O que é Thunderbolt 4? Por que essa nova interface será importante nos PCs em 2021

Para qualquer um que tenha usado um laptop Mac nos últimos anos, ou um notebook Windows de última geração, o Thunderbolt 3 provavelmente esteve em seu radar - e talvez os tenha coçando a cabeça sobre o que ele pode fazer. Essa porta se parece com um dos conectores USB tipo C ovais de novo estilo, mas faz muito mais: pode transportar um sinal de vídeo usando o protocolo DisplayPort, carregar dispositivos conectados e permitir transferências de dados em velocidades além do simples USB pode gerenciar. (Veja nosso explicador, Thunderbolt 3 vs. USB-C: Qual é a diferença?)

A história do último sabor da interface Thunderbolt - Thunderbolt 4 - começa com uma mudança de direção, no entanto. A Intel abriu o protocolo Thunderbolt 3 para o consórcio de controle do USB (o USB-IF) para uso livre de royalties no desenvolvimento do USB4 de próxima geração, oferecendo velocidades mais rápidas e interoperabilidade para dispositivos USB4. De fato, os destinos e direções das duas novas especificações "4" estão interligados. (E sim, a equipe USB deixou cair o espaço em "USB4." Isso não é um erro de digitação.)

Essa mudança em direção ao código aberto não significou, no entanto, que a Intel parou de desenvolver sua especificação Thunderbolt tradicionalmente proprietária. A Intel continuou movendo o Thunderbolt pelos trilhos e anunciou o Thunderbolt 4 há um ano na CES 2020, e os novos PCs equipados com Thunderbolt 4 baseados nos processadores Core de 11ª geração (“Tiger Lake”) da Intel estão começando a ser lançados. Esses computadores baseados em Tiger Lake também estão inaugurando a conectividade USB4, portanto, é provável que haja alguma confusão com o Thunderbolt 4 e o USB4 chegando ao mesmo tempo ... e às vezes nas mesmas portas reais .

Também atrapalhando a imagem está a falta do Thunderbolt 4 de um único recurso de destaque - como uma velocidade de ponta mais rápida que seu antecessor. Thunderbolt 4 não é um jogo de velocidade; trata-se mais de requisitos mínimos do que de velocidades máximas. Para ajudá-lo a descobrir como o Thunderbolt 4 difere do Thunderbolt 3, bem como do USB4, preparamos uma pequena cartilha sobre o estado do jogo.

Thunderbolt: um pouco de história

Antes de entrarmos nos detalhes do novo protocolo Thunderbolt 4, vamos primeiro voltar e explicar o que o Thunderbolt é e faz, e como chegamos aqui.

Introduzido pela Intel e pela Apple, o Thunderbolt apareceu pela primeira vez em um MacBook Pro em 2011. A forma física da porta era um conector mini DisplayPort com um pequeno ícone de raio ao lado. Ele combinou as tecnologias DisplayPort e PCI Express em um único cabo para acionar monitores de alta resolução e transferências de dados de alta velocidade com velocidade máxima de 10 Gbps. Usando a mesma porta física, o Thunderbolt 2 dobrou a largura de banda para 20 Gbps e adicionou suporte para DisplayPort 1.2, dando à interface a capacidade de direcionar um sinal de vídeo para uma tela 4K.

O Thunderbolt 3 dobrou a taxa de dados – novamente – para 40 Gbps. Outra grande mudança: o Thunderbolt 3 não usava mais o conector mini DisplayPort como interface física, deixando-o em favor da porta USB Tipo C, com a tecnologia pegando carona nesse conector, da mesma forma que Thunderbolt 1 e 2 pegavam carona no mini DisplayPort. Ele também adicionou até 100 watts de energia via USB Power Delivery (USB PD), para que você possa usar seu PC para carregar seu telefone e outros dispositivos USB - ou até mesmo carregar um laptop pela porta. A especificação Thunderbolt 3 também introduziu a rede Thunderbolt com Ethernet de 10 Gbps. O Thunderbolt 3 forneceu largura de banda de vídeo suficiente que levou a uma ampla gama de aplicativos, desde docks de cabo único que também podem carregar seus dispositivos, até GPUs externas para sobrecarregar os recursos gráficos de um laptop.

