serie di vantaggi significativi. Per cominciare, raddoppia i requisiti video e dati minimi di Thunderbolt 3. Thunderbolt 4 supporterà l'invio di un segnale video a due display 4K o a un display 8K, dove Thunderbolt 3 è necessario per supportare un solo display 4K. E laddove i sistemi Thunderbolt 3 devono supportare solo una velocità dati di 16 Gbps tramite PCI Express, Thunderbolt 4 raddoppierà tale requisito a 32 Gbps. Questa larghezza di banda aggiuntiva sarà sicuramente sfruttata da chiunque trasferisca regolarmente file giganteschi di video ad alta risoluzione e altri set di dati di grandi dimensioni dalle unità di archiviazione al proprio PC per l'editing.

Thunderbolt 4 porterà anche a periferiche più capaci. Vedrai dock e monitor Thunderbolt 4 con quattro porte Thunderbolt 4, il doppio delle due porte, al massimo, che troverai sui dispositivi Thunderbolt 3. I nuovi laptop sottili e leggeri che richiedono meno di 100 watt per la ricarica dovranno offrire la ricarica USB di tipo C su almeno una delle loro porte Thunderbolt 4. E quando un laptop Thunderbolt 4 è collegato a un dock Thunderbolt 4, deve essere in grado di riattivarsi dalla modalità di sospensione da una tastiera o un mouse collegati. I cavi Thunderbolt 4 supporteranno anche un throughput di 40 Gbps fino a due metri di lunghezza, rispetto al massimo di 0,5 metri di un cavo Thunderbolt 3 passivo.

Con la possibilità di collegare in cascata fino a sei dispositivi Thunderbolt, hai la possibilità di connettere più dispositivi senza che ognuno necessiti di una connessione diretta al tuo computer. In combinazione con le maggiori capacità di ricarica e riattivazione di Thunderbolt 4 e cavi più lunghi, avrai una maggiore flessibilità nell'impostazione del tuo spazio di lavoro per rendere il tuo ufficio meno ingombro di cavi e la tua vita in ufficio un po' più semplice.

Thunderbolt 4 vs USB4: le principali differenze

Ora, in pratica, è facile confondere Thunderbolt 4 e USB4. Entrambi utilizzano il connettore USB di tipo C. Entrambi offrono una larghezza di banda massima di 40 Gbps. Entrambi vengono introdotti con i nuovi processori Intel "Tiger Lake" di 11a generazione. E Thunderbolt 4 supporta USB4, il che significa che puoi collegare un dispositivo USB alla porta Thunderbolt del tuo laptop. Thunderbolt 4 è anche retrocompatibile con Thunderbolt 3. In entrambi i casi, tuttavia, la connessione verrà impostata per impostazione predefinita sulle velocità inferiori di USB4 o Thunderbolt 3.

Thunderbolt 4 è fondamentalmente una garanzia che stai ottenendo la migliore versione di USB4. Mentre USB4 offre la stessa velocità di 40 Gbps di Thunderbolt 4, esiste anche una versione più lenta a 20 Gbps di USB4. Thunderbolt 4 garantisce inoltre che puoi eseguire una coppia di display 4K al minimo e trasferire dati fino a 32 Gbps. Con USB4, ti viene garantito solo il minimo per l'esecuzione di un singolo display e una velocità dati di 16 Gbps. Un hub USB4 manca anche dei requisiti obbligatori di ricarica e riattivazione dalla modalità di sospensione di Thunderbolt 4, oltre alla rete a 10 Gbps.

