thunderbolt|雷电接口是怎样从1代进化到4代的
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Intel在7月8日晚上正式发布了Thunderbolt 4 ， 并公布了它的全新细节 ， 当然了产品现在还是没有的 ， 要等到秋季Intel新一代移动处理器Tiger Lake发布时才会一同登场 ， Thunderbolt 4会继承到使用新处理器的平台上 ， 而在此之前 ， 我们就来看看Thunderbolt接口是如何一步一步进化到现在这个样子的 。
其实“雷电”是国内民间的一个叫法 ， 而Intel官方一直把它称为Thunderbolt ， 并没有一个官方的中文译名 ， 而去年苹果在发布2019款MacBook时引入了Thunderbolt 3接口 ， 并且在官网上给了它一个中文名字——雷雳 。
Thunderbolt 1最早的时候Thunderbolt接口是由Intel独自开发的 ， 当时还只有Light Peak这个代号 ， Intel在IDF 2009上对外进行公开展示 ， 与普通的USB接口相比 ， 它支持多种协议 ， 全双工传输 ， 支持QoS传输质量控制 ， 同时也支持热插拔 ， 除了常规的数据传输之外 ， Light Peak还支持视频信号和网络信号传输 。 这需要使用Intel开发的专用芯片 ， 当时他们用的还是光纤 ， 希望最终能实现100Gbps的传输速度和100米的传输距离 。
苹果看到了这个原型之后主动去找Intel并表示对此感兴趣 ， 不过希望把光纤改成铜线 ， 这样就可以传输电力 ， 而且更为便宜 ， 最终诞生的就是第一代Thunderbolt 。 2011年2月 ， 苹果推出新MacBook Pro产品线 ， 并宣布采用新一代I/O接口 ， 并宣布了该接口的商品名称Thunderbolt ， 苹果独享这技术专利权一年 。
正式的产品用铜线取代了光纤 ， 并且使用Mini DisplayPort物理接口 。 Thunderbolt技术采用两种通信协议 ， 包括用在数据传输的PCI-E ， 以及用在显示的DisplayPort ， 且完整兼容现有的DisplayPort设备 。 将来可能取代其他个人电脑的周边设备总线 ， 如DVI、DisplayPort、USB、Firewire（IEEE 1394）与HDMI等 ， 成为电脑对外的单一总线 。
Thunderbolt 1/2接口都是Mini DisplayPort的样子Thunderbolt可以透过菊花链（Daisy-chain）方式连接最多六个周边设备 ， 当中可包括两个显示器 ， 透过总线可供应10W的电力给周边设备 。 数据线最长可达10米 ， 传输带宽10Gbps 。
初代Thunderbolt支持PCI-E 2.0 x4和DisplayPort 1.1a协议 ， 10Gbps的带宽比当时的USB 3.0快上一倍 ， 而且可以同时传输数据和视频信号 ， 不过此接口基本上只有苹果在用 ， 除了那一年的独享技术专利时间之外 ， 新一代Thunderbolt的出现也是个原因 。
Thunderbolt 22013年6月 ， Intel发布第二代Thunderbolt控制器“Falcon Ridge” ， 并把新接口命名为Thunderbolt 2 ， 接口依然是Mini DisplayPort ， DisplayPort协议升级到1.2版本 ， 而PCI-E依然是2.0 x4 ， 控制器对外的带宽依然是20Gbps ， 但Thunderbolt 2合并了第一代的两条10Gbps通道 ， 使单接口的传输速度翻倍到20Gbps ， 使用起来更加灵活 。
升级至DisplayPort 1.2之后 ， Thunderbolt 2具备传输4K视频信号的能力 ， 单接口就可驱动4K显示器 ， 并且接口向后兼容 ， 可兼容Thunderbolt的线缆和各种Thunderbolt设备 。
