Thunderbolt 3, 4 ja 5 vs USB4: Nopeudet ja kaapelit

Thunderbolt 4 ja USB4 eivät ole kilpailevia standardeja. USB4 perustuu Thunderbolt 3 -protokollaan, jonka Intel luovutti USB-IF:lle vuonna 2019, joten Thunderbolt 4 -portti on USB4-portti, jossa kaikki valinnaiset ominaisuudet on tehty pakollisiksi. Molemmat toimivat 40 Gbps:n nopeudella USB-C:n yli, ja molemmat käyttävät samaa fyysistä liitintä. Käytännön ero on siinä, mitä portin on tehtävä, ei siinä, mitä johto voi siirtää.

Mitä kukin sukupolvi todella tarjoaa

Thunderbolt 3 toi 40 Gbps:n nopeuden USB-C-liittimen yli vuonna 2015 ja salli jopa 15 W väylävirtaa käyttäville laitteille. Thunderbolt 4 säilytti saman 40 Gbps:n mutta nosti vähimmäisvaatimuksia: PCIe 32 Gbps:n nopeudella, kaksi 4K-näyttöä tai yksi 8K, ja kannettavan lataus jopa 100 W vähintään yhdessä portissa. Thunderbolt 5 kaksinkertaistaa linkin 80 Gbps:iin molempiin suuntiin, ja Bandwidth Boost tarjoaa jopa 120 Gbps yhteen suuntaan näytöille, PCIe 64 Gbps:n nopeudella ja lataus jopa 240 W.

USB4 on väljempi määritelmä. Se määrittelee 20 Gbps:n ja 40 Gbps:n linkit, ja USB4 Version 2.0 lisää 80 Gbps:n tai 120 Gbps:n yhteen suuntaan. Kaikki perusdatanopeuden yläpuolella on valinnaista: USB4-portti voi tai ei voi välittää PCIe:tä, voi tai ei voi ohjata kahta näyttöä, ja voi tai ei voi ladata kannettavaa täydellä teholla. Thunderbolt 4 -portissa ei ole tällaisia puutteita.

Onko USB4 sama kuin Thunderbolt

Ei, mutta ne jakavat perustan. USB4 perustuu Thunderbolt 3 -protokollaan, joten Thunderbolt 3-, 4- ja 5 -kaapelit toimivat myös USB-C-kaapeleina datalle ja lataukselle. Päinvastoin ei ole automaattista: tavallinen USB-C-kaapeli voi olla USB 2.0 -kaapeli, joka toimii 480 Mbps:n nopeudella, tai välittää 10, 20, 40 tai 80 Gbps, eikä liittimestä näe kumpi se on. Siksi USB-C-kaapelit eivät ole kaikki samanlaisia ja siksi puhelinta lataava kaapeli ei välttämättä ohjaa telakkaa.

USB4-laitteet jakautuvat käytännössä kahteen tasoon. 20 Gbps:n USB4-portti on aito USB4-portti. 40 Gbps:n portti vastaa Thunderbolt 3:n kaistanleveyttä. Vain Thunderbolt 4 ja 5 vaativat täyden ominaisuusvalikoiman, minkä vuoksi nimet eivät ole vaihdettavissa, vaikka liitin on sama.

Kaapelipituudet ja mitä standardi sallii

USB Type-C -standardi asettaa enimmäispituudet nopeuden mukaan, ja ne lyhenevät nopeasti kaistanleveyden kasvaessa:

Thunderbolt 4 -universaalit passiiviset 40 Gbps -kaapelit yltävät 2 m (6.6 ft) pituuteen, mikä on pidempi kuin passiivisen USB4:n lukema, koska Thunderbolt-kaapelit on rakennettu ja testattu tiukemman vaatimuksen mukaan. Näiden pituuksien jälkeen aktiiviset tai optiset kaapelit tulevat kyseeseen. Telakkaa varten ostetun Thunderbolt-kaapelin tulee olla sertifioitu 40 Gbps:n tai 80 Gbps:n osa, ei vain latauskaapeli.

Virta ja lataus saman liittimen kautta

USB Power Delivery Standard Power Range yltää 100 W:iin (20 V 5 A:lla) kiinteillä jännitteillä 5 V, 9 V, 15 V ja 20 V. PD 3.1 (2021) Extended Power Range nostaa sen 240 W:iin (48 V 5 A:lla) ja lisää 28 V, 36 V ja 48 V. Jokaisen USB-C–USB-C-kaapelin on välitettävä 3 A, mikä on 60 W 20 V:lla. Yli 3 A:n virrat vaativat 5 A:n kaapelin, jossa on e-merkki: 100 W:n kaapelit ja 240 W:n EPR-kaapelit.

