Intel在7月8日晚上正式發布了Thunderbolt 4，并公布了它的全新細節，當然了産品現在還是沒有的，要等到秋季Intel新一代移動處理器Tiger Lake發布時才會一同登場，Thunderbolt 4會繼承到使用新處理器的平台上，而在此之前，我們就來看看Thunderbolt接口是如何一步一步進化到現在這個樣子的。

其實“雷電”是國内民間的一個叫法，而Intel官方一直把它稱為Thunderbolt，并沒有一個官方的中文譯名，而去年蘋果在發布2019款MacBook時引入了Thunderbolt 3接口，并且在官網上給了它一個中文名字——雷靂。

最早的時候Thunderbolt接口是由Intel獨自開發的，當時還隻有Light Peak這個代号，Intel在IDF 2009上對外進行公開展示，與普通的USB接口相比，它支持多種協議，全雙工傳輸，支持QoS傳輸質量控制，同時也支持熱插拔，除了常規的數據傳輸之外，Light Peak還支持視頻信号和網絡信号傳輸。這需要使用Intel開發的專用芯片，當時他們用的還是光纖，希望最終能實現100Gbps的傳輸速度和100米的傳輸距離。

蘋果看到了這個原型之後主動去找Intel并表示對此感興趣，不過希望把光纖改成銅線，這樣就可以傳輸電力，而且更為便宜，最終誕生的就是第一代Thunderbolt。2011年2月，蘋果推出新MacBook Pro産品線，并宣布采用新一代I/O接口，并宣布了該接口的商品名稱Thunderbolt，蘋果獨享這技術專利權一年。

正式的産品用銅線取代了光纖，并且使用Mini DisplayPort物理接口。Thunderbolt技術采用兩種通信協議，包括用在數據傳輸的PCI-E，以及用在顯示的DisplayPort，且完整兼容現有的DisplayPort設備。将來可能取代其他個人電腦的周邊設備總線，如DVI、DisplayPort、USB、Firewire（IEEE 1394）與HDMI等，成為電腦對外的單一總線。

Thunderbolt 1/2接口都是Mini DisplayPort的樣子

Thunderbolt可以透過菊花鍊（Daisy-chain）方式連接最多六個周邊設備，當中可包括兩個顯示器，透過總線可供應10W的電力給周邊設備。數據線最長可達10米，傳輸帶寬10Gbps。

初代Thunderbolt支持PCI-E 2.0 x4和DisplayPort 1.1a協議，10Gbps的帶寬比當時的USB 3.0快上一倍，而且可以同時傳輸數據和視頻信号，不過此接口基本上隻有蘋果在用，除了那一年的獨享技術專利時間之外，新一代Thunderbolt的出現也是個原因。

2013年6月，Intel發布第二代Thunderbolt控制器“Falcon Ridge”，并把新接口命名為Thunderbolt 2，接口依然是Mini DisplayPort，DisplayPort協議升級到1.2版本，而PCI-E依然是2.0 x4，控制器對外的帶寬依然是20Gbps，但Thunderbolt 2合并了第一代的兩條10Gbps通道，使單接口的傳輸速度翻倍到20Gbps，使用起來更加靈活。

升級至DisplayPort 1.2之後，Thunderbolt 2具備傳輸4K視頻信号的能力，單接口就可驅動4K顯示器，并且接口向後兼容，可兼容Thunderbolt的線纜和各種Thunderbolt設備。

與第一代Thunderbolt隻有蘋果獨享不同，Thunderbolt 2有不少其他廠商使用，第一個使用Thunderbolt 2的是2013年月發布的華碩Z87-Deluxe/Quad主闆，不過大規模使用還得等到2013年10月蘋果發布Retina MacBook Pro。

Thunderbolt 2雖然有其他設備供應商相應，但Thunderbolt真正大放異彩是要等到Thunderbolt 3的時候。

Intel在ComputeX 2015上公布了Thunderbolt 3技術，如果說Thunderbolt 2隻是一次小升級，Thunderbolt 3就是一次重大升級了。首先接口從Mini DisplayPort變成了USB Type-C，同時也兼容USB 3.1标準，這樣的好處是讓設備接口得以統一起來，大大提高了兼容性。Thunderbolt 3通過使用适配器或過渡線纜與前兩個版本兼容。

此外從PCI-E 2.0 x4升級到了PCI-E 3.0 x4，接口帶寬從20Gbps翻倍到40Gbps，視頻方面則升到了8通道的DisplayPort 1.2，單接口就可驅動兩個4K 60Hz的顯示器或單個5K分辨率的顯示器。

此外Thunderbolt 3支持USB PD協議，允許接口提供100W的供電，這樣就可以讓設備抛棄專用的供電電線，由一根Thunderbolt 3線來實現數據信号的傳輸與設備的供電，這樣有一些設備就不用在額外接多個獨立電源了。

2015年12月配備Thunderbolt 3接口的設備開始推向市場，這次首發的是一衆Windows筆記本和各家的主闆，這次有許多廠家響應Intel，蘋果在2016年更是推出了隻有兩個或四個Thunderbolt 3接口的MacBook Pro，普及程度遠超前兩代。

2018年Intel推出了新版Titan Ridge控制器，把DisplayPort協議升級到1.4标準，并且新的控制器可直接連接USB-C設備，接口的通用性得到大大提升。

