新品解析：USB4 和 Thunderbolt 4 都带来了什么新改变？

随着带有 M1 芯片的 Mac 产品线发布，USB4 也逐渐进入大众的视野中。

不过，苹果官网的这张 M1 MacBook Pro介绍图可能会让不少人一头雾水，明明标注了USB4，可为何下面的速度只提到 USB 3.1第二代？

使人疑惑的 M1 MacBook Pro 介绍图片：

• 此外，为何宣传图里将雷雳和 USB4 放在了一块儿？USB4 和原先的 USB 3 协议有哪些不一样？以及最新的雷雳 4（Thunderbolt 4，下文简称 TB 4）有哪些改变？你将能在这篇文章里获得解答。

比 USB 3 更好的 USB4 它来了

USB4 是最新一代 USB 规范标准1，带来了以下特性：

• 更方便：统一的形状
• 更合理：经过「隧道」进行传输
• 更兼容：不只兼容如今，也兼容将来

统一的形状，统一的接口

• USB4 将只有 Type-C 这样形状的接口，和 TB 3 在接口上保持彻底一致，且最低也会保障 USB 2 （480Mbps）的速度，足够知足简单的数据传输需求了。基于上述这点相信将来你们出门带上 Mac 能够真正意义上的只带一根或者两根线（C-Lightning）就能够出门。

全新的数据「隧道」

• USB4 将不使用传统的通用数据传输机制，而是采用了「隧道」的方式，在整条链路上划分出不一样的「隧道」用来传输数据，目前 USB4 支持以下三种隧道：
• 数据传输：USB 3.2 隧道
• 视频传输：DisplayPort 1.4a 隧道
• 可选隧道：PCI-E 隧道
• 为了方便理解，这里举个形象的例子：将 USB4 理解成一个能够随时调整车道的公路。数据传输（小汽车）、视频传输（SUV）和大型数据传输（大货车）均可以从这根线上（公路）通过；因为（车道）能够随时发生改变，因此能够根据实时数据传输速度（车流量），调整每一个隧道的最大速度（有多少车道），作到充分利用带宽。
• 并且对于数据传输通道和 PCI-E 隧道这类能够同时创建多个相同类型隧道的隧道类型，带宽也能够被充分利用，比方说给新 Mac 上接上了支持 USB4 的 USB 拓展坞，同时接上多个 U 盘和 SSD，当一个 U 盘传输数据占用掉了拓展坞 10% 左右的带宽，剩下 90% 的带宽能够释放给外置高速 SSD 使用，相比在旧版本的 USB 协议中全部设备平均分享总带宽要好上很多。

USB 3.1 第二代隧道：

• 这也是为何明明是 USB4 协议，在 M1 Mac 的技术详情里却标记的是 USB 3.1 第二代（也就是 USB 3.2 一代）的主要缘由。在 USB4 的状态下，数据传输时的速度只有 USB 3.2 10Gbps 的速度。那么 USB4 最大 40Gbps 的速度是怎么达到的呢？

两倍的速度但想要高速传输更复杂了

• 若是仅支持经过 USB 3.2 隧道传输数据，那么 USB4 只强制要求 10Gbps 的数据传输带宽，也能够选择 20Gbps 的数据传输带宽。若是加上显示传输所须要的带宽，USB4 强制要求的带宽则是 20Gbps，也能够选择 40Gbps 的高速版本（拓展坞强制须要），一切所有由厂商决定。
• 因为存在很是多的可选项，因此我将接口、转接器和外界设备的在支持 USB4 之后支持的速度给概括出来，方便你们往后查询：

