9月12日,Intel正式發(fā)布了全新一代的Thunderbolt 5接口標(biāo)準(zhǔn),也就是雷電5,無論傳輸速度還是連接能力,都實(shí)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(kuò)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(shí)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(shí)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(jìn)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(yàn)改善軟件,比如Unison這樣的打通PC與手機(jī)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(kuò)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(shí)現(xiàn)了單一接口同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)的USB-C接口形態(tài),開啟了新時(shí)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(shí)慷慨地將雷電3傳輸技術(shù)免費(fèi)貢獻(xiàn)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(xiàng)體驗(yàn)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(kuò)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(rèn)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(jì)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(shí)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(shí)上,USB4、雷電4確實(shí)可以實(shí)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(xiàng),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(qiáng)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(yàn)。
這包括強(qiáng)制性檢測與認(rèn)證、40Gbps傳輸帶寬、2米長度40Gbps數(shù)據(jù)線、最多4個(gè)接口、至少15W充電功率、雙4K60顯示器連接、至少一個(gè)接口支持供電、系統(tǒng)睡眠喚醒、Intel VT-d DMA保護(hù)機(jī)制,等等。
同時(shí),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(yàn)證、雷電認(rèn)證、Evo/vPro用戶體驗(yàn)等方面的獨(dú)特優(yōu)勢,這都是USB4所無法享受的。
Intel客戶端計(jì)算事業(yè)部產(chǎn)品經(jīng)理Rex Lan也強(qiáng)調(diào),雷電、USB兩大技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不是競爭關(guān)系,不存在誰取代誰,將會持續(xù)并存,因?yàn)閮烧邔W⒌姆较虿煌篒ntel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(fèi)電子設(shè)備、智能設(shè)備。
事實(shí)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(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品,比如Intel把雷電3技術(shù)貢獻(xiàn)給了USB協(xié)會,是不收取任何費(fèi)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(gè)方向可以提供兩條40Gbps通道,因此即便同時(shí)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(gè)通道合計(jì)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(shí)候,可以將三個(gè)通道都用于傳輸,此時(shí)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(biāo)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(shí)也是個(gè)可選項(xiàng),實(shí)際上能跑到20Gbps也可以劃歸USB4,哪怕這其實(shí)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(gè)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(qiáng)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(dá)到一定的最低標(biāo)準(zhǔn)。
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(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可以處理更多數(shù)據(jù),從而更穩(wěn)定地達(dá)到更高帶寬。
與此同時(shí),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(cuò)。
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(gè)上去了另一個(gè)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(shí)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(dòng)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(dá)到了高端PCIe 4.0 x4 SSD的原生水平了。
雷電5還有個(gè)非常實(shí)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(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)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(dòng)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(dòng)式雷電4數(shù)據(jù)線,2米或更長的主動(dòng)式數(shù)據(jù)線則需要重新開發(fā)。
當(dāng)然,雷電一貫強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn),通過擴(kuò)展塢還可以輸出HDMI。
換言之,只要一個(gè)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(dāng)然這里有一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問題,那就是很多筆記本、主板上都只提供一個(gè)或兩個(gè)雷電/USB-C接口,很容易不夠用,必須額外購買擴(kuò)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(fèi)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(jī)會也并不是很多,而雷電5可以支持到4個(gè)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(gè)一般也夠用。
當(dāng)然,這也是一個(gè)矛盾的取舍問題,如果確實(shí)需要同時(shí)使用多個(gè)設(shè)備,可能就得買一個(gè)簡單的擴(kuò)展塢了。
以上就是一部雷電5擴(kuò)展塢的原型,表面明確標(biāo)注著代表帶寬的80G/120G字樣。
雷電5接口有兩個(gè),充電功率分別支持140W、60W,其中60W就是專門分出來給擴(kuò)展塢的,當(dāng)然這都是可以由廠商靈活定制的。
雷電5支持最多四個(gè)接口,在供電方面目前的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)是一個(gè)給PC,可以做到高功率,三個(gè)用于下行,標(biāo)準(zhǔn)是15W。
甚至,四個(gè)接口的總功率也不限制在240W,每個(gè)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(qiáng)大的同時(shí),擴(kuò)展配件也越來越豐富,可用于工作、游戲各種場景,諸如擴(kuò)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(qiáng)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(yuǎn)勝USB、DP。
雷電5將使用新的標(biāo)識形象,無論是廠商宣傳材料,還是電商平臺,如果看到一個(gè)藍(lán)底白色的閃電形狀就可以知道它是雷電5標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。
另外,雷電5數(shù)據(jù)線的頭部,也會有一個(gè)“5”的字樣,以示區(qū)分。
不過,接口和旁邊的圖標(biāo)不會特意注明是雷電5,事實(shí)上歷代以來都沒有標(biāo)注過。
雷電5將首先通過代號Barlow Ridge的獨(dú)立控制器推向市場,支持雷電5的電腦、配件設(shè)備預(yù)計(jì)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(shí)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(fèi)者。
審核編輯 黃宇
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英特爾
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