引領時代 面向未來的Thunderbolt 4究竟有多強？

在2020年底，伴隨著第11代酷睿處理器TigerLake的發布，英特爾也進一步推動了雅典娜計劃的發展，帶來了全新的Evo平台認證標準。Evo平台認證針對廣大用戶的真實世界體驗做大了全面優化，致力於讓輕薄本滿足快速喚醒、高性能、長續航、極致的連接性等特點，以應對各類工作負載。

具體到連接性方面，對於輕薄本這樣的移動設備來說，連接性包含無線連接與有線連接兩個維度；得益於第11代酷睿處理器的新特性，在無線連接方面，Evo平台認證的機型可以通過晶元組集成的CNVio2模塊兼容AX201網卡，從而支持Wi-Fi6無線網路以及藍牙5.1；而在有線連接方面，通過英特爾Evo平台認證的機型同樣走在了PC發展的最前沿，可以支持最新最強的Thunderbolt4，也就是俗稱的雷電4介面。

說到Thunderbolt4介面，或許不少用戶有很多疑問，例如「Thunderbolt4長得和USBType-C一樣呀，是不是就是高級點的USB？」「新推出的Thunderbolt4和之前的Thunderbolt3有何區別？」「具體在體驗方面，支持Thunderbolt4介面的Evo平台輕薄本又能帶來哪些便利？」而本篇文章，筆者將針對這些問題對Thunderbolt4進行全面科普。

USB協議的混亂局面，與一枝獨秀的Thunderbolt3

對於廣大用戶的PC使用場景，USB可謂是最為常見的介面，USB是全稱通用串列匯流排（UniversalSerialBus），是連接計算機系統與外部設備的一種串口匯流排標準，被廣泛地應用於個人電腦和移動設備等信息通訊產品，並擴展至攝影器材、電視、機頂盒、遊戲機、手機、平板電腦等產品，應用非常廣泛。

不過談到具體的USB相關協議和標準，拿可謂是非常複雜，很多消費者在購買筆記本時也都會對諸如USB3.0、USB-Type-A、USB-Type-C、USB3.2Gen2×1、USB4......等名詞感到一頭霧水；關於USB4和Thunderbolt3、Thunderbolt4之間也有著千絲萬縷的聯繫，筆者將在後文中解讀它們的異同。

事實上USB標準是由USB開發者論壇（USB-IF）所制定的，英特爾也是該組織的成員之一。先來簡單回顧一下USB的發展歷史。

在2000年4月USB-IF組織發布了USB2.09（現在稱作Hi-Speed），USB2.0的數據傳輸速率為480Mbps，最高理論速度為60MB/s。USB2.0兼容Type-A、Type-ASuperSpeed、Type-B、Type-BSuperSpeed、Type-C、Micro-B、Micro-BSuperSpeed等多種介面類型。直到今天，USB2.0Type-A依舊被部分筆記本電腦和台式機平台中廣泛使用，主要用於兼容老舊的外接設備。

USB-IF組織在2008年11月發布了USB3.0，USB3.0的速度由480Mbps大幅提升到5Gbps。USB3.0插座通常是藍色的，並向下兼容原有的USB2.0和USB1.x。不過自從USB3.0時代開始以後，USB的命名開始變得愈發混亂。在USB3.1規格發布後，USB3.0改名為USB3.1Gen1，USB3.2規格發布後，USB3.0則再次更名為USB3.1Gen1。

而說到USB3.1規格，這是USB-IF組織於2013年7月31日宣布的，傳輸速度提升為10Gbps，比USB3.0的5Gbps做到翻倍，同樣向下兼容USB2.0/1.0。其中USB3.1Gen1由USB3.0更名為來，沒有本質變化，真正的新標準是USB3.1Gen2。不過令人感到哭笑不得的是，在USB3.2規格發布後，USB3.1Gen2再次更名為USB3.2Gen2x1。

USB3.2是2017年7月25日USB-IF宣布基於USB3.1改良推出的USB連接介面的最新版本，自從USB3.2開始，Type-C成為了USB-IF唯一推薦的介面方案。在Type-C介面上USB3.2可以實現雙通道，因此達到了更高的速度。其中USB3.2Gen2x2可以理解成USB3.1Gen2的雙通道模式，速度可達20Gbps（每條通道10Gbps）。

當然，USB-IF組織也沒有忘記早期的USB3.0（改了兩次名字後叫USB3.2Gen1），加入了對雙通道模式的支持，USB3.2Gen1×2的速度也可達10Gbps（每條通道5Gbps）。

