Thunderbolt 5 против Thunderbolt 4 и 3, а также USB4

от

Топмор

Эппл сменила стандарт подключения для макбуков с Thunderbolt 4 на Thunderbolt 5. Тем не менее, некоторые более старые версии MacBook Air маркировались как ‘Thunderbolt / USB 4’ и ‘Thunderbolt 4 и USB 4’ на своих моделях Pro и Max.

С чем именно мы здесь имеем дело? Можете объяснить разницу между Thunderbolt 5, Thunderbolt 3 и Thunderbolt 3 (да, похоже есть две версии одного названия)? И затем, что представляет собой USB 4? Какие технологии называются Thunderbolt 5, Thunderbolt 3 (дважды) и USB 4? Чем они отличаются друг от друга?

Кажется, различия между USB и Thunderbolt стали еще более запутанными, поскольку оба теперь могут предоставлять различные скорости (от 5 гигабит в секунду до 120 гигабит в секунду) и множество функций, все используя одинаковое соединение типа C.

Для пользователя продуктов Apple, Thunderbolt 4 не предлагает ничего нового или отличного от Thunderbolt 3, так как он совместим с последним. Ожидается значительное улучшение в Thunderbolt 5.

Apple имеет необычный способ обозначения технических характеристик своих устройств в ноутбуках MacBook с процессорами M1 и M2. Вместо четкого указания ‘Thunderbolt 4’, они называют это ‘Thunderbolt/USB 4’, что включает поддержку Thunderbolt 3. Однако для более продвинутых моделей MacBook Pro на базе процессоров M1 Pro и M1 Max Apple указывает порты как полноценные Thunderbolt 4, поскольку эти модели могут поддерживать несколько внешних экранов, в то время как базовые ноутбуки с процессорами M1 или M2 ограничены одним подключением дисплея. Соответственно, они не могут быть сертифицированы как Thunderbolt 4 из-за этого ограничения.

В чем разница между Thunderbolt 4 и Thunderbolt 5?

В 2022 году было множество шутливых намеков и демонстрация в октябре того же года. Ровно год спустя, 12 сентября 2023 года, Intel официально объявила о Thunderbolt 5. Начиная с 2024 года, Apple начала внедрять эту технологию в некоторые модели MacBook Pro, Mac Studio и некоторых моделях Mac mini.

Thunderbolt 5 представляет собой значительное улучшение по сравнению с Thunderbolt 4, так как предлагает более существенные обновления по сравнению с незначительными улучшениями для Mac, которые были сделаны в Thunderbolt 4 относительно Thunderbolt 3.

Пропускная способность была увеличена вдвое, теперь составляет 80 гигабайт в секунду (Gbps), а соединения дисплея могут работать на скорости до 120 Gbps. Это означает, что новое решение обеспечивает почти втрое большую пропускную способность по сравнению с ранее доступными опциями.

Thunderbolt 5 предоставляет до 240 ватт мощности для зарядки при подключении к Mac. 16-дюймовый MacBook Pro от Apple способен обрабатывать до 140 ватт Power Delivery (PD) 3.1 через свой порт MagSafe 3, а также через порты Thunderbolt 5; порты Thunderbolt 4 рассчитаны на PD 3.0 с ограничением в 100 ватт. Это означает, что последние модели MacBook Pro могут быстро заряжаться либо через соединение MagSafe 3, либо через порты Thunderbolt 5, используя кабели, совместимые как со стандартом Thunderbolt 240W, так и с USB-C.

Thunderbolt 5 совместим с DisplayPort 2.1, предоставляя расширенные возможности по сравнению с текущим стандартом DisplayPort 1.4. Особенно стоит отметить, что DisplayPort 2.1 может отображать максимальное разрешение 10К (10240 x 4320 пикселей при 60 Гц) на одном экране, что более чем вдвое превышает разрешение 8K, поддерживаемое DisplayPort 1.4. Кроме того, он оснащен усовершенствованной версией сжатия потока дисплея (DSC 1.2a), улучшая управление данными и эффективность использования полосы пропускания.

Как технический аналитик, я рад подчеркнуть, что Thunderbolt 5 имеет впечатляющую особенность: он позволяет подключать до десяти устройств через свои двойные порты USB Type-C с использованием технологии daisy chain. Гибкость этого решения дополнительно увеличивается благодаря его способности динамически регулировать пропускную способность, эффективно приоритезируя направление потока данных в зависимости от потребностей каждого устройства.

Обновление до Thunderbolt 5 не потребует избавления от ваших текущих периферийных устройств, так как он спроектирован для беспроблемной работы с устройствами Thunderbolt 3, Thunderbolt 4 и USB4.

В чем разница между USB4 и Thunderbolt 4?

Чтобы избежать потенциальной путаницы с различными версиями USB, Intel решила обозначить новейший стандарт просто как «USB 4», отказавшись от использования десятичных прогрессий типа 4.1, 4.2 и т.д. Однако Apple, характерная своим подходом, продолжает называть его также «USB 4».

