أعلنت Intel عن وحدات تحكم سلسلة Thunderbolt 4 و8000 المتوافقة مع USB4 وحماية DMA للأجهزة ودعم ما يصل إلى 4 منافذ تمديد.
Thunderbolt هو معيار لنقل البيانات والطاقة عبر الأنظمة الأساسية تم تطويره بواسطة Intel. غالبًا ما يوجد البروتوكول في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر الشخصية ويمكن استخدامه للاتصال منفذ العرض- الأجهزة المتوافقة بما في ذلك الشاشات الخارجية بالإضافة إلى الأجهزة الطرفية PCI Express (PCIe) بما في ذلك بطاقات الرسومات الخارجية ومحركات الأقراص الصلبة وموصلات Wi-Fi أو Ethernet عبر منفذ USB-C. يدعم الجيل الحالي من البروتوكول – Thunderbolt 3 – نطاقات ترددية تصل إلى 40 جيجابت في الثانية ويعمل كأساس لمواصفات USB4. تم الإعلان عن Thunderbolt 3 في أواخر عام 2015 وكان التحديث مستحقًا منذ فترة طويلة. تحدثت Intel عن Thunderbolt 4 أثناء كشف النقاب عنها المعالجات المتنقلة تايجر ليك في معرض الإلكترونيات الإستهلاكية 2020 ولكن دون الكشف عن أي تفاصيل. لقد حان اليوم وأعلنت Intel أخيرًا عن بروتوكول الاتصال Thunderbolt 4 جنبًا إلى جنب وحدات تحكم سلسلة 8000 جديدة للتوافق مع الإصدارات السابقة مع Thunderbolt 3 وUSB 3.1 (والإصدارات الأحدث) الأجهزة.
يضاعف البروتوكول الجديد الحد الأدنى من متطلبات الفيديو مقارنة بالجيل السابق ويتطلب دعمًا لشاشتين بدقة 4K على الأقل أو شاشة واحدة بدقة 8K. يتطلب المعيار أيضًا حدًا أدنى لمعدل نقل البيانات يبلغ 32 جيجابت في الثانية مدعومًا عبر PCIe و3000 ميجابت في الثانية لسرعات نقل التخزين.
على الرغم من أن Thunderbolt 4 يوفر البيانات والطاقة وإشارات الفيديو عبر كابل واحد بنفس معدل النقل مثل Thunderbolt 3، إلا أنه يقدم تحسينات مقارنة بالجيل السابق. وبشكل أكثر تحديدًا، تم إعداد Thunderbolt 4 لتحقيق تحسينات من حيث التنوع والأمان، وبهذا ترغب إنتل في وضع معيار جديد لاتصال USB عبر صناعة أجهزة الكمبيوتر.
فوائد الصاعقة 4
براعه
أحد أكبر التحسينات في Thunderbolt 4 هو أنه سيدعم الآن محاور تمديد USB ومحطات الإرساء مع ما يصل إلى أربعة منافذ Thunderbolt 4 مقارنة بمنفذ واحد فقط مع Thunderbolt 3. وهذا يعني بشكل أساسي أن أي جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر محمول مزود بمنفذ Thunderbolt 4 واحد يمكنه دعم ما يصل إلى أربعة تحسينات مثل محركات أقراص SSD الخارجية ووحدات معالجة الرسومات الخارجية والشاشات وما إلى ذلك. مدعوم من البروتوكول. ولتحقيق ذلك مع الإصدارات السابقة، كان على المستخدمين "سلسلة ديزي"ملحقات الصاعقة – أي توصيلها على التوالي – واحدة تلو الأخرى.
بالإضافة إلى هذه التحسينات، تتطلب Intel الآن أجهزة كمبيوتر متوافقة لدعم منفذ Thunderbolt 4 واحد على الأقل قادر على الشحن. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون الملحق المتصل مثل لوحة المفاتيح أو الماوس قادرًا على تنبيه الكمبيوتر من حالة السكون.