USB-IF組織對行業的巨大貢獻是無可否認的。但不得不吐槽的是，USB-IF組織每推出一個新標準，在進行小幅增量升級後，還會對此前的老標準進行套娃改名，讓USB標準變得愈發混亂。大量用戶對USB3.0後的發展感到非常迷惑，也極大的增加了PC及USB相關配件的選購難度。

具體來說，當同樣的標準，例如USB3.0在不同時間卻有不同的名稱（USB3.0、USB3.1Gen1、USB3.2Gen1），有多少用戶能在第一時間反應過來？

也有一些廠商在宣傳某款筆記本支持USB3.2時，卻不標明具體後綴，那麼用戶又該如何確定這個介面的具體信息呢？是支持20Gbps速度的USB3.2Gen2x2滿血？還是USB3.2Gen2x1或USB3.2Gen1的老標準改名版？

下圖為USB3.0後的版本規格名稱對照表：

針對USB3.0後的複雜命名，以及功能上的不完善，市場需要一種功能強大，且適配性更高的協議和介面。英特爾敏銳的洞察了這一市場需求，在2015年6月2日的COMPUTEX2015活動中，發布了Thunderbolt3，帶寬達到40Gbps。Thunderbolt3最大供電高達100W，基於PCIe3.0x4，支持HDMI2.0（4K60Hz）和DisplayPort1.2（5K60Hz）等協議；得益於40Gbps超高帶寬，Thunderbolt3可做到數據的極速傳輸、快速充電、支持輸出4K超清顯示器、外接獨立顯卡拓展塢等功能。此外Thunderbolt3棄用了MiniDisplayPort介面，而是改用了USBType-C，以獲得更好的兼容性。

得益於最佳的性能、豐富的功能，以及良好的兼容性，Thunderbolt3在很長一段時間內成為了英特爾平台PC產品的獨家賣點。在2019年提出的初版雅典娜計劃中，酷睿移動超能版輕薄本也都會支持Thunderbolt3，以帶來比普通USB更好的連接性。

而說到Evo平台認證的Thunderbolt4，則是Thunderbolt3的進一步進化;Thunderbolt4不但完美兼容的Thunderbolt3和USB4，同時也提供了更為嚴苛的標準，讓輕薄本的連接性達到毫不妥協。

比優秀更優秀，Thunderbolt4對比Thunderbolt3與USB4

前文中講到，英特爾是USB-IF組織的重要成員，因此英特爾也參與了下一代USB4標準的指定，貢獻了大量的技術。事實上USB4規範就基於Thunderbolt3協議規範所開發，與現有的USB3.2及USB2.0設備相兼容，Type-C是唯一推薦的介面方案。

或許很多用戶在想，Thunderbolt4和Thunderbolt3以及USB4之間有著很深的血緣關係，那麼它們三者的異同又是什麼？USB4在未來逐步普及後，Evo平台認證輕薄本所支持的Thunderbolt4還能有多少優勢？

事實上這個問題解答起來並不算太難。Thunderbolt4對比Thunderbolt3提高了各方面的標準下限。下圖為Thunderbolt4對比Thunderbolt3、USB4的功能異同。

事實上Thunderbolt4構建於Thunderbolt3的創新基礎之上，能提供真正的通用線纜連接體驗。Thunderbolt4提供40Gbps的帶寬，通過單個連接進行數據、視頻傳輸和供電。Thunderbolt4是符合廣泛的行業標準規範，包括USB4、DisplayPort(PCIe，並且完全兼容前代Thunderbolt和USB產品。具體來說Thunderbolt4認證要求包括：

相比Thunderbolt3，最低PC視頻規格和最低PC數據規格的要求提高一倍。

視頻：支持兩個4K顯示屏或一個8K顯示屏。

數據：PCIe傳輸速度高達32Gb/秒，存儲傳輸速度高達3,000MB/秒。

支持具有多達4個Thunderbolt4埠的塢站。

PC至少可以在一個計算機埠上充電。

連接Thunderbolt塢站後，通過觸摸鍵盤或滑鼠將計算機從睡眠中喚醒。

需要基於英特爾VT-d的直接內存訪問(DMA)保護，以阻止物理DMA攻擊。

總之Thunderbolt4致力於提供無與倫比的簡單性、最高的性能與最可靠的連接性，做到了比Thunderbolt3更強大，更是包含了USB4的所有功能和特性。

然而上面的話卻並不能反過來說！並不是所有的USB4都能像Thunderbolt4一樣強大。最明顯的就是在傳輸帶寬方面，雖然USB4最高可提供40Gbps高速版（USB4Gen3×2），但卻也保留了較低速的20Gbps版本（USB4Gen2×2）；由於標準不統一，未來零售市場中支持USB4的設備很可能依舊良莠不齊，並不能獲得完全一致性的體驗。