Оба используют тот же разъем Type-C, как и Thunderbolt 3.

Thunderbolt 4 использует ту же базовую технологию, что и USB4, поэтому они тесно связаны. Это означает, что любое устройство с Thunderbolt 4 совместимо с USB4, и наоборот. Таким образом, если кто-то владеет ноутбуком с поддержкой USB4, он может легко использовать устройства с Thunderbolt 4, равно как и наоборот.

На самом деле, Thunderbolt 4 это всего лишь USB4 с некоторыми доработками.

Не все устройства USB4 будут такими же мощными, как полностью сертифицированные Thunderbolt 4.

Так же как и версия Thunderbolt 3 от Apple, у Thunderbolt 4 всегда будет полная пропускная способность в 40 Гбит/с.

USB4 изначально предлагает скорость в 20 гигабит в секунду, однако имеет потенциал достичь скорости в 40 гигабит в секунду, которую предоставляет Thunderbolt 4. Следите за продуктами с обозначениями USB 20 и USB 40 при просмотре маркетинговых материалов.

Порт USB4 может поддерживать только один дисплей, в то время как порт Thunderbolt 4 способен работать с двумя дисплеями формата 4К.

Одним из преимуществ USB4 является то, что он позволяет создавать более мощные хабы и док-станции без зависимости от Thunderbolt, что может привести к снижению цены для потребителей.

Как техноэнтузиаст, должен признаться в своем волнении по поводу новейшей технологии Thunderbolt – она сертифицирована, что гарантирует непревзойденную производительность. В то же время, для устройств USB4 сертификация не всегда обязательна, что может привести к возможным различиям в качестве, так как все больше таких устройств появляется на рынке. Подобно сегодняшним хабам USB-C, рынок может быть завален разнообразными устройствами USB4: одни будут демонстрировать исключительную производительность, тогда как другие могут оказаться ниже ожиданий.

Что такое хаббинг через Thunderbolt?

Для пользователей Mac Thunderbolt 4 можно считать обновлением прежде всего с программной стороны. Чтобы использовать его последние функции объединения (hubbing), необходимо, чтобы ваша система работала на операционной системе Apple Big Sur версии 11 или выше.

Хабпинг устраняет риски использования цепочки устройств через Thunderbolt.

Проще говоря, при подключении нескольких устройств Thunderbolt они образуют цепочку. Если отсоединить любое устройство из этой цепочки, кроме последнего, это нарушит всю связь и сделает все остальные устройства нефункциональными до тех пор, пока цепочка не будет восстановлена.

С помощью концентратора или док-станции Thunderbolt теперь вы можете подключить до четырёх устройств через порты Thunderbolt. Каждое из этих подключений действует как независимый «ответвление», которое можно отсоединить без воздействия на другие устройства, подключенные к оставшимся портам.

До шести устройств Thunderbolt 4 можно эффективно соединить в цепочку.

В чем разница между Thunderbolt 3 и Thunderbolt 4?

Для ПК с операционной системой Windows Thunderbolt 4 представляет собой значительное обновление по сравнению с версиями Thunderbolt 3, которые обычно имели ограниченные функции. В то же время Apple последовательно предоставляла своим пользователям полный функционал набора возможностей Thunderbolt 3.

На ноутбуке с операционной системой Windows порт Thunderbolt 3 может не обеспечить максимальную скорость передачи данных в 40 гигабит в секунду или быть несовместим с мультимониторными конфигурациями и питанием для внешних устройств.

Бедные пользователи ПК, вам нужно им посочувствовать.

Thunderbolt 4 вводит обязательную сертификацию для всех компьютеров, гарантируя, что пользователи Windows теперь смогут воспользоваться теми же лучшими функциями, которые использовали пользователи Apple с Thunderbolt 3. По сути, стандарт Thunderbolt 4 стандартизирует преимущества Thunderbolt 3 для каждого пользователя компьютера.

Он совместим с предыдущими версиями, но покупка устройств с Thunderbolt 4 или 5 также обеспечит совместимость в будущем.

Если на вашем Mac есть только порты Thunderbolt 3, не стоит беспокоиться. Это означает, что теперь Windows-компьютеры могут полностью воспользоваться преимуществами технологии Thunderbolt 3 без каких-либо ограничений. Ранее производители ПК могли заявить оптимальные характеристики, но не всегда их реализовывали в полной мере из-за того, что были просто ‘совместимы’ с технологией, а не ‘сертифицированы’.

Как исследователю, погружающемуся в сферу устройств Apple с процессорами M1 и M2, важно признать заметное ограничение: эти устройства поддерживают только один собственный внешний дисплей. Тем не менее, я нашел изобретательное решение, позволяющее MacBook на базе процессоров M1 и M2 расширить свои возможности визуализации за пределами одиночного экрана.

