英特爾傅彬：Thunderbolt和USB不是競爭關(guān)系，而是攜手共進

9月12日，Intel正式發(fā)布了全新一代的Thunderbolt 5接口標準，也就是雷電5，無論傳輸速度還是連接能力，都實現(xiàn)了一次巨大的飛躍，更是展示了基于雷電5的新一代筆記本、擴展塢原型。

這里，我們就看看雷電5到底帶來了哪些變化，可以如何改變我們的工作、生活和娛樂方式，以及Intel在背后有怎樣的思考，做出了怎樣的努力。

說到Intel，相信大多數(shù)人的第一印象就是其CPU處理器產(chǎn)品，但在過去的幾十年時間里，Intel早已從單一的芯片公司轉(zhuǎn)向了平臺化探索和發(fā)展，不斷整合硬件、軟件、服務(wù)實現(xiàn)一體化，尤其是越來越多、越來越快地推出在底層技術(shù)上進行創(chuàng)新。

比如Wi-Fi 6E/7、雷電這樣的無線和有線連接技術(shù)，比如Evo、vPro這樣的平臺級產(chǎn)品，比如ICPS(連接性能套件)這樣的網(wǎng)絡(luò)連接體驗改善軟件，比如Unison這樣的打通PC與手機的跨平臺技術(shù)，等等。

雷電無疑是其中最具代表性的，誕生十余年來不斷提升傳輸性能和效率，擴展連接能力，簡化連接方式，讓設(shè)備上的接口越來越少，逐步走向大一統(tǒng)。

回顧歷史，雷電技術(shù)誕生于2011年，實現(xiàn)了單一接口同時傳輸視頻和數(shù)據(jù)，帶寬上來就有10Gbps，2013年的第二代翻番至20Gbps。

2015年的第三代不但再次將帶寬翻番至40Gbps，引入了供電能力，還采用了標準的USB-C接口形態(tài)，開啟了新時代。

2019年，Intel 10代酷睿原生集成了雷電3，更方便部署和普及，同時慷慨地將雷電3傳輸技術(shù)免費貢獻給USB-IF組織，由此誕生了新的USB4，帶寬同樣有40Gbps，目前正在迅速普及。

2020年，雷電4誕生，這次帶寬沒有變化，但各項體驗都有顯著提升，而且從11代酷睿開始原生集成，廣泛用于眾多筆記本、顯示器、集線器、擴展塢等設(shè)備。

目前，雷電技術(shù)已經(jīng)得到極大普及，13代酷睿處理器90％的型號都帶有雷電4，所有Evo、Evo Enterprise認證的筆記本都具備雷電4，Windows、Linux、macOS、ChromeOS四大系統(tǒng)全部支持雷電4。

基于雷電3/4設(shè)計的PC電腦產(chǎn)品已經(jīng)超過1500款，各種配件也超過了1000款。

其實發(fā)展到今天，雷電3/4、USB4在很大程度上是相通的，接口形態(tài)一樣，帶寬一樣，還都能傳輸HDMI、DP，都能供電，它們又有什么區(qū)別呢？雷電還有啥優(yōu)勢？

事實上，USB4、雷電4確實可以實現(xiàn)大量相同的技術(shù)特性，但對于USB4來說絕大部分都是可選項，支持與否就看設(shè)備廠商的選擇，而對于雷電4來說都是強制性的，這就意味著只要使用雷電4接口，就可以享受各種高級連接體驗。

這包括強制性檢測與認證、40Gbps傳輸帶寬、2米長度40Gbps數(shù)據(jù)線、最多4個接口、至少15W充電功率、雙4K60顯示器連接、至少一個接口支持供電、系統(tǒng)睡眠喚醒、Intel VT-d DMA保護機制，等等。

同時，得益于Intel體系化、平臺化的優(yōu)勢，雷電4接口還有著CPU處理器與操作系統(tǒng)原生集成、平臺驗證、雷電認證、Evo/vPro用戶體驗等方面的獨特優(yōu)勢，這都是USB4所無法享受的。

