Firma Intel ogłosiła kontrolery z serii Thunderbolt 4 i 8000 zgodne ze standardem USB4, sprzętową ochroną DMA i obsługą maksymalnie 4 portów rozszerzeń.
Thunderbolt to wieloplatformowy standard przesyłania danych i mocy opracowany przez firmę Intel. Protokół jest często spotykany w laptopach i komputerach stacjonarnych i może być używany do łączenia DisplayPort-kompatybilne urządzenia, w tym monitory zewnętrzne, a także urządzenia peryferyjne PCI Express (PCIe), w tym zewnętrzne karty graficzne, dyski twarde, złącza Wi-Fi lub Ethernet, przez port USB-C. Obecna generacja protokołu – Thunderbolt 3 – obsługuje przepustowość przesyłania i odbierania danych do 40 Gb/s i stanowi podstawę specyfikacji USB4. Thunderbolt 3 został ogłoszony pod koniec 2015 roku, a aktualizacja była oczekiwana od dawna. Intel mówił o Thunderbolt 4 podczas jego prezentacji Procesory mobilne Tiger Lake Na Targi CES 2020 ale nie zdradzając żadnych szczegółów. Teraz nadszedł ten dzień i Intel w końcu ogłasza protokół łączności Thunderbolt 4 wraz z nowe kontrolery serii 8000 zapewniające kompatybilność wsteczną z Thunderbolt 3 i USB 3.1 (i nowszymi) urządzenia.
Nowy protokół podwaja minimalne wymagania wideo w porównaniu z poprzednią generacją i wymaga obsługi co najmniej dwóch monitorów 4K lub jednego monitora 8K. Standard wymaga również minimalnej szybkości przesyłania danych wynoszącej 32 Gb/s obsługiwanej przez PCIe i 3000 Mb/s w przypadku prędkości transferu pamięci masowej.
Chociaż Thunderbolt 4 dostarcza sygnały danych, zasilania i wideo za pomocą jednego kabla z taką samą szybkością przesyłania danych jak Thunderbolt 3, zapewnia ulepszenia w porównaniu z poprzednią generacją. Mówiąc dokładniej, Thunderbolt 4 ma zapewnić ulepszenia w zakresie wszechstronności i bezpieczeństwa, a dzięki temu Intel pragnie ustanowić nowy standard łączności USB w branży komputerów osobistych.
Korzyści z Thunderbolta 4
Wszechstronność
Jednym z największych ulepszeń Thunderbolt 4 jest to, że obsługuje on teraz koncentratory rozszerzeń i stacje dokujące USB z maksymalnie czterema portami Thunderbolt 4 w porównaniu do tylko jednego z Thunderbolt 3. Zasadniczo oznacza to, że każdy komputer stacjonarny lub laptop z pojedynczym portem Thunderbolt 4 może obsługiwać do czterech akcesoriów, takich jak zewnętrzne dyski SSD, zewnętrzne procesory graficzne, monitory itp. zasilany protokołem. Aby to osiągnąć w poprzednich wersjach, użytkownicy musieli „wianuszek ze stokrotek" Akcesoria Thunderbolt – czyli łącz je szeregowo – jedno po drugim.
Oprócz tych ulepszeń firma Intel wymaga teraz, aby kompatybilne komputery PC obsługiwały co najmniej jeden port Thunderbolt 4 z możliwością ładowania. Ponadto podłączone akcesorium, takie jak klawiatura lub mysz, musi mieć możliwość wybudzenia komputera ze stanu uśpienia.
Bezpieczeństwo
Firma Intel wymaga od producentów OEM lub programistów przyjęcia technologii Thunderbolt 4 firmy Intel Technologia wirtualizacji dla ukierunkowanych wejść/wyjść (VT-d) w celu odparcia wszelkich ataków z bezpośrednim dostępem do pamięci fizycznej (DMA). Zasadniczo wymaga to dostosowanych funkcji wbudowanych w procesor, aby blokować nieautoryzowany dostęp do pamięci systemowej. Ta obrona jest niezbędna, ponieważ pamięć systemowa jest współdzielona przez wiele urządzeń PCIe – łącznie z podłączonymi zewnętrznie za pośrednictwem wtyczek typu hot-swap (lub w tym przypadku portów), przez co pamięć jest podatna na fizyczne przechwycenie lub sabotaż.
Thunderbolt 4 wykorzystuje ochronę na poziomie sprzętu obsługiwaną przez remapowanie DMA na poziomie jądra (DMA-r). To drugie oznacza, że każde urządzenie peryferyjne uzyskuje dostęp do izolowanego bloku pamięci systemowej, dzięki czemu nie jest on współdzielony z innymi urządzeniami. Uniemożliwia to innym urządzeniom dostęp lub odczyt/zapis bloków pamięci innych urządzeń. Technologie Intel VT-d i DMA-r są obsługiwane w systemach operacyjnych, w tym Windows 10 w wersjach 1803 (RedStone 4) i nowszych, macOS 10.8.2 oraz w systemie Linux od wersji jądra 4.21.
Możliwość rozbudowy
W zeszłym roku Intel otworzył Thunderbolt 3 jako protokół bezpłatny. Został on później przyjęty jako podstawa USB4, nadchodzącego protokołu transferu USB, którego celem jest zastąpienie standardowych portów USB portami USB typu C ze względu na prostotę i jednolitość. Zgodnie z oczekiwaniami Thunderbolt 4 jest również w pełni zgodny z USB4, ale zwiększa jego minimalne wymagania dotyczące wydajności.
Jednak Intel twierdzi, że Thunderbolt 4 będzie działać również bez procesorów Intel, dzięki nowym kontrolerom serii 8000 wprowadzonym na rynek przez firmę Intel. Należą do nich nowości Intela JHL8540 I JHL8340 hostuj kontrolery Thunderbolt 4 dla producentów OEM i JHL8440 kontroler urządzenia przeznaczony dla producentów akcesoriów. Za pomocą tych kontrolerów producenci OEM używają w swoich komputerach stacjonarnych i laptopach układów innych niż Intel, w tym układów AMD i potencjalnie układów ARM w laptopach.
Oznacza to, że Apple może nadal być w stanie oferować obsługę Thunderbolt 4 w swoich modelach MacBooków, nawet jeśli zacznie z niej korzystać niestandardowy silikon, co potwierdzono podczas wydarzenia internetowego WWDC w zeszłym miesiącu.
Dostępność Thunderbolta 4
Mimo że przewiduje się, że Thunderbolt 4 będzie dostępny na różnych urządzeniach z różnymi procesorami producentów chipów, firma Intel zastrzega sobie prawo do przechwalania się pierwszym komputerem PC wyposażonym w obsługę technologii protokół. Pierwszy zestaw laptopów z Thunderbolt 4 będzie napędzany procesorami Intel Tiger Lake i będzie dostępny jeszcze w tym roku. W katalogu znajdą się laptopy oparte na innowacyjnym modelu Intela o nazwie „Projekt Atena”, który został ogłoszony na targach Computex 2019 i jest w zasadzie następcą marki „Ultrabook”. Project Athena przedstawia zestaw funkcji i wskaźników wydajności dla producentów OEM, których celem jest zapewnienie bogatej i wydajnej mobilności.
Zestawy programistyczne Thunderbolt 4 są już dostępne, a firma Intel rozpoczęła również testy certyfikacyjne, które są obowiązkowe w celu zapewnienia spójnej wydajności na wszystkich urządzeniach.