浅谈Thunderbolt 4技术

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描述

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

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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

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Table 2: Device Power Min. Requirement example

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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。

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Table 3: TBT4 Host FV Test Table Brief

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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

责任编辑:tzh

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