全新的 USB 4 連接埠在今年正式上路,先前 USB-IF 開發者論壇已在 2020 年九月正式發表 USB 4(1.0 版本)規範,規模龐大的 Windows 筆電系統自然也會跟進此一標準,搭配 Intel 所主導的 Thunderbolt 4 標準,為接下來的筆電市場擔任先行者的角色,同時在 Intel 即將到來的 500 系列主機板上也會支援 Thunderbolt 4 標準。
然而,Thunderbolt 4 除了理論速度和前一代相同,並且採用 USB-C 連接埠介面外,玩家們還需要知道什麼?下文將針對Thunderbolt 4 和 USB 4 兩大重點規格做介紹,帶領大家一同了解新標準將帶來的優勢。
終極傳輸埠:Thunderbolt 4
Thunderbolt 介面是 Intel 力推的高階傳輸連接埠,主要有三大重點特色,一、連接埠提供高頻寬以便連接高速裝置;二、搭配的纜線有助於確保裝置和電腦間的連線品質;三、配件能透過傳輸基座選項和外部裝置擴展電腦功能。
最為大眾所知曉的就是上一版 Thunderbolt 3 世代,提供的傳輸速率是 USB 3.0 的 8 倍,並且可透過單一連接埠輸出多個顯示裝置 / 顯示器以及菊鏈連接儲存裝置,可說是集所有功能於一身的終極連接埠。
最新一代 Thunderbolt 4 同樣延續 Thunderbolt 3 介面採用 Type-C 接口,在連接線方面改用通用纜線,以簡化一般民眾選購時可能出現的購買困擾,USB 相關線材可能會有眾多版本差異,但 Thunderbolt 4 沒有這個問題。
Thunderbolt 4 本身和前一代在速度上是相同的、最高傳輸速度 40Gbps,不過最低 PCIe 資料要求從原先的 16Gbps 提升至 32Gbps,此外,可連接多達 5 個串接裝置,且所有裝置都只需要一條 Thunderbolt 4 連接線即可供電。另外一個比較特別的新功能是能讓電腦透過 Thunderbolt 4 基座連接的周邊裝置推出休眠模式,使用彈性上就方便許多。
Thunderbolt 4 在基礎設定上增加了幾項基本條件,包含將頻寬調高至 PCIe 3.0 x4 通道(原本是 PCIe 3.0 x2),這點在外接顯示卡時能進一步強化可用頻寬,外接顯卡的效能會更好些。
再者就是 Thunderbolt 4 一定要通過 USB 4 的相容測試,影像傳輸支援性也從原先僅支援單一 4K 顯示,提升至支援雙 4K 顯示輸出。最後,Thunderbolt 4 也同樣支援 PD 協議,內部資料安全保護方面,則要求須支援以 VT-d 為基礎的 DMA 資料保護措施。
除此之外,Thunderbolt 4 帶來的強勢能力包括額外擴充能力,如外接顯卡、RJ-45 網路埠擴充、SD 卡槽、更多 USB Type-A 連接埠等集線器(Hub)常見的功能,另外像是高速外接 SSD 也可透過 Thunderbolt 4 連接埠達到最佳傳輸速度。
Thunderbolt 4 向下相容舊有 Thunderbolt 版本,同時也支援 USB、DisplayPort 和 PCIe 等標準。換句話說,Thunderbolt 4 可說是最頂規的 USB-C 連接埠標準,擁有 Thunderbolt 4 就一定完全支援 USB 4,但如果擁有 USB 4,並不代表就支援了 Thunderbolt 4,這點玩家未來選購時需特別留意。
Thunderbolt、USB 規格差異表
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Thunderbolt 4
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Thunderbolt 3
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USB4
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USB3/DP
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無與倫比的便利性
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單一通用連接埠
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Yes
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Yes
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最常 2 公尺的 40Gb/s 通用傳輸線
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Yes
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支援 4 個 Thunderbolt周邊裝置
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Yes
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最大效能
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最小電腦速度要求
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40Gb/s
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40Gb/s
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20Gb/s
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10Gb/a
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最小電腦影像輸出要求
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雙 4K 螢幕輸出
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單 4K 螢幕輸出
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單螢幕輸出(無最低要求)
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單螢幕輸出(無最低要求 )
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最小電腦數據要求
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PCIe 32Gb/s
USB 3.2 10Gb/s
