Intel heeft controllers uit de Thunderbolt 4- en 8000-serie aangekondigd met USB4-compatibiliteit, hardware DMA-bescherming en ondersteuning voor maximaal 4 uitbreidingspoorten.
Thunderbolt is een platformonafhankelijke standaard voor gegevens- en stroomoverdracht, ontwikkeld door Intel. Het protocol wordt vaak aangetroffen in laptops en pc's en kan worden gebruikt om verbinding te maken DisplayPort-compatibele apparaten, waaronder externe monitoren en PCI Express (PCIe)-randapparatuur, waaronder externe grafische kaarten, harde schijven, Wi-Fi- of Ethernet-connectoren, via een USB-C-poort. De huidige generatie van het protocol – Thunderbolt 3 – ondersteunt upstream- of downstream-bandbreedtes tot 40 Gbps en dient als basis voor USB4-specificaties. Thunderbolt 3 werd eind 2015 aangekondigd en een update liet al lang op zich wachten. Intel sprak over de Thunderbolt 4 tijdens de onthulling ervan Mobiele processors van Tiger Lake bij CES 2020 maar zonder details prijs te geven. Nu is de dag aangebroken dat Intel eindelijk het Thunderbolt 4-connectiviteitsprotocol aankondigt nieuwe controllers uit de 8000-serie voor achterwaartse compatibiliteit met Thunderbolt 3 en USB 3.1 (en hoger) apparaten.
Het nieuwe protocol verdubbelt de minimale videovereisten in vergelijking met de vorige generatie en vereist ondersteuning voor minimaal twee 4K-monitoren of een enkele 8K-monitor. De standaard vereist ook een minimale gegevensoverdrachtsnelheid van 32 Gbps ondersteund via PCIe en 3.000 Mbps voor opslagoverdrachtsnelheden.
Hoewel Thunderbolt 4 data-, stroom- en videosignalen levert via één enkele kabel met dezelfde overdrachtssnelheid als Thunderbolt 3, brengt het wel verbeteringen met zich mee ten opzichte van de vorige generatie. Meer specifiek zal Thunderbolt 4 verbeteringen brengen op het gebied van veelzijdigheid en veiligheid en hiermee wil Intel een nieuwe standaard zetten voor USB-connectiviteit in de pc-industrie.
Voordelen van Thunderbolt 4
Veelzijdigheid
Een van de grootste verbeteringen met Thunderbolt 4 is dat het nu USB-uitbreidingshubs en docks met maximaal vier Thunderbolt 4-poorten ondersteunt, vergeleken met slechts één met Thunderbolt 3. Dit betekent in wezen dat elke pc of laptop met een enkele Thunderbolt 4-poort maximaal vier verbeteringen kan ondersteunen, zoals externe SSD's, externe GPU's, monitoren, enz. aangedreven door het protocol. Om dat bij eerdere versies te bereiken moesten gebruikers "madeliefjesketting" Thunderbolt-accessoires – d.w.z. sluit ze in serie aan – één voor één.
Naast deze verbeteringen vereist Intel nu dat compatibele pc's ten minste één Thunderbolt 4-poort ondersteunen die kan worden opgeladen. Bovendien moet een aangesloten accessoire zoals een toetsenbord of muis de pc uit de slaapstand kunnen halen.
Beveiliging
Intel vereist dat OEM's of ontwikkelaars Thunderbolt 4 Intel's adopteren Virtualisatietechnologie voor gerichte I/O (VT-d)-technologie om elke fysieke directe geheugentoegang (DMA)-aanval af te weren. Dit vereist in feite op maat gemaakte mogelijkheden die in de processor zijn ingebouwd om ongeautoriseerde toegang tot het systeemgeheugen te blokkeren. Deze verdediging is van cruciaal belang omdat het systeemgeheugen wordt gedeeld door een groot aantal PCIe-apparaten, inclusief de aangesloten apparaten extern via hot-swap pluggen (of poorten in dit geval), waardoor het geheugen kwetsbaar wordt voor fysieke onderschepping of sabotage.
Thunderbolt 4 maakt gebruik van bescherming op hardwareniveau, ondersteund door DMA-remapping op kernelniveau (DMA-r). Dit laatste betekent dat elk randapparaat toegang krijgt tot een geïsoleerd blok op het systeemgeheugen, zodat dit niet wordt gedeeld met andere apparaten. Dit voorkomt dat andere apparaten toegang krijgen tot de geheugenblokken van andere apparaten of deze lezen/schrijven. Intel's VT-d- en DMA-r-technologieën worden ondersteund op besturingssystemen, waaronder Windows 10 versies 1803 (RedStone 4) en hoger, macOS 10.8.2, en op Linux sinds Kernel versie 4.21.
Uitbreidbaarheid
Vorig jaar Intel opende Thunderbolt 3 als een royalty-vrij protocol. Het werd later aangenomen als basis voor USB4, het komende USB-overdrachtsprotocol dat bedoeld is om standaard USB-poorten te vervangen door USB Type-C-poorten omwille van eenvoud en uniformiteit. Zoals verwacht is Thunderbolt 4 ook volledig compatibel met USB4, maar verhoogt het de minimale prestatie-eisen.
Intel zegt echter dat Thunderbolt 4 ook zonder Intel CPU's zal werken, dankzij de nieuwe 8000-serie controllers die door Intel zijn gelanceerd. Deze omvatten Intel's nieuwe JHL8540 En JHL8340 host Thunderbolt 4-controllers voor OEM's en JHL8440 apparaatcontroller bedoeld voor accessoiremakers. Met de hulp van deze controllers gebruiken OEM's niet-Intel-chips op hun pc's en laptops, waaronder AMD en mogelijk ARM-chips voor laptops.
Dit betekent dat Apple mogelijk nog steeds Thunderbolt 4-ondersteuning kan bieden op zijn MacBook-modellen, zelfs als hij deze gaat gebruiken op maat gemaakt silicium, zoals vorige maand werd bevestigd tijdens het online WWDC-evenement.
Thunderbolt 4-beschikbaarheid
Ook al wordt verwacht dat Thunderbolt 4 beschikbaar zal zijn op apparaten met verschillende processors chipmakers, Intel behoudt zich het opscheppen voor voor de eerste pc die wordt geleverd met ondersteuning voor de protocol. De eerste set laptops met Thunderbolt 4 zal worden aangedreven door Intel's Tiger Lake-processors en zal later dit jaar beschikbaar zijn. De catalogus zal laptops bevatten die gebaseerd zijn op het innovatiemodel van Intel genaamd "Project Athene", dat werd aangekondigd op Computex 2019 en in wezen een opvolger is van de merknaam "Ultrabook". Project Athena presenteert een reeks kenmerken en prestatie-indicatoren waarop OEM's zich kunnen richten voor een rijke en efficiënte mobiliteitservaring.
Thunderbolt 4-ontwikkelaarskits zijn nu beschikbaar, terwijl Intel ook certificeringstests heeft geopend die verplicht zijn voor consistente prestaties op alle apparaten.