9月12日,Intel正式发布了全新一代的Thunderbolt 5接口标准,也就是雷电5,无论传输速度还是连接能力,都实现了一次巨大的飞跃,更是展示了基于雷电5的新一代笔记本、扩展坞原型。
这里,我们就看看雷电5到底带来了哪些变化,可以如何改变我们的工作、生活和娱乐方式,以及Intel在背后有怎样的思考,做出了怎样的努力。
说到Intel,相信大多数人的第一印象就是其CPU处理器产品,但在 过 去的 几十年时间里,Intel早已从单一的芯片公司转向 了 平台化探索和 发展,不断整合硬件、软件、服务实现一体化,尤其是 越来越多、越来越快地 推出在 底层技术上进行创新。
比如
Wi-Fi 6E/7、雷电这样的 无线和 有线连接技术,比如 Evo、vPro这样的 平台级产品,比如 ICPS(连接性能套件)这样的 网络连接体验改善软件,比如 Unison这样的 打通PC与 手机的 跨平台技术,等等 。雷电无疑是【趣元素】
其中最 具代表性的 ,诞生十余年来不断提升传输性能和 效率,扩展连接能力,简化连接方式,让设备上的 接口越来越少,逐步走向 大一统。回顾历史,雷电技术诞生于
2011年,实现了 单一接口同时传输视频和 数据,带宽上来就有 10Gbps,2013年的 第二代翻番至20Gbps。2015年的
第三代不但 再次将带宽翻番至40Gbps,引入了 供电能力,还采用了 标准的 USB-C接口形态,开启了 新时代。2019年,Intel 10代酷睿原生集成了
雷电3,更方便部署和 普及,同时慷慨地 将雷电3传输技术免费贡献给USB-IF组织,由此诞生了 新的 USB4,带宽同样有 40Gbps,目前正在 迅速普及。2020年,雷电4诞生,这次带宽没有
变化,但 各项体验都有 显著提升,而且 从11代酷睿开始原生集成,广泛用于 众多笔记本、显示器、集线器、扩展坞等 设备。目前,雷电技术已经得到极大普及,13代酷睿处理器90%的
型号都带有 雷电4,所 有 Evo、Evo Enterprise认证的 笔记本都具备雷电4,Windows、Linux、macOS、ChromeOS四大系统全部支持雷电4。基于雷电3/4设计的PC电脑产品已经超过1500款,各种配件也超过了1000款。
其实发展到今天,雷电3/4、USB4在很大程度上是
相通的,接口形态一样,带宽一样,还都能传输HDMI、DP,都能供电,它们又 有 什么区别呢?雷电还有 啥优势?事实上,USB4、雷电4确实可以实现大量相同的 技术特性,但 对于 USB4来说绝大部分都是 可选项,支持与 否就看设备厂商的 选择,而对于 雷电4来说都是 强制性的 ,这就意味着 只要使用雷电4接口,就可以享受各种高级连接体验。
这包括强制性检测与
认证、40Gbps传输带宽、2米长度40Gbps数据线、最 多4个接口、至少15W充电功率、双4K60显示器连接、至少一个接口支持供电、系统睡眠唤醒、Intel VT-d DMA保护机制,等 等 。同时,得益于
Intel体系化、平台化的 优势,雷电4接口还有 着 CPU处理器与 操作系统原生集成、平台验证、雷电认证、Evo/vPro用户体验等 方面的 独特优势,这都是 USB4所 无法享受的 。Intel客户端计算事业部产品经理蓝昕𬀩也强调,雷电、USB两大技术标准不是 竞争关系,不存在 谁取代谁,将会持续并存,因为两者 专注的 方向 不同:Intel聚焦于 数据中心、PC领域和 相关产品,USB的 覆盖范围则更加广泛,包括各种消费电子设备、智能设备。
事实上,Intel正是
USB协会的 重要成员之一,双方一直在 相互合作推进技术和 产品,比如 Intel把雷电3技术贡献给了 USB协会,是不收取任何费用的 。接下来,我们就看看雷电5的具体变化。
首先在核心的带宽方面,雷电5基于,比雷电4翻了一番,而双向四个通道合计就是160Gbps。 PCIe 4.0 x4每个方向 可以提供两条40Gbps通道,因此即便同时传输、接收数据,都可以做到单向 80Gbps
雷电5的带宽也不再固定,而是根据使用情况灵活调整,比如需要大量传输而接收较少的时候,可以将三个通道都用于传输,此时带宽提升至120Gbps。
这比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。说到USB4,就不得不吐槽一下USB-IF组织的混乱了,无论是标注规范还是命名规则都十分随意。
我
们一般说USB4的 理论带宽是 40Gbps,但 它其实也 是 个可选项,实际上能跑到20Gbps也 可以划归USB4,哪怕这其实是 USB 3.2 Gen2x2对应的 带宽。整整一年前,也
就是2022年9月,USB-IF又搞了 个USB4 2.0,声称最 高带宽提升至80Gbps,追上了 雷电5,而且 同样可选拓展到120Gbps。但是,USB-IF协会对于