与第一代Thunderbolt只有苹果独享不同 ， Thunderbolt 2有不少其他厂商使用 ， 第一个使用Thunderbolt 2的是2013年月发布的华硕Z87-Deluxe/Quad主板 ， 不过大规模使用还得等到2013年10月苹果发布Retina MacBook Pro 。
Thunderbolt 3【thunderbolt|雷电接口是怎样从1代进化到4代的】Thunderbolt 2虽然有其他设备供应商相应 ， 但Thunderbolt真正大放异彩是要等到Thunderbolt 3的时候 。
Intel在ComputeX 2015上公布了Thunderbolt 3技术 ， 如果说Thunderbolt 2只是一次小升级 ， Thunderbolt 3就是一次重大升级了 。 首先接口从Mini DisplayPort变成了USB Type-C ， 同时也兼容USB 3.1标准 ， 这样的好处是让设备接口得以统一起来 ， 大大提高了兼容性 。 Thunderbolt 3通过使用适配器或过渡线缆与前两个版本兼容 。
此外从PCI-E 2.0 x4升级到了PCI-E 3.0 x4 ， 接口带宽从20Gbps翻倍到40Gbps ， 视频方面则升到了8通道的DisplayPort 1.2 ， 单接口就可驱动两个4K 60Hz的显示器或单个5K分辨率的显示器 。
此外Thunderbolt 3支持USB PD协议 ， 允许接口提供100W的供电 ， 这样就可以让设备抛弃专用的供电电线 ， 由一根Thunderbolt 3线来实现数据信号的传输与设备的供电 ， 这样有一些设备就不用在额外接多个独立电源了 。
2015年12月配备Thunderbolt 3接口的设备开始推向市场 ， 这次首发的是一众Windows笔记本和各家的主板 ， 这次有许多厂家响应Intel ， 苹果在2016年更是推出了只有两个或四个Thunderbolt 3接口的MacBook Pro ， 普及程度远超前两代 。
2018年Intel推出了新版Titan Ridge控制器 ， 把DisplayPort协议升级到1.4标准 ， 并且新的控制器可直接连接USB-C设备 ， 接口的通用性得到大大提升 。
由于支持的Thunderbolt 3接口厂家相当多 ， 外围设备也蓬勃发展 ， 大家所熟悉的显卡扩展坞、磁盘坞、Thunderbolt 3外置硬盘大多都是在Thunderbolt 3出现之后才变多的 。
当然Thunderbolt 3的普及与Intel自身的大力推广是密不可分的 ， 现在Intel已经免费提供Thunderbolt 3授权许可 ， 并且第十代酷睿Ice Lake处理器已经把Thunderbolt 3控制器整合到CPU内部 ， 接口使用成本已经大幅降低 。
Thunderbolt 4Intel在上个星期正式了Thunderbolt 4 ， 它依然采用USB Type-C接口 ， 接口带宽依然是40Gbps ， 它是Thunderbolt 3与USB4的超集 ， 所有配备Thunderbolt 4 Type-C接口的设备都可与Thunderbolt 3和USB4 USB 3/2/1设备相连 。
Thunderbolt 4主要提升点有：视频传输支持提升到双4K分辨率或单8K分辨率 ， 最低PCI-E带宽需求从原本的16Gbps倍增至32Gbps ， 从而支持3000MB/s级别的数据传输速度 。
对各种配件和搭载Thunderbolt 4的设备 ， 提升点有：支持拥有四个接口的Thunderbolt 4扩展坞 ， 支持新的2米连接线 。
另外它需要PC支持三个额外特性 ， 第一个是需要设备至少能从一个端口充电 ， 第二个是需要PC支持在连接Thunderbolt扩展坞的情况下从睡眠中唤醒 ， 最后一个是需要基于Intel VT-d的DMA保护技术 。 另外很重要的是 ， Thunderbolt 4兼容于USB4 。
首款支持Thunderbolt 4的设备是配备Intel Tiger Lake处理器的笔记本 ， 和Ice Lake一样 ， Tiger Lake也将直接整合Thunderbolt控制器 ， 只不过版本从3升级到4 ， 而且Thunderbolt 4将会成为Intel移动超能认证计划的基本要求之一 。
