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《硬派提步思Tips》雷電一閃、速度提升,關於Thunderbolt 3和4的幾個需要了解的事

文.圖/Lucky 2021-05-05 12:11:42
不曉得大家有沒有發現,由Intel在2009年IDF論壇上公布開發一直到2011年初正式推出第一代的Thunderbolt架構(傳輸速度10Gb/s),歷經了10年的時間也推進到了最新的第四代,卻仍然不是十分普及於一般消費者的日常使用中,反而是USB這個使用介面讓玩家更容易隨手取得、也應用於更多的面向上,譬如PC/3C的諸多周邊產品,現在到處可以看到採用USB 3.2架構的商品,而且傳輸速度也進化到最高20Gb/s,足以應付目前的大多數使用需求。

這一次我們就來聊聊Thunderbolt的相關訊息,相較於USB介面的傳輸速度(1.0版本僅12Mb/s、2.0提升至480Mb/s),一起跑就已經遙遙領先的Thunderbolt為什麼在經歷了這長達10年的時間中,仍舊是少數筆電產品中才能看到的稀有配置?難道已經是2021的今天,Thunderbolt仍然是蘋果系列的專屬介面嗎?隨著最新第四代Thunderbolt 4的登場,陸續開始有更多的筆電產品與主機板廠商開始納入,這簡直是Thunderbolt在這10年來的一大躍進,相比先前幾乎沒幾家廠商有搭載的Thunderbolt 3連接埠,新的Thunderbolt 4在各廠商的反應上就熱絡許多,幾乎各廠的高階款主機板不是已經提供、就是保障後期加裝的空間,這裡究竟是怎樣的奇妙變化導致廠商的態度大轉彎呢,咱們看下去就知道!



打不贏只好加入你的Thunderbolt 3
相較於更舊時代的Thunderbolt 1、2代,Thunderbolt 3算是與玩家比較接近且跟最新的4代並存於世的版本了,這裡就以3、4代來作為本次的主軸。

Thunderbolt連接埠最初是由Intel和Apple合作之下的全新連接埠設計,在第一代推出之際便以能夠提供10 Gbps的頻寬,比當時USB 3.0(現稱USB 3.2 Gen 1)還要快上一倍的速度做為宣傳。而發展到了Thunderbolt 3的時候,傳輸頻寬已經可以達到40 Gbps,等於同期的USB 3.1(現稱USB 3.2 Gen 2)的4倍!並且還整合了PCIe 3.0x4通道、HDMI 2.0規範與電力輸出,使其最高能夠支援2台4K@60FPS螢幕、100W的供電、外接式顯示卡等設備,用途可說是極為廣泛。

然而Thunderbolt在設計上卻因為專屬數據孔和高昂的授權費,成為了在市場推廣上的最大阻力,加上網路雲端和行動網路的普及,造成連接埠的實用性需求降低,廠商自然也就更不願意花錢去額外鑿一個幾乎沒有人用的洞。當然,另一項原因則是因為USB介面讓玩家使用的太習慣了,相較於只能在蘋果系列上流通的Thunderbolt來說,玩家是否需要額外再付更高的費用取得類似產品(雖然速度可以更快),就變成了一項無形的阻力。

Thunderbolt早期是採用專屬的數據孔,加上高額授權費,造成除了協力開發的Apple外,幾乎沒有多少廠商願意採用。


Intel為了改善自家Thunderbolt連接埠普及不易的難題,官方於2015年的時候於台灣COMPUTEX上宣布將USB Type C介面也納入其連接埠的外型設計標準,並且能夠相容USB 3.1 (現稱USB 3.2 Gen 2),且在後期甚至乾脆放棄收取權利金,改成免費授權的形式,更從第10代Ice Lake筆電處理器後,就將Thunderbolt 3控制晶片整合到其中,就是希望大家多多捧場QQ。(是有一些效果啦!)