这些带宽规格一直都不是 强制性的 ,支持多少完全看设备厂商的 选择,所 以很容易产生混乱,不像雷电那样明确,必须达到一定的 最 低标准。为了保证高速传输下的信号稳定性、数据完整性,雷电5引入了PAM-3脉冲振幅调制,每个时钟周期内可以处理更多数据,从而更稳定地达到更高带宽。
与此同时,现有的数据线、转接器、PCB电路板等都保持兼容,可以继续使用。
USB4 2.0也引入了
PAM-3,而下一代PCIe 6.0则升级到了 更高级的 PAM-4并结合ECC纠错。对于
雷电5为何不用PAM-4,Intel解释说主要是PAM-3在 技术上足够使用,成本也 可以很好地 控制,且 兼容部分现有 组件,综合考量下来是 最 合适的 ,PAM-4则有更高的技术门槛。更充裕的带宽,给了雷电5更多的应用空间,可以支持更高规格的视频传输、数据传输、设备连接。
比如雷电5就灵活多了 ,不但 可以支持一套数据线串联三台4K144或者 两台6K显示器,游戏玩家可以实现最 高540Hz的 刷新率,创作者 则可以连接多台8K显示器。
视频方面,雷电4只能支持两台4K60显示器,分辨率和 刷新率无法兼顾,一个上去了 另一个就必须妥协,但数据方面,80Gbps乃至是
120Gbps的 带宽可以轻松连接更多、更高性能的SSD、外置显卡等 等 ,而且如 前所 述,可以灵活配置,使用更加方便。充电方面,最低功率从100W提高到140W,而最高功率更是从140W大幅提高到240W,如此只需一条数据线,就可以轻松带动更多设备,让桌面更加整洁。
显示连接演示:一条雷电5数据线可以连接多台高分辨率、高刷新率显示器。
存储连接演示:外接SSD可以跑到更高的
速度,比如 这里顺序读取超过 了 6.2GB/s,顺序写入也 接近5.4GB/s,已经达到了 高端PCIe 4.0 x4 SSD的 原生水平了 。雷电5还有个非常实用的功能“雷电组网”(Thunderbolt Networking),可以在两台PC之间使用一条雷电数据线进行点对点连接,而且随着带宽的翻倍,传输速度也有了质的飞跃。
这一功能可以让不同PC之间的
数据与 文件传输大大简化、大大提速,再也 不需要使用U盘、移动硬盘之类的 设备做做中转了 。说到数据线,雷电5可以继续使用目前1米长的被动式雷电4数据线,2米或更长的主动式数据线则需要重新开发。
当然,雷电一贯强大的兼容性也必不可少,雷电5不但
可以向 下兼容雷电4、雷电3,还兼容USB4系列、USB 3.x系列、DP 2.1等 各大传输标准,通过 扩展坞还可以输出HDMI。换言之,只要一个雷电5接口,就可以通吃各种协议,不再需要各种不同的数据线。
当然
这里有 一个很现实的 问题,那就是很多笔记本、主板上都只提供一个或两个雷电/USB-C接口,很容易不够用,必须额外购买扩展坞,增加成本和 复杂度。Intel对此解释说,越来越多的
客户、消费者 都希望中高端笔记本越来越轻薄、简洁,日常生活中使用到HDMI、DP接口的 机会也 并不是 很多,而雷电5可以支持到4个接口,配齐的 情况下完全可以满足绝大多数用户日常需求,即便是 2-3个一般也 够用。当然,这也是一个矛盾的取舍问题,如果确实需要同时使用多个设备,可能就得买一个简单的扩展坞了。
以上就是一部雷电5扩展坞的原型,表面明确标注着代表带宽的80G/120G字样。
雷电5接口有
两个,充电功率分别支持140W、60W,其中60W就是 专门分出来给扩展坞的 ,当然 这都是 可以由厂商灵活定制的 。雷电5支持最 多四个接口,在 供电方面目前的 标准设计是 一个给PC,可以做到高功率,三个用于 下行,标准是 15W。
甚至,四个接口的
总功率也 不限制在 240W,每个接口都做140W也 不是 不行,但 就得外接电源适配器,还得解决散热问题。雷电技术本身越发强大的
同时,扩展配件也 越来越丰富,可用于 工作、游戏各种场景,诸如扩展坞、外置显卡、外置存储、转接头、显示支架等 等 。值得一提的是,雷电5还可以外接AI加速器,满足如今对越来越强AI算力的需求。
以上就是雷电5的新特性汇总,以及和雷电4、USB4/3、DP的对比。
可以看出,雷电5在传输带宽、供电功率、连接可靠性和灵活性方面,都要远胜USB、DP。
雷电5将使用新的标识形象,无论是厂商宣传材料,还是电商平台,如果看到一个蓝底白色的闪电形状就可以知道它是雷电5标准的设备。
另外,雷电5数据线的头部,也会有一个“5”的字样,以示区分。
不过,接口和旁边的图标不会特意注明是雷电5,事实上历代以来都没有标注过。
雷电5将首先通过 代号Barlow Ridge的 独立控制器推向 市场,支持雷电5的 电脑、配件设备预计将于 2024年上市。
Intel还会在今年第四季度向全球开发者提供雷电5相关的技术资料、开发资源,方便适配新产品、新应用。
不过,雷电5并不会直接取代雷电4,而是
会共存一段时间,其中雷电5面向 高端的创作者、游戏玩家,雷电4则适合主流的 企业和 消费者 。