Что такое Тандерболт 4? Почему этот новый интерфейс будет иметь значение для ПК в 2021 году

Для тех, кто в последние годы использовал ноутбук Mac или топовый ноутбук с Windows, Thunderbolt 3, вероятно, был на их радарах и, возможно, заставил их почесать затылки относительно того, что он может сделать. Этот порт выглядит как один из овальных разъемов USB Type-C нового стиля, но он делает гораздо больше: он может передавать видеосигнал с использованием протокола DisplayPort, заряжать подключенные устройства и обеспечивать передачу данных на скоростях, превышающих обычные. USB может управлять. (См. наш объяснитель, Thunderbolt 3 против USB-C: в чем разница?)

Однако история последней разновидности интерфейса Thunderbolt — Thunderbolt 4 — начинается с изменения направления. Intel открыла протокол Thunderbolt 3 для управляющего консорциума USB (USB-IF) для бесплатного использования при разработке USB4 следующего поколения, обеспечивающего более высокую скорость и совместимость устройств USB4. Действительно, судьбы и направления двух новых спецификаций «4» переплелись. (И да, команда USB убрала пробел в «USB4». Это не опечатка.)

Однако этот переход к открытому исходному коду не означал, что Intel прекратила разработку своей традиционно проприетарной спецификации Thunderbolt. Intel продолжала продвигать Thunderbolt и анонсировала Thunderbolt 4 год назад на выставке CES 2020, а новые ПК с Thunderbolt 4 на базе процессоров Intel 11-го поколения («Tiger Lake») Core только сейчас начинают выпускаться. Эти компьютеры на базе Tiger Lake также открывают возможность подключения USB4, поэтому неизбежно возникнет некоторая путаница с Thunderbolt 4 и USB4, которые появятся одновременно ... а иногда и на одних и тех же фактических портах .

Также запутывает картину отсутствие в Thunderbolt 4 единственной захватывающей функции, такой как более высокая максимальная скорость, чем у его предшественника. Thunderbolt 4 — это не игра на скорость; речь идет скорее о минимальных требованиях, чем о максимальных скоростях. Чтобы помочь вам разобраться, чем Thunderbolt 4 отличается от Thunderbolt 3, а также от USB4, мы подготовили небольшое руководство о состоянии дел.

Громовержец: немного истории

Прежде чем мы углубимся в особенности нового протокола Thunderbolt 4, давайте сначала сделаем резервную копию и объясним, что такое Thunderbolt и что он делает, и как мы сюда попали.

Представленный Intel и Apple, Thunderbolt впервые появился на MacBook Pro в 2011 году. Физическая форма порта представляла собой разъем mini DisplayPort с небольшим значком молнии рядом с ним. Он объединил технологии DisplayPort и PCI Express в одном кабеле для управления дисплеями с высоким разрешением и высокоскоростной передачи данных с максимальной скоростью 10 Гбит/с. Используя тот же физический порт, Thunderbolt 2 удвоил пропускную способность до 20 Гбит/с и добавил поддержку DisplayPort 1.2, что дало интерфейсу возможность передавать видеосигнал на дисплей 4K.

Thunderbolt 3 снова удвоил скорость передачи данных до 40 Гбит/с. Еще одно большое изменение: Thunderbolt 3 больше не использует разъем mini DisplayPort в качестве физического интерфейса, отказываясь от него в пользу порта USB Type-C, с технологией, совмещенной с этим разъемом, так же, как Thunderbolt 1 и 2 совмещены с mini. DisplayPort. Он также увеличил мощность до 100 Вт через USB Power Delivery (USB PD), поэтому вы могли использовать свой ПК для зарядки телефона и других USB-устройств или даже для зарядки ноутбука через порт. Спецификация Thunderbolt 3 также представила сеть Thunderbolt с Ethernet 10 Гбит/с. Thunderbolt 3 обеспечивал достаточную пропускную способность видео, что привело к широкому спектру приложений, от док-станций с одним кабелем, которые также могли заряжать ваши устройства, до внешних графических процессоров для увеличения графических возможностей ноутбука.