将来选购时能够注意下

和其它协议的兼容

DisplayPort 2.0

• 虽然 USB4 自己已经支持 DisplayPort 1.4a 视频传输标准了——支持 8K 60FPS 或者 4K 120FPS 的视频传输，这个标准相信可以知足将来 3–5 年的需求，可是更久之后呢？USB4 选择的是兼容 DisplayPort 2.0，也就是 USB4 的 DisplayPort Alt Mode。这也是为何 M1 芯片没有标注具体 DisplayPort 版本的主要缘由，由于这个 Type-C 口既可以工做在 DisplayPort 1.4a 也能工做在 DisplayPort 2.0 状态，方便在须要的时候随时切换。
• 经过 DisplayPort 2.0，最大能够推进一个 60Hz 10bit 色深的带压缩 16K HDR 显示器或是一个 60Hz 10bit 色深的不带压缩的 10K SDR 显示器。足以可以知足将来 8–12 年的显示需求了。

Thunderbolt 3 和 Thunderbolt 4

• 想要更快一点的传输，仍是要靠 Thunderbolt 3 & 4。但 USB4 对 Thunderbolt 3 & 4 都是可选兼容的，不过通常支持 PCI-E 隧道的 USB4 就是兼容 TB 协议的，这里好比 M1 芯片的 Mac。若是兼容 TB 协议，USB4 还能支持网络传输、PCI-E 外接拓展、菊花链等特性。
• 并且因为 TB 的特殊性，当 USB4 工做在 TB 兼容模式的时候，每一个链路都会比原来更快一点。

PD 协议

• PD 协议也算是咱们的「老朋友」了，一样 USB4 也支持 PD 协议，规定每一个 USB4 接口至少支持 7.5W 供电，最大支持 100W 的供电。
• USB4 还考虑到 PD 握手以前的功率，规定在 PD 协商以前，每一个 USB4 接口须要提供 5V 的电压，和下列三项中的任何一个 <250mA（默认）、1.5A 和 3A 电流。
• 经过全新的 USB4，你不只可使用一根线完成笔记本拓展屏幕、传输数据、甚至外接 GPU 畅玩游戏，甚至它还会智能分配带宽让该快的更快，其余不须要的设备更加节省带宽。

只是一次「小」更新的 Thunderbolt 4 协议

• 总的来讲 TB 4 没有太大升级，主要是减小了用户的一些选择困惑。

更统一

• 之前 TB 3 的时候虽然宣传的是最大速度 40Gbps，但实际上仍是有最大速度 20Gbps 的版本（Alpine Ridge）。而此次更新完整写明了 TB 4 最大速度有且只有 40Gbps 这一选项，让用户对比起来不困惑。
• TB 4 对 USB4 是完整兼容，不再会出现买了根很贵的线却用不了的状况，万能线认准 TB 4 就好。

更安全

• 强制开启 DMA 保护，可以阻止外围设备未经许可直接访问内存。Surface 系列一直不支持 TB 的缘由也是由于之前外围设备能够直接访问内存，会有安全问题。

更方便

• TB 4 至少有一个接口能保留充电的功能，出门大部分场景能够用一个 PD 充电头解决了。我见过很多游戏笔记本虽然支持 TB 3 可是不支持充电，出门仍是要背着个搬砖大的电源才行，将来这个状况应该会少不少了。
• TB 4 的拓展坞还会容许外接鼠标和键盘唤醒电脑，在一根线链接电脑、显示器、拓展坞、外接硬盘的场景里，应该会变得更加易于使用。
• TB 4 接口还将支持双路 4K 输出。本来在使用拓展坞时只能输出一个 4K 60Hz 画面，另外一个 4K 60Hz 画面须要用另外根 TB 线缆。将来使用一个 TB 4 的拓展坞甚至是一根 TB 4 线缆就能够同时支持 2 个 4K 显示器输出了。我猜想这也是为何新 Mac 不支持 TB 4 的主要缘由，由于新的 M1 芯片的 Mac 经过 Type-C 外接显示器时只能链接一台。
• 总的来讲 TB 4 并无很大幅度的升级，但也没有把 Type-C 作得更复杂——不会让普通人再迷惑：「明明都是 Type-C 为何这个线用不了。」并且 TB 4 是完整兼容 USB4 的，也就是咱们能够将 TB 4 和 USB4 40Gbps 画上等号，选购时不再会搞错了。也不会出现买了根很贵的线接在电脑和硬盘上，发现速度只有 USB 2.0 这样使人沮丧的状况了。