Thunderbolt 4 vs. Thunderbolt 3: Qual é a diferença?

O Thunderbolt 4 não oferece nenhuma melhoria de destaque em relação ao Thunderbolt 3. Na superfície, os dois protocolos parecem muito semelhantes. Ambos usam o conector físico USB Type-C. Ambos oferecem uma taxa de transferência máxima de 40 Gbps. Ambos oferecem pelo menos 15 watts e até 100 watts de potência de carregamento. E ambos oferecem suporte para essa rede de 10 Gbps.

Sob a superfície, no entanto, o Thunderbolt 4 tem várias vantagens significativas. Para iniciantes, ele dobra os requisitos mínimos de vídeo e dados do Thunderbolt 3. O Thunderbolt 4 suportará o envio de um sinal de vídeo para dois monitores 4K ou para um monitor 8K, onde o Thunderbolt 3 é necessário para suportar apenas um único monitor 4K. E onde os sistemas Thunderbolt 3 precisam suportar apenas uma taxa de dados de 16 Gbps via PCI Express, o Thunderbolt 4 dobrará esse requisito para 32 Gbps. Essa largura de banda adicional certamente será bem utilizada por qualquer pessoa que transfira regularmente arquivos gigantescos de vídeo de alta resolução e outros grandes conjuntos de dados de unidades de armazenamento para seu PC para edição.

O Thunderbolt 4 também levará a periféricos mais capazes. Você verá docks e monitores Thunderbolt 4 com quatro portas Thunderbolt 4, o dobro das duas portas, no máximo, você encontrará em dispositivos Thunderbolt 3. Novos laptops finos e leves que precisam de menos de 100 watts para carregar precisarão oferecer carregamento USB tipo C em pelo menos uma de suas portas Thunderbolt 4. E quando um laptop Thunderbolt 4 está conectado a um dock Thunderbolt 4, ele deve ser capaz de sair do modo de suspensão de um teclado ou mouse conectado. Os cabos Thunderbolt 4 também suportarão taxa de transferência de 40 Gbps em até dois metros de comprimento, acima do máximo de 0,5 metros de um cabo Thunderbolt 3 passivo.

Com a capacidade de encadear até seis dispositivos Thunderbolt, você pode conectar vários dispositivos sem que cada um precise de uma conexão direta com seu computador. Combinado com os recursos maiores de carregamento e despertar do Thunderbolt 4 e cabos mais longos, você terá mais flexibilidade na configuração de seu espaço de trabalho para tornar seu escritório menos confuso com fios e sua vida no escritório um pouco mais fácil.

Thunderbolt 4 vs. USB4: as principais diferenças

Agora, na prática, é fácil confundir Thunderbolt 4 e USB4. Ambos usam o conector USB Type-C. Ambos oferecem uma largura de banda máxima de 40 Gbps. Ambos estão sendo apresentados com os novos processadores Core “Tiger Lake” de 11ª geração da Intel. E o Thunderbolt 4 suporta USB4, o que significa que você pode conectar um dispositivo USB à porta Thunderbolt do seu laptop. O Thunderbolt 4 também é compatível com o Thunderbolt 3. Em ambos os casos, no entanto, a conexão será padronizada para as velocidades mais lentas do USB4 ou Thunderbolt 3.

O Thunderbolt 4 é basicamente uma garantia de que você está obtendo a melhor versão do USB4. Embora o USB4 ofereça a mesma velocidade de 40 Gbps que o Thunderbolt 4, há também uma versão mais lenta de 20 Gbps do USB4. O Thunderbolt 4 também garante que você possa executar um par de monitores 4K no mínimo e transferir dados em até 32 Gbps. Com o USB4, você garante apenas o mínimo de execução de um único monitor e uma taxa de dados de 16 Gbps. Um hub USB4 também não possui os requisitos obrigatórios de carregamento e despertar do Thunderbolt 4, bem como rede de 10 Gbps.