Intel客戶端計算事業(yè)部產(chǎn)品經(jīng)理Rex Lan也強調(diào)，雷電、USB兩大技術(shù)標準不是競爭關(guān)系，不存在誰取代誰，將會持續(xù)并存，因為兩者專注的方向不同：Intel聚焦于數(shù)據(jù)中心、PC領(lǐng)域和相關(guān)產(chǎn)品，USB的覆蓋范圍則更加廣泛，包括各種消費電子設(shè)備、智能設(shè)備。

事實上，Intel正是USB協(xié)會的重要成員之一，雙方一直在相互合作推進技術(shù)和產(chǎn)品，比如Intel把雷電3技術(shù)貢獻給了USB協(xié)會，是不收取任何費用的。

接下來，我們就看看雷電5的具體變化。

首先在核心的帶寬方面，雷電5基于PCIe 4.0 x4每個方向可以提供兩條40Gbps通道，因此即便同時傳輸、接收數(shù)據(jù)，都可以做到單向80Gbps，比雷電4翻了一番，而雙向四個通道合計就是160Gbps。

雷電5的帶寬也不再固定，而是根據(jù)使用情況靈活調(diào)整，比如需要大量傳輸而接收較少的時候，可以將三個通道都用于傳輸，此時帶寬提升至120Gbps。

這比DP 2.1 80Gbps多了一半，比HDMI 2.1 48Gbps多了1.5倍，比USB4 40Gbps多了2倍。

說到USB4，就不得不吐槽一下USB-IF組織的混亂了，無論是標注規(guī)范還是命名規(guī)則都十分隨意。

我們一般說USB4的理論帶寬是40Gbps，但它其實也是個可選項，實際上能跑到20Gbps也可以劃歸USB4，哪怕這其實是USB 3.2 Gen2x2對應(yīng)的帶寬。

整整一年前，也就是2022年9月，USB-IF又搞了個USB4 2.0，聲稱最高帶寬提升至80Gbps，追上了雷電5，而且同樣可選拓展到120Gbps。

但是，USB-IF協(xié)會對于這些帶寬規(guī)格一直都不是強制性的，支持多少完全看設(shè)備廠商的選擇，所以很容易產(chǎn)生混亂，不像雷電那樣明確，必須達到一定的最低標準。

為了保證高速傳輸下的信號穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)完整性，雷電5引入了PAM-3脈沖振幅調(diào)制，每個時鐘周期內(nèi)可以處理更多數(shù)據(jù)，從而更穩(wěn)定地達到更高帶寬。

與此同時，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)線、轉(zhuǎn)接器、PCB電路板等都保持兼容，可以繼續(xù)使用。

USB4 2.0也引入了PAM-3，而下一代PCIe 6.0則升級到了更高級的PAM-4并結(jié)合ECC糾錯。

對于雷電5為何不用PAM-4，Intel解釋說主要是PAM-3在技術(shù)上足夠使用，成本也可以很好地控制，且兼容部分現(xiàn)有組件，綜合考量下來是最合適的，PAM-4則有更高的技術(shù)門檻。

更充裕的帶寬，給了雷電5更多的應(yīng)用空間，可以支持更高規(guī)格的視頻傳輸、數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備連接。

比如視頻方面，雷電4只能支持兩臺4K60顯示器，分辨率和刷新率無法兼顧，一個上去了另一個就必須妥協(xié)，但雷電5就靈活多了，不但可以支持一套數(shù)據(jù)線串聯(lián)三臺4K144或者兩臺6K顯示器，游戲玩家可以實現(xiàn)最高540Hz的刷新率，創(chuàng)作者則可以連接多臺8K顯示器。

數(shù)據(jù)方面，80Gbps乃至是120Gbps的帶寬可以輕松連接更多、更高性能的SSD、外置顯卡等等，而且如前所述，可以靈活配置，使用更加方便。

充電方面，最低功率從100W提高到140W，而最高功率更是從140W大幅提高到240W，如此只需一條數(shù)據(jù)線，就可以輕松帶動更多設(shè)備，讓桌面更加整潔。