而Tiger Lake之外的平台 ， Intel则准备了两个代号为Maple Ridge的Thunderbolt 4控制器 ， 型号是JHL8540和JHL8340 ， 它的封装尺寸和此前的Titan Ridge控制器一样 ， 可用在台式机、工作站或者笔记本电脑当中 ， 而对于扩展坞、显示器还有存储设备则准备了Goshen Ridge JHL8440控制器 ， 这三款你控制器都会在今年年底上市 。
此前Thunderbolt 3其实一直存在安全漏洞 ， 因为它可直接访问内存 ， 容易受到直接内存访问（DMA）攻击 ， 而在Thunderbolt 4上Intel想修复这一问题 ， 所以想通过Thunderbolt 4认证DMA保护是必须条件 ， 而Intel平台上就是透过VT-d来实现的 ， 而AMD平台上也有对应VT-d的技术AMD-Vi ， 所以Thunderbolt 4不会只限制在Intel平台上 。
Thunderbolt 4可以向下兼容Thunderbolt 3的各种设备 ， 此外还会推出适配Thunderbolt 4接口特性的多口扩展坞以及多口显示器 。
利用Thunderbolt 4接口可一分四的新特性 ， 笔记本可以只用一个Thunderbolt接口连接多口扩展坞 ， 就可以同时连接多个Thunderbolt设备 ， 此前需要使用多个Thunderbolt接口或者使用菊花链来实现 ， 大幅降低桌面走线的复杂程度 。
Thunderbolt 4会配备2米长度的新线材 ， Intel还在开发长度在5~50米的超长连接线 。
总的来说Thunderbolt 4算是Thunderbolt 3的一个不大不小的升级 ， 一些在Thunderbolt 3上没作强制要求的东西现在被加进标准里面 ， 接口规格加强了 ， 并且加强了接口的安全性 ， 弥补了Thunderbolt 3上面的一些缺憾 ， 让它能够更好的适应未来几年之内新设备的应用 。
Thunderbolt接口有何优势
Thunderbolt 4与现在其他接口相比 ， 最大的优势是它可以用一个接口代替其他许多接口的功能 ， 包括DVI、DisplayPort、USB、eSATA等 ， 单一接口就能实现文件数据与视频数据传输等多种功能 ， Intel规定Thunderbolt 4必须可以通过扩展坞一个接口拆分成四个口 ， 这样笔记本电脑就只需一根Thunderbolt线连接扩展坞然后就可连接更多的其他Thunderbolt或者其他接口的设备 。 更重要的是Thunderbolt 4支持USB PD ， 可通过线路传输最高100W的电力 ， 可用一个接口同时实现给笔记本充电并且进行数据传输 。
Intel给Thunderbolt 4定下的硬性规格很多 ， 并且必须要符合这些规则才能够通过强制认证 ， 而且线缆也得通过质量验证 ， 这些都确保用户购买Thunderbolt 4的设备能享受到接口带来的高规格 ， 而且能保障设备与线缆的可靠性 ， 但这也变相增加了厂商的成本 ， 毕竟有些东西用不着这么高的接口规格 ， 这些东西自然会选择规格更低 ， 但成本可控的USB规范 。
Thunderbolt 4和USB4在未来肯定会成为互补的存在 ， Thunderbolt 4规格更高、功能更多 ， 兼容USB4设备 ， 但需要强制认证 ， 成本相对高些 ， 而USB4没那么多硬性规定 ， 对厂家来说操作更灵活 ， 成本可控 ， 终端设备肯定会根据实际情况考虑而决定用那种接口 ， 而电脑的话可能会两钟接口并存 ， 或者是使用单一Thunderbolt 4 ， 当然也有可能是采用兼容Thunderbolt的USB4口 。
而对于用户来说两种标准的物理接口都是一样的 ， 都是USB Type-C ， 只有接口统一就方便了 ， 至于它走什么标准 ， 管他呢 。
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