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PCIe 16 Gb/s
USB 3.2 10Gb/s
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USB3.2 -10Gb/s
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USB3.2 -5Gb/s
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最少需要一個連接埠支援充電
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Yes
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可透過 Thunderbolt 擴充埠喚醒睡眠狀態的電腦
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Yes
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每個連接埠能為配件提供的最小電源瓦數
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15W
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15W
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7.5W
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4.5W
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Thunderbolt 網路
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Yes
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Yes
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可靠的連接性
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所有出貨電腦、周邊裝置以及傳輸線都需經過認證
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Yes
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Yes
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Thunderbolt 傳輸線廠商都經過傳輸線測試及品質驗證
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Yes
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Yes
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需擁有 Intel VT-d 的DMA 保護機制
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Yes
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USB4 規範
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符合
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相容
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符合
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符合
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終結過去混亂:USB 4
和 Thunderbolt 4 同步登場的 USB 4 對大多數玩家也很重要,其最大特色簡單來說主要有幾點:
統一外型
USB 4 延續先前在 USB 3.2 Gen 2x2 上採用的 Type-C 外型,能夠支援現行絕大多數數位產品的對應,包含 Android、甚至新推出的蘋果電腦等,今年開始在 Windows 筆電陣營也會有更多搭載 USB 4 的產品推出,換句話說未來攜帶筆電出外使用時,只需隨身攜帶一條傳輸線即可打遍天下無敵手。
「隧道」傳輸
英特爾將 Thunderbolt 隧道傳輸技術貢獻給 USB 協會,全新的「隧道」傳輸模式,可分成「檔案傳輸隧道」、「影像傳輸隧道」及「PCIe 隧道」三種。
USB 4 在不同的傳輸情境下,會有各自專屬頻寬通道,大檔小檔之間、甚至影像串流也會各走各的,從此資料傳輸不再彼此糾結,不會再有佔用頻寬、進而影響傳輸速率的問題發生。
即便降速,USB 4 最基本至少都會提供相當於 USB 3.2 規格的 10Gbps 傳輸速度,在一般日常使用下已非常足夠,這也是為什麼在 USB-IF 官方網頁上會標註其傳輸隧道相當於 USB 3.2 隧道的緣故。
另一個重點則是若想提供額外擴充功能,USB 4 至少就要具備 20Gbps(影像傳輸隧道)、甚至 40Gbps(PCIe 隧道)的速率才能滿足需求。
Thunderbolt 4 普及帶來影響
Thunderbolt 4 標準在 2020 年已正式釋出, Windows 筆電和 Intel 主機板產品從 2021 年也將逐漸開始搭載 Thunderbolt 4 標準。以筆電來說,具備 Thunderbolt 4 意味著除了擁有快速的 40Gbps 傳輸能力外,同時也可藉由其優秀擴充能力,使得輕薄筆電的應用更為的彈性。
玩家可藉由單一 Thunderbolt 4 線材外接桌上型獨立顯卡,輕鬆在遊戲或創作相關工作上獲得更高效能表現,同時還能接上獨立的 RJ-45 網路埠,藉由有線網路來提供穩定網路傳輸。
玩家甚至可以藉由 Thunderbolt 4 外接 NAS 裝置,輕鬆打造出個人線上資料庫,還能進一步利用 Thunderbolt 4 在資安方面的強化,確保機密資料不外流,減少被攻擊的可能。
另一方面,Intel 即將登場的 500 系列主機板,針對自家第 11 代 Intel Core 系列處理器的來臨,亦將支援 Thunderbolt 4 連接埠,讓遊戲玩家、創作者、甚至企業用戶,可以在多樣化的使用情境下,利用 Thunderbolt 4 幫助建構更有效的工作環境。
玩家們近期不管是要更新電腦零組件還是購置新筆電、甚至其他的 USB 周邊裝置,都建議優先尋找配備 Thunderbolt 4 介面的產品,畢竟這是目前最完整的協定,並相容於 USB4,相信更能讓生活和工作效率倍增!