Как исследователь, изучающий спецификации подключения, я обнаружил интересное различие между Thunderbolt 3 и Thunderbolt 4: в то время как Thunderbolt 3 поддерживает только один внешний монитор с разрешением 4K, каждый ноутбук с Thunderbolt 4 способен работать с двумя мониторами 4K или даже одним дисплеем 8K.

Как исследователь, погруженный в область технологий, я обнаружил интригующую особенность, которая отличает Thunderbolt 4 и 5 от предыдущего стандарта: они позволяют пробудить компьютер простым встряхиванием мыши или нажатием на клавиатуру, подключенную к док-станции с поддержкой Thunderbolt 4 или 5. Примечательно, что такая функциональность не всегда была доступна для Thunderbolt 3. Возможно, именно эти ограничения объясняют почему Apple пока не обозначает свою версию Thunderbolt как 4, учитывая проблемы совместимости дисплеев M1/M2.

Проще говоря, TB4 и TB5 используют более безопасный метод обработки данных благодаря интеграции технологии виртуализации Intel для направленного ввода-вывода (VT-d), которая обеспечивает защиту доступа к памяти через DMA, часто называемую ремаппингом DMA.

Помимо этого стоит отметить, что Thunderbolt 4 увеличивает скорость передачи данных до впечатляющих 64 Гбит/с, оставляя Thunderbolt 3 (TB3) и Thunderbolt 4 (TB4) позади с их соответствующими скоростями в 16 Гбит/с и 32 Гбит/с. Примечательно, что некоторые ранние MacBook c Thunderbolt 3 имели ограничения по пропускной способности на правой стороне порта Thunderbolt. Если вы часто работаете с большими файлами, повышенная скорость PCIe становится критически важной для быстрой передачи данных между устройствами хранения.

В этой дискуссии мы фокусируемся на доле общей пропускной способности Thunderbolt, выделенной для передачи данных по PCI Express. Для версий Thunderbolt 4 и 5 вы получите доступ ко всем четырем линиям PCI Express, позволяя использовать до 32 Гбит/с (Thunderbolt 4) или 64 Гбит/с (Thunderbolt 5) из общего объема пропускной способности в 40 Гбит/с или 80 Гбит/с соответственно. Однако для Thunderbolt 3 объем PCIe-полосы зависит от производителя и модели вашего ноутбука, причем некоторые конфигурации предоставляют только 16 Гбит/с полосы пропускания PCI Express.

Одним из ключевых улучшений в Thunderbolt 4 и 5 является возможность для хабов и док-станций теперь иметь более двух портов Thunderbolt (до четырех). Кроме того, кабели Thunderbolt 4 и 5 могут достигать длины до 2 метров, при этом сохраняя пропускную способность 40 Гбит/с. В противоположность этому, пассивные кабели Thunderbolt 3 требовали длины не более 0,7 метра для обеспечения полной пропускной способности.

Thunderbolt 4 и USB4 следуют последнему стандарту USB Power Delivery (PD) версии 3.1, обеспечивая максимальную выходную мощность в 240 ватт — значительное увеличение по сравнению с лимитом в 100 ватт у USB PD 3.0 и Thunderbolt 3. Однако убедитесь, что вы используете совместимые кабели для более высокой скорости зарядки; наш гид по лучшим кабелям Thunderbolt 4 поможет вам сделать правильный выбор.

Thunderbolt доксы

Мы протестировали лучшие хабы и док-станции Thunderbolt 4.

Как правило, концентраторы TB4 и TB5 оснащены четырьмя портами Thunderbolt, один из которых используется для подключения к компьютеру, а остальные три предназначены для внешних устройств. Иногда в док-станциях могут заменить один или два восходящих канала Thunderbolt на более традиционные разъемы дисплея, такие как HDMI или DisplayPort.

Исследуйте подробные сведения о превосходном хабе Thunderbolt 5, который мы оценили в нашем анализе CaldigiT Thunderbolt 5 Element 5 Hub. Этот многофункциональный хаб оснащен четырьмя портами Thunderbolt 5, двумя USB-C соединениями с пропускной способностью 10 Гбит/с и тремя дополнительными USB-A портами, работающими на той же скорости.

Хаб CalDigit Thunderbolt 4 Element имеет четыре порта Thunderbolt 4 и четыре порта USB-A со скоростью передачи данных до 10 Гбит/с.


Кому принадлежит ThunderBolt, Intel или Apple?

С 2010 года Apple и Intel работали вместе над разработкой технологии Thunderbolt. В 2011 году они представили свой первый MacBook с поддержкой Thunderbolt.

Компания Apple изначально получила товарный знак «Thunderbolt» и предоставила компании Intel неограниченные права на использование соответствующей технологии в рамках этой сделки. Однако важно отметить, что официально владельцем технологии Thunderbolt является компания Intel.

До подписания этого соглашения технология была известна компании Intel как «Light Peak».

Смотрите также

2025-04-18 15:03