Thunderbolt 3, 4 y 5 vs USB4: velocidades y cables

Thunderbolt 4 y USB4 no son estándares competidores. USB4 se basa en el protocolo Thunderbolt 3, que Intel contribuyó al USB-IF en 2019, por lo que un puerto Thunderbolt 4 es un puerto USB4 con todas las funciones opcionales convertidas en obligatorias. Ambos funcionan a 40 Gbps sobre USB-C, y ambos usan el mismo conector físico. La diferencia práctica es lo que el puerto debe hacer, no lo que el cable puede transportar.

Lo que realmente ofrece cada generación

Thunderbolt 3 introdujo 40 Gbps sobre el conector USB-C en 2015 y permitía hasta 15 W para dispositivos alimentados por bus. Thunderbolt 4 mantuvo los mismos 40 Gbps pero elevó el mínimo: PCIe a 32 Gbps, dos pantallas 4K o una 8K, y carga de portátil hasta 100 W en al menos un puerto. Thunderbolt 5 duplica el enlace a 80 Gbps en ambos sentidos, con Bandwidth Boost que ofrece hasta 120 Gbps en una dirección para pantallas, PCIe a 64 Gbps y carga hasta 240 W.

USB4 es la especificación más laxa. Define enlaces de 20 Gbps y 40 Gbps, y USB4 Versión 2.0 añade 80 Gbps, o 120 Gbps en una dirección. Todo lo que supera la velocidad de datos base es opcional: un puerto USB4 puede o no transportar PCIe, puede o no manejar dos pantallas, y puede o no cargar un portátil a plena velocidad. Un puerto Thunderbolt 4 no tiene esas lagunas.

¿Es USB4 lo mismo que Thunderbolt?

No, pero comparten una base. USB4 se basa en el protocolo Thunderbolt 3, por lo que los cables Thunderbolt 3, 4 y 5 también funcionan como cables USB-C para datos y carga. Lo contrario no es automático: un cable USB-C normal puede ser un cable USB 2.0 que funciona a 480 Mbps, o transportar 10, 20, 40 u 80 Gbps, y nada en el conector te dice cuál. Por eso los cables USB-C no son todos iguales y por eso un cable que carga un teléfono puede no manejar una base.

Los dispositivos USB4 se dividen en dos niveles en la práctica. Un puerto USB4 de 20 Gbps es un puerto USB4 real. Un puerto de 40 Gbps iguala el ancho de banda de Thunderbolt 3. Solo Thunderbolt 4 y 5 exigen el conjunto completo de funciones, por lo que los dos nombres no son intercambiables aunque el conector sí lo sea.

Longitudes de cable y lo que permite la especificación

La especificación USB Type-C establece longitudes máximas según la velocidad, y estas caen rápidamente a medida que aumenta el ancho de banda:

Los cables Thunderbolt 4 universales pasivos de 40 Gbps alcanzan hasta 2 m (6,6 ft), que es más que la cifra de USB4 pasivo porque los cables Thunderbolt se fabrican y prueban con un requisito más estricto. Más allá de esas longitudes, entran en juego los cables activos u ópticos. Un cable Thunderbolt comprado para una base debe ser una pieza certificada de 40 Gbps u 80 Gbps, no un cable solo de carga.

Alimentación y carga por el mismo conector

USB Power Delivery Standard Power Range llega hasta 100 W (20 V a 5 A) con voltajes fijos de 5 V, 9 V, 15 V y 20 V. PD 3.1 (2021) Extended Power Range eleva eso a 240 W (48 V a 5 A) y añade 28 V, 36 V y 48 V. Todo cable USB-C a USB-C debe soportar 3 A, que son 60 W a 20 V. Las corrientes superiores a 3 A necesitan un cable de 5 A con chip e-marker: cables de 100 W y cables EPR de 240 W.

