Intel hat Controller der Serien Thunderbolt 4 und 8000 mit USB4-Konformität, Hardware-DMA-Schutz und Unterstützung für bis zu 4 Erweiterungsports angekündigt.
Thunderbolt ist ein von Intel entwickelter plattformübergreifender Daten- und Energieübertragungsstandard. Das Protokoll ist häufig in Laptops und PCs zu finden und kann zur Verbindung verwendet werden DisplayPort-kompatible Geräte, einschließlich externer Monitore sowie PCI Express (PCIe)-Peripheriegeräte, einschließlich externer Grafikkarten, Festplatten, WLAN- oder Ethernet-Anschlüsse, über einen USB-C-Anschluss. Die aktuelle Generation des Protokolls – Thunderbolt 3 – unterstützt Upstream- oder Downstream-Bandbreiten von bis zu 40 Gbit/s und dient als Grundlage für USB4-Spezifikationen. Thunderbolt 3 wurde Ende 2015 angekündigt und ein Update war längst fällig. Intel sprach bei der Vorstellung vom Thunderbolt 4 Mobile Prozessoren von Tiger Lake bei CES 2020 allerdings ohne irgendwelche Details preiszugeben. Jetzt ist es soweit und Intel kündigt endlich das Thunderbolt 4-Konnektivitätsprotokoll an neue Controller der 8000er-Serie für Abwärtskompatibilität mit Thunderbolt 3 und USB 3.1 (und höher) Geräte.
Das neue Protokoll verdoppelt die Mindestvideoanforderungen im Vergleich zur vorherigen Generation und erfordert die Unterstützung von mindestens zwei 4K-Monitoren oder einem einzelnen 8K-Monitor. Der Standard erfordert außerdem eine minimale Datenübertragungsrate von 32 Gbit/s, die über PCIe unterstützt wird, und 3.000 Mbit/s für Speicherübertragungsgeschwindigkeiten.
Obwohl Thunderbolt 4 Daten, Strom und Videosignale über ein einziges Kabel mit der gleichen Übertragungsrate wie Thunderbolt 3 überträgt, bringt es dennoch Verbesserungen gegenüber der Vorgängergeneration. Genauer gesagt soll Thunderbolt 4 Verbesserungen in Bezug auf Vielseitigkeit und Sicherheit bringen, und Intel möchte damit einen neuen Standard für USB-Konnektivität in der gesamten PC-Branche setzen.
Vorteile von Thunderbolt 4
Vielseitigkeit
Eine der größten Verbesserungen bei Thunderbolt 4 besteht darin, dass es jetzt USB-Erweiterungs-Hubs und -Docks mit bis zu vier Thunderbolt 4-Anschlüssen unterstützt, im Vergleich zu nur einem bei Thunderbolt 3. Das bedeutet im Wesentlichen, dass jeder PC oder Laptop mit einem einzigen Thunderbolt 4-Anschluss bis zu vier Erweiterungen wie externe SSDs, externe GPUs, Monitore usw. unterstützen kann. Unterstützt durch das Protokoll. Um dies mit früheren Versionen zu erreichen, mussten Benutzer „Daisy-Chain„Thunderbolt-Zubehör – also nacheinander in Reihe schalten.
Zusätzlich zu diesen Verbesserungen verlangt Intel nun, dass kompatible PCs mindestens einen Thunderbolt 4-Anschluss unterstützen, der zum Aufladen geeignet ist. Darüber hinaus muss ein angeschlossenes Zubehör wie eine Tastatur oder eine Maus in der Lage sein, den PC aus dem Ruhezustand aufzuwecken.
