浅谈Thunderbolt 4技术

GRL实验室自2011年与Intel®及Apple共同合作，并在2012年获得Intel 及Apple授权的Thunderbolt™认证实验室。合作发展至今，Thunderbolt™ 2（以下简称TBT2）， Thunderbolt 3（以下简称TBT3）， 到目前最新的Thunderbolt™ 4（以下简称TBT4），由于Intel 将TBT3的Protocol规格贡献给USB-IF，并成为USB4™的标准。与此同时，Intel Thunderbolt™ 4 更是整合TBT3与USB4™进去CPU，使得TBT在市场的普及率更胜以往。TBT4延续使用USB Type-C™接口，接口带宽为40Gbps，支持USB4™并且向下兼容 TBT3 及USB3等设备。

 

Thunderbolt™ 4 Logo

hunderbolt™ 4 功能特点

（数据、影像、充电，一线搞定）

单一接口多功能：Thunderbolt™单一USB-C™接口，可以支持PCIe、USB 3数据与DisplayPort™影像同时传输。

支持40Gbps频宽；数据传输支持32Gbps的PCIe Gen3 x4，读取高速硬盘的速度达到3000MB/s。频影像输出支持两个4K屏幕或是一个8K屏幕。

TBT4扩充底座：

o 支持最多有4个TBT连接埠的扩充底座。

o 可同时对电脑提供高达100W充电。

o 电脑连接到TBT扩充底座时，可以触动键盘或是鼠标将电脑从休眠中唤醒。

基于Intel VT-d DMA保护功能，可以保护电脑免于实体DMA攻击。

Thunderbolt™ 4 Host标准认证流程

Intel 另有提供Thunderbolt快速认证流程。

Thunderbolt™ 3 &Thunderbolt™ 4 Host EV认证测试项目差异

TBT4可以简单地说就是TBT3且支持USB4，在CIO（10G/10.3124G/20G，20.625G）高速讯号Electrical认证测试的部分，Thunderbolt™ 3，Thunderbolt™ 4， 以及USB4的差异如下：

CIO Electrical都是依循同一份USB4 ElectricalCTS测试规范。

USB Power Delivery部分都须符合 PD 3.0规范。

而主要不同的就是在电源功率要求的部分如下表。（Vbus & Vconn同时拉载下，须符合Vbus &Vconn电压要求）

Table 1： 1-Port Host Power Min. Requirement example

Table 2： Device Power Min. Requirement example

除了以上CIO高速讯号外，其余的Non-CIO的讯号（如下列表），在送认证前，若产品支持以下功能，须先提交相关Electrical测试报告（Pre-EV Report）。

USB 2.0

USB 3.2 Gen1/ Gen2

DisplayPort

USB PD

PCIe Tx Eye Far-end at Rx Side

SATA 3G/6G TSG

DP Eye （TBT Display only）

其他支持的接口，如：Ethernet

Thunderbolt™ 4 Host FV认证测试项目

Host FV可以归纳下列6类型测试：

1. Host基本功能 （插拔，开关机，休眠，Host对接测试）

2. Display功能（影像，声音，多重画面显示，外接显卡测试）

3. 系统测试（PCIe & DP隧道传输，系统及装置韧体更新，多装置复杂连接，读写效能测试）

4. 连接扩充埠（快速休眠回复，USB hub下接装置，系统充电测试）

5. 装置 RTD3测试（TBT3/4、USB3装置，和屏幕RTD3支持测试）

6. 兼容性测试（TBT/TBT2 装置兼容性测试）

TBT4笔电/桌机的功能验证（FV），除了与TBT4装置连接兼容性测试外，还需向下兼容TBT3装置（AR/TR.带电/不带电），USB3 Gen1/2， USB2， DP1.2/1.4屏幕，Cable部分有TBT3/4主动，被动线缆， 及USB4™线缆等等的排列组合，考虑到有可能的使用者环境验证，确保兼容性及TBT4使用者体验，整体测试也相当耗时。GRL致力于协助客户快速解决TBT4遇到的问题，加速产品上市时程。

Table 3： TBT4 Host FV Test Table Brief

Table 4： TBT4 Device FV Test Table BriefIntel、Thunderbolt™ 3 和Thunderbolt™4是Intel的注册商标及研发产品

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