Esa es la causa más común de un portátil que carga lentamente o no carga. El puerto puede soportar 100 W, el cargador puede suministrar 100 W, y el cable intermedio puede ser una pieza de 3 A limitada a 60 W. Thunderbolt 5 eleva el techo a 240 W, pero solo con un cable clasificado para ello.

Pantallas, bases y PCIe

Thunderbolt 4 maneja dos pantallas 4K o una 8K, y transporta PCIe a 32 Gbps, que es lo que permite que un solo cable ejecute una base con Ethernet, almacenamiento y vídeo. Thunderbolt 5 eleva PCIe a 64 Gbps y añade Bandwidth Boost, ofreciendo hasta 120 Gbps en una dirección cuando una pantalla de alta frecuencia lo necesita.

Los puertos USB4 pueden hacer lo mismo, o no. Un puerto USB4 sin PCIe solo tuneliza datos y vídeo. Un puerto USB4 con DisplayPort Alt Mode transporta DisplayPort sobre USB-C, y el extremo de pantalla de la cadena sigue las mismas reglas que un puerto nativo, que es donde DisplayPort 1.2, 1.4 y 2.1, y cables DP40/DP80 importan para la frecuencia de refresco y la resolución. Una base que anuncia 4K a 60 Hz necesita que el puerto host, el cable y la base estén de acuerdo.

Qué cable comprar

Adapta el cable al trabajo, no al número de versión de la caja.

• Cargar un teléfono o un dispositivo pequeño: cualquier cable USB-C con la clasificación de corriente adecuada sirve.
• Cargar un portátil a 100 W o más: un cable de 5 A con e-marker, clasificado para 100 W o 240 W EPR.
• Una base Thunderbolt o un dispositivo PCIe externo: un cable Thunderbolt 4 o Thunderbolt 5 certificado, con una longitud que permita el estándar.
• Un dispositivo USB4 a 40 Gbps: un cable USB4 40 Gbps pasivo de hasta 0,8 m (2,6 ft), o un cable Thunderbolt para distancias mayores.
• Una pantalla sobre USB-C: un cable que transporte DisplayPort Alt Mode, no un cable solo de carga.

La nomenclatura de los cables USB cambió exactamente por esto. USB 3.0, 3.1, 3.2 y USB4: velocidades y nombres descifrados explica por qué el mismo cable puede venderse con varias etiquetas, y por qué la velocidad es el único dato que vale la pena comprobar.

Qué falla

Un cable que encaja no es un cable que funciona. Los fallos siguientes explican la mayoría de los problemas de Thunderbolt y USB4.

• Un cable USB-C solo de carga en función de datos. El conector encaja, el dispositivo se enciende, y la base o la unidad nunca aparecen. El cable no tiene pares de alta velocidad cableados.
• Un cable de 3 A en un portátil de 100 W. La carga se arrastra o la batería se agota bajo carga. El cable debe ser una pieza de 5 A con e-marker.
• Un cable pasivo más allá de su longitud nominal. Los cables USB4 40 Gbps pasivos están especificados hasta 0,8 m (2,6 ft). Un cable pasivo más largo puede enlazar a menor velocidad o desconectarse bajo carga.
• Un puerto USB4 sin PCIe. El Ethernet y el almacenamiento de la base no aparecen, porque el puerto no tuneliza PCIe. Los puertos Thunderbolt 4 y 5 siempre lo hacen.
• Asumir que un puerto USB-C es Thunderbolt. Muchos puertos USB-C son solo USB 2.0 (480 Mbps) o USB 5Gbps. La marca del puerto, no la forma, te lo dice.
• Acoplar mal la dirección de un cable óptico o activo. Los cables de cobre activo y ópticos son direccionales; el extremo de origen va al ordenador.
• Dispositivos Thunderbolt 3 en un host Thunderbolt 5. Funcionan, a velocidades de Thunderbolt 3, con un cable que cumpla el requisito anterior.

La alimentación de red queda fuera del alcance de este artículo. Donde una base o un cargador se conecta a la red eléctrica, ese trabajo corresponde a un electricista autorizado.