Thunderbolt 4 против Thunderbolt 3: в чем разница?

Thunderbolt 4 не предлагает каких-либо заметных улучшений по сравнению с Thunderbolt 3. На первый взгляд эти два протокола очень похожи. Оба используют физический разъем USB Type-C. Оба предлагают максимальную пропускную способность 40 Гбит/с. Оба предлагают не менее 15 Вт и до 100 Вт зарядной мощности. И оба предлагают поддержку сети 10 Гбит/с.

Однако внутри Thunderbolt 4 имеет ряд существенных преимуществ. Во-первых, он удваивает минимальные требования Thunderbolt 3 к видео и данным. Thunderbolt 4 будет поддерживать отправку видеосигнала на два дисплея 4K или на один дисплей 8K, тогда как Thunderbolt 3 требуется для поддержки только одного дисплея 4K. И там, где системы Thunderbolt 3 должны поддерживать только скорость передачи данных 16 Гбит/с через PCI Express, Thunderbolt 4 удвоит это требование до 32 Гбит/с. Эта дополнительная полоса пропускания, безусловно, пригодится любому, кто регулярно передает гигантские файлы видео высокого разрешения и другие большие наборы данных с накопителей на свой ПК для редактирования.

Thunderbolt 4 также приведет к появлению более мощных периферийных устройств. Вы увидите док-станции и мониторы Thunderbolt 4 с четырьмя портами Thunderbolt 4, вдвое больше двух портов, максимум, которые вы найдете на устройствах Thunderbolt 3. Новые тонкие и легкие ноутбуки, которым для зарядки требуется менее 100 Вт, должны будут предлагать зарядку USB Type-C хотя бы на одном из своих портов Thunderbolt 4. И когда ноутбук Thunderbolt 4 подключен к док-станции Thunderbolt 4, он должен иметь возможность выходить из спящего режима с помощью подключенной клавиатуры или мыши. Кабели Thunderbolt 4 также будут поддерживать пропускную способность 40 Гбит/с при длине до двух метров, по сравнению с максимальной длиной 0,5 метра пассивного кабеля Thunderbolt 3.

Благодаря возможности последовательного подключения до шести устройств Thunderbolt у вас есть возможность подключать несколько устройств без необходимости прямого подключения каждого из них к вашему компьютеру. В сочетании с более широкими возможностями зарядки и пробуждения от сна Thunderbolt 4 и более длинными кабелями у вас будет больше гибкости в настройке рабочего пространства, чтобы сделать ваш офис менее загроможденным проводами и немного облегчить вашу офисную жизнь.

Thunderbolt 4 против USB4: ключевые отличия

Теперь на практике легко спутать Thunderbolt 4 и USB4. Оба они используют разъем USB Type-C. Оба они предлагают максимальную пропускную способность 40 Гбит/с. Они оба знакомятся с новыми процессорами Intel 11-го поколения «Tiger Lake» Core. А Thunderbolt 4 поддерживает USB4, что означает, что вы можете подключить USB-устройство к порту Thunderbolt вашего ноутбука. Thunderbolt 4 также обратно совместим с Thunderbolt 3. Однако в обоих случаях соединение по умолчанию будет использовать более медленные скорости USB4 или Thunderbolt 3.

Thunderbolt 4, по сути, является гарантией того, что вы получаете лучшую версию USB4. Хотя USB4 предлагает ту же скорость 40 Гбит/с, что и Thunderbolt 4, существует также более медленная версия USB4 со скоростью 20 Гбит/с. Thunderbolt 4 также гарантирует, что вы сможете запустить как минимум пару дисплеев 4K и передавать данные со скоростью до 32 Гбит/с. С USB4 вам гарантируется только минимум работы с одним дисплеем и скорость передачи данных 16 Гбит/с. В концентраторе USB4 также отсутствуют обязательные требования Thunderbolt 4 к зарядке и выходу из спящего режима, а также сеть со скоростью 10 Гбит/с.