Tämä on yleisin syy siihen, että kannettava latautuu hitaasti tai ei ollenkaan. Portti voi tukea 100 W, laturi voi syöttää 100 W, ja välissä oleva kaapeli voi olla 3 A:n osa, joka on rajoitettu 60 W:iin. Thunderbolt 5 nostaa ylärajan 240 W:iin, mutta vain siihen luokitellulla kaapelilla.

Näytöt, telakat ja PCIe

Thunderbolt 4 ohjaa kahta 4K-näyttöä tai yhtä 8K-näyttöä ja välittää PCIe:tä 32 Gbps:n nopeudella, mikä mahdollistaa yhden kaapelin telakan, jossa on Ethernet, tallennustila ja video. Thunderbolt 5 nostaa PCIe:n 64 Gbps:iin ja lisää Bandwidth Boostin, joka tarjoaa jopa 120 Gbps yhteen suuntaan, kun korkean virkistystaajuuden näyttö sitä tarvitsee.

USB4-portit voivat tehdä saman tai olla tekemättä. USB4-portti ilman PCIe:tä välittää vain dataa ja videota. USB4-portti, jossa on DisplayPort Alt Mode, välittää DisplayPortia USB-C:n yli, ja ketjun näyttöpää noudattaa samoja sääntöjä kuin natiiviportti, missä DisplayPort 1.2, 1.4 ja 2.1 sekä DP40/DP80-kaapelit ovat ratkaisevia virkistystaajuudelle ja resoluutiolle. Telakka, joka mainostaa 4K:ta 60 Hz:llä, tarvitsee isäntäportin, kaapelin ja telakan, jotka ovat samaa mieltä.

Mikä kaapeli ostaa

Sovita kaapeli tehtävään, ei laatikon versionumeroon.

• Puhelimen tai pienen laitteen lataus: mikä tahansa USB-C-kaapeli, jolla on oikea virtaluokitus, käy.
• Kannettavan lataus 100 W:lla tai enemmällä: 5 A:n kaapeli, jossa on e-merkki, luokiteltu 100 W:lle tai 240 W:n EPR:lle.
• Thunderbolt-telakka tai ulkoinen PCIe-laite: sertifioitu Thunderbolt 4- tai Thunderbolt 5 -kaapeli standardin sallimalla pituudella.
• USB4-laite 40 Gbps:n nopeudella: passiivinen USB4 40 Gbps -kaapeli enintään 0,8 m (2.6 ft), tai Thunderbolt-kaapeli pidempiin vetoihin.
• Näyttö USB-C:n yli: kaapeli, joka välittää DisplayPort Alt Modea, ei vain latauskaapeli.

USB-kaapelien nimeäminen muuttui juuri tästä syystä. USB 3.0, 3.1, 3.2 ja USB4: nopeudet ja nimet purettuna selittää, miksi sama kaapeli voidaan myydä useilla merkinnöillä ja miksi nopeus on ainoa luku, joka kannattaa tarkistaa.

Mikä menee pieleen

Sopiva kaapeli ei ole toimiva kaapeli. Alla olevat viat kattavat suurimman osan Thunderbolt- ja USB4-ongelmista.

• Vain lataukseen tarkoitettu USB-C-kaapeli datakäytössä. Liitin sopii, laite käynnistyy, eikä telakkaa tai asemaa koskaan ilmesty. Kaapelissa ei ole suurinopeuksisia pareja kytkettynä.
• 3 A:n kaapeli 100 W:n kannettavassa. Lataus hidastuu tai akku tyhjenee kuormituksessa. Kaapelin on oltava 5 A:n e-merkitty osa.
• Passiivinen kaapeli yli nimellispituutensa. USB4 40 Gbps -passiivikaapelit on määritetty 0,8 m (2.6 ft) pituuteen. Pidempi passiivikaapeli voi linkittyä hitaammalla nopeudella tai pudota kuormituksessa.
• USB4-portti ilman PCIe:tä. Telakan Ethernet ja tallennustila eivät ilmesty, koska portti ei tunneloi PCIe:tä. Thunderbolt 4- ja 5 -portit tekevät aina.
• Oletetaan, että USB-C-portti on Thunderbolt. Monet USB-C-portit ovat vain USB 2.0 (480 Mbps) tai USB 5Gbps. Portin merkintä, ei muoto, kertoo.
• Optisen tai aktiivisen kaapelin väärä suunta. Aktiiviset kupari- ja optiset kaapelit ovat suunnattuja; lähdepää menee tietokoneeseen.
• Thunderbolt 3 -laitteet Thunderbolt 5 -isännässä. Ne toimivat Thunderbolt 3:n nopeuksilla kaapelilla, joka täyttää vanhemman vaatimuksen.

Verkkovirta ei kuulu tähän. Kun telakka tai laturi liitetään verkkovirtaan, työ kuuluu lisensoidulle sähköasentajalle.