Мы знаем, что существует универсальный разъём USB Type-C. Он есть в телефонах, ноутбуках, наушниках — повсюду. Но несмотря на одинаковую форму внутри разъёма Type-C могут оказываться разные решения: это может быть и древний USB 2.0, и современный USB 3.2. Но существует еще и USB Type-C на стероидах. Имя ему Thunderbolt 3. Это самая продвинутая версия Type-C.
Через один такой порт в цепочку можно подрубить до шести устройств: в том числе два монитора, внешнюю видеокарту, SSD-диск и одновременно заряжать ваш ноутбук мощностью до 100 Вт. Казалось бы — продано! Дайте мне Thunderbolt 3 и я успокоюсь. А Intel взяли и представили еще более крутой стандарт — Thunderbolt 4! Но же там нового если и так всё было круто? Давайте разбираться!
Проблема
Thunderbolt 4 тизернули еще в начале года на CES 2020. Intel объявили, что новые процессоры Tiger Lake будут поддерживать Thunderbolt 4 по умолчанию. Кстати, почему это делает Intel — отдельный вопрос. Поговорим дальше. Но объяснить, в чем отличия четвертой версии от третьей они тогда не смогли. И, честно скажу, сейчас с этим тоже возникли сложности. Для начала давайте посмотрим на сравнительную табличку.
Ну смотрите, если верить этой табличке, то получается, что общая скорость одинаковая с Thunderbolt 3 — 40 Гбит/с. А вот пропускная способность PCI-Express в Thunderbolt 4 в два раза выше в 32 Гбит/с против 16-ти. А это важно для устройств, которые работают исключительно по PCI-Express, например, для внешних видеокарт.
А еще Thunderbolt 4 поддерживает подключение сразу двух 4К-дисплеев, а Thunderbolt 3 только одного. Действительно, теперь всё понятно! Странно, что Intel сразу об этом не сказали, правда?
Вот только есть одна проблемка. Давайте посмотрим как Intel рекламировал Thunderbolt 3.
Получается Thunderbolt 3 и раньше спокойно поддерживал работу с двумя 4K-дисплеями и скорости в 32 Гбит/с по PCIe.
Это что же получается Intel нас вводил раньше и вводит сейчас в заблуждение? Давайте разберёмся.
В чём подвох?
Как мы получаем общую скорость в 40 Гбит/с Thunderbolt? Основной вклад в пропускную способность вносит прямое подключение к высокоскоростной шине PCIe.
Если говорить грубо, то одна линия PCIe версии 3.0 даёт нам 8 Гбит/с. На самое деле скорость в гигатранзакциях. Кто интересуется, почитайте на Википедии, это интересно. Но в целом одна линия выдаёт скорость — 8 Гбит/с.
Так вот, как правило для того чтобы обеспечить должную скорость в устройствах с поддержкой Thunderbolt 3 к порту подходит сразу 4 линии PCIe и мы получали 32 Гбит/с только за счёт этой шины.
Но существует и урезанная версия Thunderbolt 3 в которых к порту подходит только 2 линии PCIe, отсюда и в два раза меньше скорость, всего лишь 16 Гбит/с.
И это не является нарушением спецификации. Поэтому производители могли спокойно заявлять поддержку Thunderbolt 3 и говорить о скорости до 40 Гбит/с. Хотя правильнее было бы говорить об общей пропускной способности где-то в 20 Гбит, может чуть больше.
И так делали многие, например, Dell в линейке XPS и даже Apple. В MacBook Pro 13 с тачбаром только два порта порта справа имеют максимальную пропускную способность, а два порта слева урезанные.
В табличке Intel так и указывает “минимальные требования” в столбике про Thunderbolt 4 — всё чистая правда. Но вот странно, что для Thunderbolt 3 также указано 40 Гбит, хотя мы с вами знаем, что не все девайсы с Thunderbolt 3 могли выжать такую скорость.
Зато теперь, в Thunderbolt 4 минимальные требования ужесточили, и больше париться по поводу “урезанности” не придётся.
Требования ужесточились не только в отношении пропускной способности. Теперь в минимальную комплектацию интерфейса вошли такие фичи как:
- Обязательная зарядка вашего девайса хотя бы через один порт. То есть, если вашем ноутбуке один или несколько портов Thunderbolt, хотя бы один порт должен поддерживать зарядку девайса мощностью 100 Ватт. Особенно актуально для компактных ноутов.
- Обязательно наличие опции пробуждения компа при подключении к док-станции, говорят, это удобно.
- И, конечно же, теперь обязательна защита данных от DMA-атака. Что это такое?
Thunderbolt такой быстрый, потому что через шину PCI Express у него есть прямой доступ к оперативной памяти. DMA-атаки как раз пользуются этой уязвимостью. Подключив девайс к порту Thunderbolt можно взять и напрямую закачать вредоносный код в оперативку.
DMA-атака — Direct Memory Access
Чтобы обезопасить себя от подобного рода атак, придумали изолировать все данные которые проходят через Thunderbolt-соединение при помощи технологии виртуализации Intel VT-d — Virtualization Technology for Directed I/O. В процессорах Intel такая штука реализована на аппаратном уровне, а как будут поступать остальные производители пока неизвестно.
Тем не менее, Intel заявляют, что все фишки Thunderbolt 4 можно будет реализовать и на других процессорах. В том числе от AMD и даже на новых MacBook с процессорами Apple Silicon, у который вообще другая архитектура — ARM. И Apple официально подтверждают, что в будущих устройствах будет использоваться Thunderbolt. Так что, преданные фанаты Apple и AMD — выдыхаем. Будет нам всем Thunderbolt.
По-честному, все эти фишки можно было реализовать в Thunderbolt 3, но если раньше это было опциональным, то теперь все обязательно. Не отвертишься!
Реальные отличия
Требования подросли, это хорошо, будет меньше путаницы. Но есть ли реальные отличия. Скажем так их совсем немного, а если быть предельно точным и честным — всего два.
Во-первых, в интерфейсе обновился контроллер, что позволило делать делать док с четырьмя портами Thunderbolt 4 против двух в случае Thunderbolt 3.
И конечно же Intel анонсировали новые универсальные двухметровые кабели! Кстати вот так стандартный медный кабель выглядит в разрезе.
А в будущем нам обещают оптоволокно до 50 метров! Но сколько будет стоить такой проводок, даже представить сложно.
Итоги
В целом Thunderbolt 4 — это Type-C на максималках, в нём вообще есть всё, что может быть. Это и максимальные скорости, и всевозможные фичи, и лучшие аксессуары — всё это будет идти под брендом Thunderbolt 4. Но можно даже сказать, что это улучшенное ответвление Thunderbolt 3.
Хоть изменение и номинальное, у этого есть важное следствие. Стирается фрагментация USB Type-C. Хотите лучшее? Требуйте Thunderbolt 4. А всё остальное видимо будет называться USB4 или Thunderbolt 3. Подробнее про эти спецификации можете посмотреть в нашем отдельном ролике.