由于支持的Thunderbolt 3接口廠家相當多，外圍設備也蓬勃發展，大家所熟悉的顯卡擴展塢、磁盤塢、Thunderbolt 3外置硬盤大多都是在Thunderbolt 3出現之後才變多的。

當然Thunderbolt 3的普及與Intel自身的大力推廣是密不可分的，現在Intel已經免費提供Thunderbolt 3授權許可，并且第十代酷睿Ice Lake處理器已經把Thunderbolt 3控制器整合到CPU内部，接口使用成本已經大幅降低。

Intel在上個星期正式了Thunderbolt 4，它依然采用USB Type-C接口，接口帶寬依然是40Gbps，它是Thunderbolt 3與USB4的超集，所有配備Thunderbolt 4 Type-C接口的設備都可與Thunderbolt 3和USB4 USB 3/2/1設備相連。

Thunderbolt 4主要提升點有：視頻傳輸支持提升到雙4K分辨率或單8K分辨率，最低PCI-E帶寬需求從原本的16Gbps倍增至32Gbps，從而支持3000MB/s級别的數據傳輸速度。

對各種配件和搭載Thunderbolt 4的設備，提升點有：支持擁有四個接口的Thunderbolt 4擴展塢，支持新的2米連接線。

另外它需要PC支持三個額外特性，第一個是需要設備至少能從一個端口充電，第二個是需要PC支持在連接Thunderbolt擴展塢的情況下從睡眠中喚醒，最後一個是需要基于Intel VT-d的DMA保護技術。另外很重要的是，Thunderbolt 4兼容于USB4。

首款支持Thunderbolt 4的設備是配備Intel Tiger Lake處理器的筆記本，和Ice Lake一樣，Tiger Lake也将直接整合Thunderbolt控制器，隻不過版本從3升級到4，而且Thunderbolt 4将會成為Intel移動超能認證計劃的基本要求之一。

而Tiger Lake之外的平台，Intel則準備了兩個代号為Maple Ridge的Thunderbolt 4控制器，型号是JHL8540和JHL8340，它的封裝尺寸和此前的Titan Ridge控制器一樣，可用在台式機、工作站或者筆記本電腦當中，而對于擴展塢、顯示器還有存儲設備則準備了Goshen Ridge JHL8440控制器，這三款你控制器都會在今年年底上市。

此前Thunderbolt 3其實一直存在安全漏洞，因為它可直接訪問内存，容易受到直接内存訪問（DMA）攻擊，而在Thunderbolt 4上Intel想修複這一問題，所以想通過Thunderbolt 4認證DMA保護是必須條件，而Intel平台上就是透過VT-d來實現的，而AMD平台上也有對應VT-d的技術AMD-Vi，所以Thunderbolt 4不會隻限制在Intel平台上。

Thunderbolt 4可以向下兼容Thunderbolt 3的各種設備，此外還會推出适配Thunderbolt 4接口特性的多口擴展塢以及多口顯示器。

利用Thunderbolt 4接口可一分四的新特性，筆記本可以隻用一個Thunderbolt接口連接多口擴展塢，就可以同時連接多個Thunderbolt設備，此前需要使用多個Thunderbolt接口或者使用菊花鍊來實現，大幅降低桌面走線的複雜程度。

Thunderbolt 4會配備2米長度的新線材，Intel還在開發長度在5~50米的超長連接線。

總的來說Thunderbolt 4算是Thunderbolt 3的一個不大不小的升級，一些在Thunderbolt 3上沒作強制要求的東西現在被加進标準裡面，接口規格加強了，并且加強了接口的安全性，彌補了Thunderbolt 3上面的一些缺憾，讓它能夠更好的适應未來幾年之内新設備的應用。

Thunderbolt 4與現在其他接口相比，最大的優勢是它可以用一個接口代替其他許多接口的功能，包括DVI、DisplayPort、USB、eSATA等，單一接口就能實現文件數據與視頻數據傳輸等多種功能，Intel規定Thunderbolt 4必須可以通過擴展塢一個接口拆分成四個口，這樣筆記本電腦就隻需一根Thunderbolt線連接擴展塢然後就可連接更多的其他Thunderbolt或者其他接口的設備。更重要的是Thunderbolt 4支持USB PD，可通過線路傳輸最高100W的電力，可用一個接口同時實現給筆記本充電并且進行數據傳輸。

Intel給Thunderbolt 4定下的硬性規格很多，并且必須要符合這些規則才能夠通過強制認證，而且線纜也得通過質量驗證，這些都确保用戶購買Thunderbolt 4的設備能享受到接口帶來的高規格，而且能保障設備與線纜的可靠性，但這也變相增加了廠商的成本，畢竟有些東西用不着這麼高的接口規格，這些東西自然會選擇規格更低，但成本可控的USB規範。

Thunderbolt 4和USB4在未來肯定會成為互補的存在，Thunderbolt 4規格更高、功能更多，兼容USB4設備，但需要強制認證，成本相對高些，而USB4沒那麼多硬性規定，對廠家來說操作更靈活，成本可控，終端設備肯定會根據實際情況考慮而決定用那種接口，而電腦的話可能會兩鐘接口并存，或者是使用單一Thunderbolt 4，當然也有可能是采用兼容Thunderbolt的USB4口。

而對于用戶來說兩種标準的物理接口都是一樣的，都是USB Type-C，隻有接口統一就方便了，至于它走什麼标準，管他呢。

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