在USB聯盟宣布USB 3.2 Gen 2與全新的USB Type C後,Intel為了拓展Thunderbolt 3的普及率,在2015年的COMPUTEX大會上宣布將USB 3.2 Gen 2 Type C納入設計規範。


至於成效嘛~Thunderbolt 3的能見度在後期的筆電產品上確實有著比較高的能見度,不過在主機平台方面,因為第10代的桌上型處理器Comet Lake沒有整合Thunderbolt 3控制器,故也就沒有多少主機板有支援了(也就是Intel 300晶片組以下的主機板真的少見,除了ASRock自古出妖版以外),總之Thunderbolt 3推行的最大的困境就是「$」的問題¯\_(ツ)_/¯

玩家如果看到筆電的USB Type C孔旁邊有一個「閃電」符號,就代表它為Thunderbolt 3連接埠。


統合所有USB介面的Thunderbolt 4
在Thunderbolt 3推出了5年之後,Intel於2020年的7月正式公布了Thunderbolt 4的規範,只是這規格...乍看之下怎麼幾乎和上一代相同,同樣是40 Gbps的頻寬、同樣是100W的供電能力、同樣採USB Type C介面,難道Intel不光晶片,連I/O都可以擠牙膏?!

其實不然,這次Intel推出Thunderbolt 4的最大使命不是為了要和USB競爭,而是要解決市面上USB版本過多、命名亂七八糟使玩家容易混淆的問題。(是說想把USB的市場整個給吃掉吧XDDD)

Thunderbolt 4擁有極為廣泛的相容性,讓它能夠向下相容過去所有的Thunderbolt版本外,也能夠同步相容USB 4 40G、USB 4 20G、USB 3.2、USB 2.0等幾乎是所有市面上現行的USB版本,且透過Intel強大的品牌號(ㄨㄟ)召(ㄒㄧㄝˊ)力,要求廠商的周邊必須嚴格遵守規範,所以可以想見的,之後會有更多Thunderbolt 4的產品或是對應的支援推出。

Thunderbolt 4能夠相容歷來幾乎所有的USB版本,協助統合USB數十年來規格、命名混亂的局面。


簡單來說,只要購買印著「閃電」圖案的Thunderbolt 4線材,就能一條線行遍天下,不必再去煩惱線材支援的傳輸版本了!(但需要煩惱荷包深度wwwww)

Thunderbolt 4的在各種產品上的辨認方式。

Thunderbolt 4的線材上必須要有「閃電符號」和羅馬數字「4」,讓玩家在選購時能夠容易辨認。


此外,Thunderbolt 4也在周邊的連接能力上做出了強化,線材的最大有效傳輸距離提升至2公尺並能夠支援1組8K@60 FPS的螢幕,且必支援最少2組4K@60 FPS的畫面輸出。

Thunderbolt 4的完整規範非常嚴格,包含需要能夠相容USB 4、至少支援兩部4K@60FPS螢幕、提供32Gbps PCIe傳輸頻寬等。


同時對PCIe通道支援頻寬也從上一代16Gbps翻倍至32Gbps,相當約是PCIe 3.0x4的水準,代表外接式SSD的讀取速度將能夠一舉突破3000 MB/s以上、外接顯示卡的頻寬受限問題也會獲得一定程度的改善。

Thunderbolt 3提供的PCIe的通道頻寬僅有16 Gbps,使得外接顯卡的效能會大幅削減,而隨著Thunderbolt 4將頻寬提高到32 Gbps,將有望幫助外接顯卡的效能提升。


最後,Intel也終於在第11代桌上型處理器Rocket Lake中把Thunderbolt 4控制晶片整合進去,這也是為什麼Thunderbolt 4連接埠在新的500晶片組主機版上的能見度能夠大幅提高一大主因。

ROG最新的Maximus XIII Hero配備了兩組Thunderbolt 4連接埠。

AsRock的Steel Legend Z590主機板準備了Thunderbolt 4的擴充槽(紅圈處)


整體而言,從Thunderbolt 3傳換到Thunderbolt 4的Intel,在策略上可以說是發生極大的轉變,從原本的想要與USB競爭,到後來的統合所有USB版本,讓Thunderbolt在未來的應用上不再侷限於專屬設備,而是全方位的多元應用。接下來,除了原本的USB 3.2等等的周邊產品可以選用之外,在等待USB 4規格普及之前,Thunderbolt 4會不會成為新的心頭好,還是要看玩家最終的選擇,當然有支援比沒有好,如果可以不用額外花錢的話!


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