O USB4 tem uma vantagem sobre o Thunderbolt 4: logotipos mais informativos. Com o USB4, você deve ver os logotipos "USB 20Gbps" e "USB 40Gbps" ao lado das portas USB Type-C que informarão com qual sabor de USB4 você está lidando. Infelizmente, a Intel não oferece essas especificidades com seus logotipos Thunderbolt. Um logotipo Thunderbolt é um logotipo Thunderbolt é um relâmpago, sem como saber apenas olhando para a lateral do seu laptop ou painel de E/S do seu PC desktop se uma porta é a versão 1, 2, 3 ou 4 do Thunderbolt. (O conector informará se é Thunderbolt 1 ou 2 versus Thunderbolt 3 ou 4, mas isso é tudo o que você pode supor à vista.) Você precisará consultar o manual do usuário ou a folha de especificações para saber qual versão do Thunderbolt um dispositivo oferece . (Alguns cabos Thunderbolt 4 podem incluir um “4” ao lado do logotipo Thunderbolt 4, mas essa especificidade geralmente não é oferecida em laptops.)

Segurança contra Thunderspy

Uma última vantagem que o Thunderbolt 4 oferece sobre o Thunderbolt 3 é melhor segurança contra ataques Thunderspy. Em um ataque tão potencial, um hacker pode roubar seus dados por meio de vulnerabilidades de uma porta Thunderbolt. Esse ataque requer acesso físico ao seu dispositivo, mas leva cinco minutos e é eficaz mesmo quando seu laptop está bloqueado ou em repouso, ou seu disco rígido está criptografado.

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Um ataque Thunderspy pode funcionar aproveitando a parte PCI Express do Thunderbolt e seu acesso direto à memória (DMA), que ignora a CPU para permitir acesso rápido à memória do sistema. O Thunderbolt 4 requer a Tecnologia de Virtualização da Intel para E/S Direcionada (VT-d), que protege contra ataques DMA.

Como isso funciona: O VT-d oferece remapeamento de DMA, que isola uma parte da memória do sistema para um dispositivo conectado, para que o dispositivo não possa ler ou gravar em outras áreas de sua memória. Basicamente, ele bloqueia uma parte da memória do sistema para um dispositivo Thunderbolt, para que ele não possa acessar outros lugares na memória para substituir, digamos, a proteção por senha do seu dispositivo.

Para ter certeza, essa vulnerabilidade é uma ameaça muito remota para a maioria das pessoas. É principalmente uma preocupação para laptops corporativos que podem viajar muito, ser deixados em locais não seguros e conter dados financeiros ou outros dados comerciais extremamente confidenciais.

Chegada do Thunderbolt 4: Rolling Thunder

Os laptops Thunderbolt 4 baseados nos processadores Core “Tiger Lake” de 11ª geração da Intel só agora estão começando a ser lançados. Vimos os primeiros laptops Tiger Lake com suporte a Thunderbolt 4 no outono passado nas versões mais recentes do Asus ZenBook 13 (UX325EA) e do Dell XPS 13 (9310). Mais certamente virão, mas nem todos os laptops Tiger Lake com portas USB-C oferecerão suporte ao Thunderbolt 4. Olhe atentamente para as folhas de especificações, bem como para o logotipo Thunderbolt, porque sem ele você provavelmente está olhando para uma porta USB4 vanilla, que oferece recursos Thunderbolt 3 da geração anterior.

Os novos MacBook Air, MacBook Pro e Mac mini M1 da Apple foram lançados perto do final de 2020 e, embora esses novos sistemas tenham portas USB4, eles não oferecem suporte formal ao Thunderbolt 4 (apenas Thunderbolt 3). Resta saber quando o primeiro Mac com Thunderbolt 4 chegará e se ele aparecerá em um Mac com o próprio silício M1 da Apple ou em um Mac baseado em CPUs Intel Tiger Lake.

No lado periférico da cerca, os primeiros docks Thunderbolt 4 estavam começando a chegar ao mercado com anúncios na CES 2021 (veja este exemplo de Kensington e outro da OWC), enquanto hubs, drives externos, GPUs externas e displays parecem iminentes . Você pode ter certeza de que eles começarão a ser lançados ainda este ano, à medida que mais PCs e laptops com Thunderbolt 4 forem lançados.