顯示連接演示：一條雷電5數(shù)據(jù)線可以連接多臺高分辨率、高刷新率顯示器。

存儲連接演示：外接SSD可以跑到更高的速度，比如這里順序讀取超過了6.2GB/s，順序?qū)懭胍步咏?.4GB/s，已經(jīng)達到了高端PCIe 4.0 x4 SSD的原生水平了。

雷電5還有個非常實用的功能“雷電組網(wǎng)”(Thunderbolt Networking)，可以在兩臺PC之間使用一條雷電數(shù)據(jù)線進行點對點連接，而且隨著帶寬的翻倍，傳輸速度也有了質(zhì)的飛躍。

這一功能可以讓不同PC之間的數(shù)據(jù)與文件傳輸大大簡化、大大提速，再也不需要使用U盤、移動硬盤之類的設(shè)備做做中轉(zhuǎn)了。

說到數(shù)據(jù)線，雷電5可以繼續(xù)使用目前1米長的被動式雷電4數(shù)據(jù)線，2米或更長的主動式數(shù)據(jù)線則需要重新開發(fā)。

當然，雷電一貫強大的兼容性也必不可少，雷電5不但可以向下兼容雷電4、雷電3，還兼容USB4系列、USB 3.x系列、DP 2.1等各大傳輸標準，通過擴展塢還可以輸出HDMI。

換言之，只要一個雷電5接口，就可以通吃各種協(xié)議，不再需要各種不同的數(shù)據(jù)線。

當然這里有一個很現(xiàn)實的問題，那就是很多筆記本、主板上都只提供一個或兩個雷電/USB-C接口，很容易不夠用，必須額外購買擴展塢，增加成本和復(fù)雜度。

Intel對此解釋說，越來越多的客戶、消費者都希望中高端筆記本越來越輕薄、簡潔，日常生活中使用到HDMI、DP接口的機會也并不是很多，而雷電5可以支持到4個接口，配齊的情況下完全可以滿足絕大多數(shù)用戶日常需求，即便是2-3個一般也夠用。

當然，這也是一個矛盾的取舍問題，如果確實需要同時使用多個設(shè)備，可能就得買一個簡單的擴展塢了。

以上就是一部雷電5擴展塢的原型，表面明確標注著代表帶寬的80G/120G字樣。

雷電5接口有兩個，充電功率分別支持140W、60W，其中60W就是專門分出來給擴展塢的，當然這都是可以由廠商靈活定制的。

雷電5支持最多四個接口，在供電方面目前的標準設(shè)計是一個給PC，可以做到高功率，三個用于下行，標準是15W。

甚至，四個接口的總功率也不限制在240W，每個接口都做140W也不是不行，但就得外接電源適配器，還得解決散熱問題。

雷電技術(shù)本身越發(fā)強大的同時，擴展配件也越來越豐富，可用于工作、游戲各種場景，諸如擴展塢、外置顯卡、外置存儲、轉(zhuǎn)接頭、顯示支架等等。

值得一提的是，雷電5還可以外接AI加速器，滿足如今對越來越強AI算力的需求。

以上就是雷電5的新特性匯總，以及和雷電4、USB4/3、DP的對比。

可以看出，雷電5在傳輸帶寬、供電功率、連接可靠性和靈活性方面，都要遠勝USB、DP。

雷電5將使用新的標識形象，無論是廠商宣傳材料，還是電商平臺，如果看到一個藍底白色的閃電形狀就可以知道它是雷電5標準的設(shè)備。

另外，雷電5數(shù)據(jù)線的頭部，也會有一個“5”的字樣，以示區(qū)分。

不過，接口和旁邊的圖標不會特意注明是雷電5，事實上歷代以來都沒有標注過。

雷電5將首先通過代號Barlow Ridge的獨立控制器推向市場，支持雷電5的電腦、配件設(shè)備預(yù)計將于2024年上市。

Intel還會在今年第四季度向全球開發(fā)者提供雷電5相關(guān)的技術(shù)資料、開發(fā)資源，方便適配新產(chǎn)品、新應(yīng)用。

不過，雷電5并不會直接取代雷電4，而是會共存一段時間，其中雷電5面向高端的創(chuàng)作者、游戲玩家，雷電4則適合主流的企業(yè)和消費者。

審核編輯 黃宇