حماية
تتطلب Intel من مصنعي المعدات الأصلية أو المطورين اعتماد Thunderbolt 4 Intel تقنية المحاكاة الافتراضية للإدخال/الإخراج الموجه تقنية (VT-d) لصد أي هجوم فعلي للوصول المباشر إلى الذاكرة (DMA). يتطلب هذا بشكل أساسي إمكانات مخصصة مدمجة في المعالج لمنع أي وصول غير مصرح به إلى ذاكرة النظام. يعد هذا الدفاع أمرًا حيويًا حيث تتم مشاركة ذاكرة النظام عبر مجموعة من أجهزة PCIe - بما في ذلك الأجهزة المتصلة خارجيًا عبر مقابس التبديل السريع (أو المنافذ في هذه الحالة)، مما يجعل الذاكرة عرضة للاعتراض الفعلي أو تخريب.
يستخدم Thunderbolt 4 حماية على مستوى الأجهزة مدعومة بإعادة تعيين DMA على مستوى kernel (DMA-r). ويعني الأخير أن كل جهاز طرفي يمكنه الوصول إلى كتلة معزولة على ذاكرة النظام بحيث لا تتم مشاركتها مع الأجهزة الأخرى. وهذا يمنع الأجهزة الأخرى من الوصول إلى كتل الذاكرة الخاصة بالأجهزة الأخرى أو قراءتها/كتابتها. يتم دعم تقنيات Intel VT-d وDMA-r على أنظمة التشغيل بما في ذلك إصدارات Windows 10 1803 (RedStone 4) والإصدارات الأحدث، وmacOS 10.8.2، وعلى Linux منذ إصدار Kernel 4.21.
قابلية التوسيع
العام الماضي، إنتل فتح Thunderbolt 3 كبروتوكول خالٍ من حقوق الملكية. تم اعتماده لاحقًا كأساس لـ USB4، وهو بروتوكول نقل USB القادم الذي يهدف إلى استبدال منافذ USB القياسية بمنافذ USB من النوع C من أجل البساطة والتوحيد. وكما هو متوقع، فإن Thunderbolt 4 أيضًا متوافق تمامًا مع USB4 ولكنه يزيد من الحد الأدنى من متطلبات الأداء.
ومع ذلك، تقول Intel أن Thunderbolt 4 سيعمل أيضًا بدون وحدات المعالجة المركزية Intel، وذلك بفضل وحدات التحكم الجديدة من سلسلة 8000 التي أطلقتها Intel. وتشمل هذه إنتل الجديدة JHL8540 و JHL8340 استضافة وحدات تحكم Thunderbolt 4 لمصنعي المعدات الأصلية و JHL8440 وحدة تحكم الجهاز مخصصة لصانعي الملحقات. بمساعدة وحدات التحكم هذه، يستخدم مصنعو المعدات الأصلية شرائح غير تابعة لشركة Intel على أجهزة الكمبيوتر الشخصية والكمبيوتر المحمول الخاصة بهم، بما في ذلك شرائح AMD وربما شرائح ARM لأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
وهذا يعني أن شركة Apple قد تظل قادرة على تقديم دعم Thunderbolt 4 على طرازات MacBook الخاصة بها حتى لو بدأت في استخدامها السيليكون المخصص، كما تم التأكيد خلال حدث WWDC عبر الإنترنت الشهر الماضي.
توفر الصاعقة 4
على الرغم من أنه من المتوقع أن يكون Thunderbolt 4 متاحًا عبر الأجهزة ذات المعالجات المختلفة صانعي الرقائق، ستحتفظ إنتل بحقوق التفاخر لأول جهاز كمبيوتر يأتي مع دعم بروتوكول. سيتم تشغيل المجموعة الأولى من أجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بتقنية Thunderbolt 4 بواسطة معالجات Intel Tiger Lake وستكون متاحة في وقت لاحق من هذا العام. سيتضمن الكتالوج أجهزة كمبيوتر محمولة تعتمد على نموذج ابتكار إنتل المسمى "مشروع أثينا"، والذي تم الإعلان عنه في Computex 2019 وهو في الأساس خليفة للعلامة التجارية "Ultrabook". يقدم مشروع أثينا مجموعة من الميزات ومؤشرات الأداء لمصنعي المعدات الأصلية لاستهداف تجربة تنقل غنية وفعالة.
تتوفر الآن مجموعات مطوري Thunderbolt 4 بينما فتحت Intel أيضًا اختبار الشهادات وهو أمر إلزامي للحصول على أداء ثابت عبر جميع الأجهزة.