У USB4 есть одно преимущество перед Thunderbolt 4: более информативные логотипы. С USB4 вы должны увидеть логотипы «USB 20Gbps» и «USB 40Gbps» рядом с портами USB Type-C, которые сообщат, с какой разновидностью USB4 вы имеете дело. К сожалению, Intel не предлагает такой специфики со своими логотипами Thunderbolt. Логотип Thunderbolt — это логотип Thunderbolt, который представляет собой молнию, и невозможно определить, просто взглянув на панель ввода-вывода вашего ноутбука или настольного ПК, является ли порт версией 1, 2, 3 или 4 Thunderbolt. (Разъем сообщит вам, является ли он Thunderbolt 1 или 2, а не Thunderbolt 3 или 4, но это все, что вы можете предположить с первого взгляда.) Вам нужно будет обратиться к руководству пользователя или спецификации, чтобы узнать, какую версию Thunderbolt предлагает устройство. . (Некоторые кабели Thunderbolt 4 могут иметь цифру «4» рядом с логотипом Thunderbolt 4, но такая специфика обычно не предлагается на ноутбуках.)

Защита от Thunderspy

Последнее преимущество Thunderbolt 4 по сравнению с Thunderbolt 3 — лучшая защита от атак Thunderspy. При такой потенциальной атаке хакер может украсть ваши данные через уязвимости порта Thunderbolt. Для такой атаки требуется физический доступ к вашему устройству, но она занимает всего пять минут и эффективна, даже когда ваш ноутбук заблокирован или спит, или ваш жесткий диск зашифрован.

Рекомендовано нашими редакторами

Что такое Wi-Fi 6E?

Что такое HDR (расширенный динамический диапазон)?

HDMI 2.1: почему это важно для ПК и телевизоров в 2021 году

Атака Thunderspy может работать, используя часть PCI Express Thunderbolt и его прямой доступ к памяти (DMA), который обходит ЦП, чтобы обеспечить быстрый доступ к системной памяти. Для Thunderbolt 4 требуется технология виртуализации Intel для направленного ввода-вывода (VT-d), которая защищает от атак DMA.

Как это работает: VT-d предлагает переназначение DMA, которое изолирует часть системной памяти для подключенного устройства, чтобы устройство не могло читать или писать в другие области вашей памяти. По сути, он отгораживает часть системной памяти для устройства Thunderbolt, поэтому он не может получить доступ к другим местам в памяти, чтобы перезаписать, скажем, защиту паролем вашего устройства.

Безусловно, эта уязвимость представляет собой очень отдаленную угрозу для большинства людей. В основном это касается корпоративных ноутбуков, которые могут много путешествовать, оставаться в незащищенных местах и ​​содержать чрезвычайно конфиденциальные финансовые или другие деловые данные.

Прибытие Thunderbolt 4: Rolling Thunder

Ноутбуки Thunderbolt 4 на базе процессоров Intel 11-го поколения «Tiger Lake» Core только сейчас начинают выпускаться. Прошлой осенью мы увидели первые ноутбуки Tiger Lake с поддержкой Thunderbolt 4 в последних версиях Asus ZenBook 13 (UX325EA) и Dell XPS 13 (9310). Обязательно последуют и другие, но не каждый ноутбук Tiger Lake с портами USB-C будет предлагать поддержку Thunderbolt 4. Внимательно изучите листы спецификаций, а также логотип Thunderbolt, потому что без него вы, скорее всего, смотрите на обычный порт USB4, который предлагает возможности Thunderbolt 3 предыдущего поколения.

Новые MacBook Air, MacBook Pro и Mac mini M1 от Apple были выпущены ближе к концу 2020 года, и хотя эти новые системы оснащены портами USB4, они не предлагают официальной поддержки Thunderbolt 4 (только Thunderbolt 3). Еще неизвестно, когда появится первый Mac с Thunderbolt 4 и появится ли он на Mac с собственным кремнием M1 от Apple или на Mac на базе процессоров Intel Tiger Lake.

На периферийной стороне забора самые первые док-станции Thunderbolt 4 начали появляться на рынке с анонсами на выставке CES 2021 (см. . Вы можете быть уверены, что они начнут развертываться позже в этом году, когда будет выпущено больше ПК и ноутбуков с Thunderbolt 4.