USB4 ha un vantaggio rispetto a Thunderbolt 4: loghi più informativi. Con USB4, dovresti vedere i loghi "USB 20 Gbps" e "USB 40 Gbps" accanto alle porte USB di tipo C che indicheranno con quale tipo di USB4 hai a che fare. Sfortunatamente, Intel non offre tali specifiche con i suoi loghi Thunderbolt. Un logo Thunderbolt è un logo Thunderbolt è un fulmine, non c'è modo di dire semplicemente guardando il lato del tuo laptop o del pannello I/O del tuo PC desktop se una porta è la versione 1, 2, 3 o 4 di Thunderbolt. (Il connettore ti dirà se è Thunderbolt 1 o 2 rispetto a Thunderbolt 3 o 4, ma è tutto ciò che puoi presumere a vista.) Dovrai consultare il manuale dell'utente o la scheda tecnica per sapere quale versione di Thunderbolt offre un dispositivo . (Alcuni cavi Thunderbolt 4 potrebbero includere un "4" accanto al logo Thunderbolt 4, ma tale specificità non è solitamente offerta sui laptop.)

Sicurezza contro Thunderspy

Un ultimo vantaggio offerto da Thunderbolt 4 rispetto a Thunderbolt 3 è una migliore sicurezza contro gli attacchi Thunderspy. In un tale potenziale attacco, un hacker può rubare i tuoi dati tramite le vulnerabilità di una porta Thunderbolt. Un attacco del genere richiede l'accesso fisico al tuo dispositivo, ma richiede cinque minuti ed è efficace anche quando il tuo laptop è bloccato o inattivo, o il tuo disco rigido è crittografato.

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Un attacco Thunderspy è in grado di funzionare sfruttando la porzione PCI Express di Thunderbolt e il suo accesso diretto alla memoria (DMA), che bypassa la CPU per consentire un rapido accesso alla memoria di sistema. Thunderbolt 4 richiede la tecnologia di virtualizzazione Intel per Directed I/O (VT-d), che protegge dagli attacchi DMA.

Come funziona: VT-d offre la rimappatura DMA, che isola una parte della memoria di sistema per un dispositivo collegato, in modo che il dispositivo non possa leggere o scrivere su altre aree della memoria. Fondamentalmente blocca una parte della memoria di sistema per un dispositivo Thunderbolt, quindi non può accedere ad altri punti della memoria per sovrascrivere, ad esempio, la protezione con password del tuo dispositivo.

A dire il vero, questa vulnerabilità è una minaccia molto remota per la maggior parte delle persone. È principalmente una preoccupazione per i laptop aziendali che possono viaggiare molto, rimanere in luoghi non protetti e contenere dati finanziari o di altro tipo estremamente sensibili.

L'arrivo di Thunderbolt 4: Rolling Thunder

I laptop Thunderbolt 4 basati sui processori Intel "Tiger Lake" Core di 11a generazione stanno iniziando solo ora a essere lanciati. Abbiamo visto i primi laptop Tiger Lake con supporto Thunderbolt 4 lo scorso autunno nelle ultime versioni dell'Asus ZenBook 13 (UX325EA) e del Dell XPS 13 (9310). Ne seguiranno sicuramente altri, ma non tutti i laptop Tiger Lake con porte USB-C offriranno il supporto Thunderbolt 4. Guarda attentamente le schede tecniche, così come il logo Thunderbolt, perché senza di esso probabilmente stai fissando una porta USB4 vaniglia, che offre funzionalità Thunderbolt 3 della generazione precedente.

I nuovi MacBook Air, MacBook Pro e Mac mini M1 di Apple sono stati rilasciati verso la fine del 2020 e, sebbene questi nuovi sistemi siano dotati di porte USB4, non offrono il supporto formale Thunderbolt 4 (solo Thunderbolt 3). Resta da vedere quando arriverà il primo Mac con Thunderbolt 4 e se verrà visualizzato su un Mac con il silicio M1 di Apple o un Mac basato su CPU Intel Tiger Lake.

Sul lato periferico della recinzione, i primissimi dock Thunderbolt 4 stavano iniziando ad arrivare sul mercato con annunci al CES 2021 (vedi questo esempio di Kensington e un altro di OWC), mentre hub, unità esterne, GPU esterne e display sembrano imminenti . Puoi essere certo che inizieranno a essere lanciati entro la fine dell'anno quando verranno rilasciati più PC e laptop con Thunderbolt 4.