線材方面，Thunderbolt4的品牌標識非常簡潔，但辨識度極高。方便用戶輕鬆的和普通USB線材、DP線材作出區分。用戶可以在眾多Type-C數據線中一眼認出支持Thunderbolt4的的數據線，並與Evo平台的輕薄本進行輕鬆連接，享受最完整的拓展性與強大兼容性，不再為任何功能做妥協。

支持連接多個顯示器、外接高速硬碟、外接發燒級獨立顯卡、外接具有4個埠Thunderbolt4塢站，以及各種USB配件，Thunderbolt4憑藉更加豐富且強大功能，可謂是扮演「一招鮮」的角色！

支持外接具有4個埠Thunderbolt4塢站是Thunderbolt4相比的重要改進點之一（Thunderbolt3只支持2個），可以讓Evo認證的輕薄本有機會連接更多支持Thunderbolt協議的配件產品，進一步提供了拓展性。例如通過新拓展塢，可以更好的利用到Thunderbolt4協議的超高帶寬與多功能特性，引出更多Thunderbolt4埠，同時連接高清顯示器、高速移動固態硬碟、耳機音響等多媒體設備，將輕薄本變成拓展性更加強大、能支持更多先進設備的專業工作站。

當然，Thunderbolt4同樣支持外接顯卡拓展塢，通過與Thunderbolt4匹配的顯卡拓展塢，Evo平台認證的輕薄本可以與頂級的桌面版高性能獨立顯卡相連接，從而讓圖形性能獲得大幅躍進，獲得接近遊戲本的遊戲體驗與內容創造效率。

至於Thunderbolt3所提供的100w供電，Thunderbolt4也繼承了這一優勢，能夠支持為筆記本PD快速充電，用戶出差或旅遊時只需一個USBType-C介面的PD充電器，就能夠同時滿足為手機和Evo平台設備的充電需求，減少額外線纜造成的負擔。

此前支持Thunderbolt3的線纜共有0.2m和0.8米兩種可選，而在Thunderbolt4發布後，英特爾也提供了2m的通用線纜，以適應更多使用場景。據了解，未來還將推出5m甚至50m的Thunderbolt4超長線纜，在滿足高帶寬的同時，也徹底做到不受距離所限制。具體來說，更長的線纜也是為了適用更多的應用場景，例如在會議室內能夠更加從容地將Evo認證的輕薄本與電池、投影儀相連接，做到快速分享屏幕內容。

總之，Thunderbolt4堪稱是當下最為強大的介面，完美兼顧簡單易用、高可靠性與豐富功能，做到了全方面的毫不妥協！Thunderbolt4隨著英特爾第11代酷睿TigerLake在2020年底同步發布，而基於第11代酷睿TigerLake所打造的Evo平台認證輕薄本產品則都可以享受到Thunderbolt4的強大連接性！對於購機者而言，如果注重輕薄本的連接性，並要求面向未來的設備也不會過時，那麼認準支持Thunderbolt4的Evo平台產品准不會錯！

還有一點需要特別一提，根據外媒的爆料顯示，英特爾的競爭對手AMD將在2022年所發布Ryzen6000系Rembrandt移動端處理器，到那時才會帶來對USB4的支持，比英特爾推出Thunderbolt4的時間都要晚了很久；這進一步凸顯了英特爾在PC連接方面的全面領先，Evo平台認證的輕薄本得益於Thunderbolt4的超強特性，用走在時代前沿來形容也當之無愧！

總結與展望

英特爾持續開發新技術，樹立行業新標準，除了處理器架構、核顯GPU架構的性能提高之外，還為整個PC平台帶來了眾多新技術，並參與相關行業標準的制定，以促進產業全面發展。本篇文章所提到的Thunderbolt3及Thunderbolt4發展就是英特爾引領PC持續進步的最佳證明。從硬體到軟體再到產業生態，英特爾全方位為PC領域發展持續賦能，這些眾多新技術和創新促成了Evo平台產品毫不妥協的絕佳體驗，讓筆記本電腦獲得再次進化的同時，也反應了英特爾轉型成一家XPU公司的決心。

我們也期待隨著更多新技術的持續開發，以及相關軟硬體配套的落地，英特爾所發起的雅典娜計劃獲得持續推進，帶來更嚴苛的認證標準，未來的新一代Evo認證標準將會變得更加全面，從外觀、性能、續航再到連接性，都獲得更進一步的跨越發展！讓筆記本電腦獲得再一次進化！