Sicherheit
Intel verlangt von OEMs oder Entwicklern die Einführung von Thunderbolt 4 Intel Virtualisierungstechnologie für Directed I/O (VT-d)-Technologie zur Abwehr jeglicher DMA-Angriffe (Physical Direct Memory Access). Dies erfordert im Wesentlichen maßgeschneiderte Fähigkeiten, die in den Prozessor integriert sind, um jeden unbefugten Zugriff auf den Systemspeicher zu blockieren. Dieser Schutz ist von entscheidender Bedeutung, da der Systemspeicher von einer Vielzahl von PCIe-Geräten gemeinsam genutzt wird – einschließlich der angeschlossenen extern über Hot-Swap-Stecker (oder in diesem Fall Ports), wodurch der Speicher anfällig für physisches Abfangen oder wird Sabotage.
Thunderbolt 4 nutzt Schutz auf Hardwareebene, der durch DMA-Neuzuordnung auf Kernelebene (DMA-r) unterstützt wird. Letzteres bedeutet, dass jedes Peripheriegerät Zugriff auf einen isolierten Block im Systemspeicher erhält, sodass dieser nicht mit anderen Geräten geteilt wird. Dadurch wird verhindert, dass andere Geräte auf die Speicherblöcke anderer Geräte zugreifen oder diese lesen/schreiben. Intels VT-d- und DMA-r-Technologien werden auf Betriebssystemen wie Windows 10 Version 1803 (RedStone 4) und höher, macOS 10.8.2 und auf Linux seit Kernel-Version 4.21 unterstützt.
Erweiterbarkeit
Letztes Jahr, Intel hat Thunderbolt 3 als lizenzfreies Protokoll geöffnet. Es wurde später als Grundlage für USB4 übernommen, das kommende USB-Übertragungsprotokoll, das aus Gründen der Einfachheit und Einheitlichkeit darauf abzielt, Standard-USB-Anschlüsse durch USB-Typ-C-Anschlüsse zu ersetzen. Wie erwartet ist Thunderbolt 4 ebenfalls voll kompatibel mit USB4, erhöht jedoch dessen Mindestleistungsanforderungen.
Intel gibt jedoch an, dass Thunderbolt 4 dank der von Intel eingeführten neuen Controller der 8000er-Serie auch ohne Intel-CPUs funktionieren wird. Dazu gehören Intels neue JHL8540 Und JHL8340 Hosten Sie Thunderbolt 4-Controller für OEMs und JHL8440 Gerätesteuerung für Zubehörhersteller. Mit Hilfe dieser Controller verwenden OEMs Nicht-Intel-Chips auf ihren PCs und Laptops, einschließlich AMD- und möglicherweise ARM-Chips für Laptops.
Dies bedeutet, dass Apple möglicherweise weiterhin Thunderbolt 4-Unterstützung auf seinen MacBook-Modellen anbieten kann, selbst wenn es mit der Verwendung beginnt kundenspezifisches Silikon, wie während der Online-WWDC-Veranstaltung letzten Monat bestätigt.
Verfügbarkeit von Thunderbolt 4
Obwohl Thunderbolt 4 voraussichtlich auf allen Geräten mit unterschiedlichen Prozessoren verfügbar sein wird Chiphersteller Intel behält sich das Recht vor, mit dem ersten PC zu prahlen, der das unterstützt Protokoll. Die ersten Laptops mit Thunderbolt 4 werden mit Intels Tiger-Lake-Prozessoren ausgestattet und noch in diesem Jahr erhältlich sein. Der Katalog wird Laptops enthalten, die auf Intels Innovationsmodell namens „Projekt Athena, das auf der Computex 2019 angekündigt wurde und im Wesentlichen ein Nachfolger des „Ultrabook“-Brandings ist. Das Projekt Athena präsentiert eine Reihe von Funktionen und Leistungsindikatoren, die OEMs für ein umfassendes und effizientes Mobilitätserlebnis anstreben können.
Thunderbolt 4-Entwicklerkits sind jetzt verfügbar, und Intel hat auch Zertifizierungstests eröffnet, die für eine gleichbleibende Leistung auf allen Geräten obligatorisch sind.