Intel ประกาศ Thunderbolt 4 และคอนโทรลเลอร์ใหม่ที่รองรับ USB4

Thunderbolt คือมาตรฐานการถ่ายโอนข้อมูลและพลังงานข้ามแพลตฟอร์มที่พัฒนาโดย Intel โปรโตคอลนี้มักพบในแล็ปท็อปและพีซี และสามารถใช้เชื่อมต่อได้ ดิสเพลย์พอร์ต- อุปกรณ์ที่รองรับ รวมถึงจอภาพภายนอก รวมถึงอุปกรณ์ต่อพ่วง PCI Express (PCIe) รวมถึงการ์ดกราฟิกภายนอก ฮาร์ดไดรฟ์ ตัวเชื่อมต่อ Wi-Fi หรืออีเธอร์เน็ต ผ่านพอร์ต USB-C โปรโตคอลรุ่นปัจจุบัน - Thunderbolt 3 - รองรับแบนด์วิดท์อัพสตรีมหรือดาวน์สตรีมสูงสุด 40Gbps และทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับข้อกำหนด USB4 Thunderbolt 3 ได้รับการประกาศในช่วงปลายปี 2558 และการอัปเดตมีกำหนดชำระมานานแล้ว Intel พูดถึง Thunderbolt 4 ในขณะที่เปิดตัว โปรเซสเซอร์โมบายล์ Tiger Lake ที่ งานซีอีเอส 2020 แต่ไม่ได้เปิดเผยรายละเอียดใดๆ ตอนนี้ถึงเวลาแล้วและในที่สุด Intel ก็ได้ประกาศโปรโตคอลการเชื่อมต่อ Thunderbolt 4 พร้อมด้วย คอนโทรลเลอร์ซีรีส์ 8000 ใหม่สำหรับความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับ Thunderbolt 3 และ USB 3.1 (ขึ้นไป) อุปกรณ์

โปรโตคอลใหม่นี้เพิ่มความต้องการวิดีโอขั้นต่ำเป็นสองเท่าเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นก่อนหน้า และต้องการการรองรับจอภาพ 4K อย่างน้อยสองตัวหรือจอภาพ 8K ตัวเดียว มาตรฐานยังต้องการอัตราการถ่ายโอนข้อมูลขั้นต่ำ 32Gbps ที่รองรับผ่าน PCIe และ 3,000Mbps สำหรับความเร็วการถ่ายโอนการจัดเก็บข้อมูล

แม้ว่า Thunderbolt 4 จะส่งข้อมูล พลังงาน และวิดีโอผ่านสายเคเบิลเส้นเดียวด้วยอัตราการถ่ายโอนเดียวกันกับ Thunderbolt 3 แต่ก็มีการปรับปรุงมากกว่ารุ่นก่อนหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Thunderbolt 4 ได้รับการตั้งค่าให้นำการปรับปรุงในแง่ของความคล่องตัวและความปลอดภัย และด้วยเหตุนี้ Intel จึงต้องการสร้างมาตรฐานใหม่สำหรับการเชื่อมต่อ USB ทั่วทั้งอุตสาหกรรมพีซี

ประโยชน์ของธันเดอร์โบลต์ 4

ความเก่งกาจ

หนึ่งในการปรับปรุงที่ใหญ่ที่สุดของ Thunderbolt 4 คือตอนนี้จะรองรับฮับต่อขยาย USB และด็อกที่มีพอร์ต Thunderbolt 4 สูงสุดสี่พอร์ต เมื่อเทียบกับพอร์ต Thunderbolt 3 เพียงพอร์ตเดียว ซึ่งหมายความว่าพีซีหรือแล็ปท็อปใดๆ ที่มีพอร์ต Thunderbolt 4 พอร์ตเดียวสามารถรองรับการปรับปรุงได้สูงสุดถึงสี่รายการ เช่น SSD ภายนอก, GPU ภายนอก, จอภาพ ฯลฯ ขับเคลื่อนโดยโปรโตคอล เพื่อให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าวในเวอร์ชันก่อนหน้า ผู้ใช้จะต้อง "ห่วงโซ่เดซี่" อุปกรณ์เสริม Thunderbolt – เช่น เชื่อมต่อเป็นอนุกรม – ทีละชิ้น

นอกเหนือจากการปรับปรุงเหล่านี้ ตอนนี้ Intel ต้องการพีซีที่รองรับเพื่อรองรับพอร์ต Thunderbolt 4 อย่างน้อยหนึ่งพอร์ตที่สามารถชาร์จได้ นอกจากนี้ อุปกรณ์เสริมที่เชื่อมต่อ เช่น แป้นพิมพ์หรือเมาส์ จะต้องสามารถปลุกพีซีจากสถานะสลีปได้

ความปลอดภัย

Intel จำเป็นต้องมี OEM หรือนักพัฒนาที่ใช้ Thunderbolt 4 ของ Intel เทคโนโลยีการจำลองเสมือนสำหรับ Directed I/O เทคโนโลยี (VT-d) เพื่อป้องกันการโจมตี Physical Direct Memory Access (DMA) โดยพื้นฐานแล้วต้องใช้ความสามารถที่ได้รับการปรับแต่งในตัวโปรเซสเซอร์ เพื่อป้องกันการเข้าถึงหน่วยความจำระบบโดยไม่ได้รับอนุญาต การป้องกันนี้มีความสำคัญเนื่องจากมีการแชร์หน่วยความจำระบบผ่านโฮสต์ของอุปกรณ์ PCIe รวมถึงอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อด้วย ภายนอกผ่านปลั๊ก hot-swap (หรือพอร์ตในกรณีนี้) ทำให้หน่วยความจำเสี่ยงต่อการสกัดกั้นทางกายภาพหรือ การก่อวินาศกรรม

Thunderbolt 4 ใช้การป้องกันระดับฮาร์ดแวร์ที่รองรับโดยการรีแมป DMA ระดับเคอร์เนล (DMA-r) อย่างหลังหมายความว่าอุปกรณ์ต่อพ่วงแต่ละตัวจะสามารถเข้าถึงบล็อกแยกบนหน่วยความจำระบบ โดยที่จะไม่แชร์กับอุปกรณ์อื่น วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้อุปกรณ์อื่นเข้าถึงหรืออ่าน/เขียนบล็อกหน่วยความจำของอุปกรณ์อื่น เทคโนโลยี VT-d และ DMA-r ของ Intel รองรับระบบปฏิบัติการรวมถึง Windows 10 เวอร์ชัน 1803 (RedStone 4) ขึ้นไป, macOS 10.8.2 และบน Linux ตั้งแต่ Kernel เวอร์ชัน 4.21

ความสามารถในการขยาย

ปีที่แล้วอินเทล เปิด Thunderbolt 3 เป็นโปรโตคอลที่ไม่มีค่าลิขสิทธิ์. ต่อมาถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานสำหรับ USB4 ซึ่งเป็นโปรโตคอลการถ่ายโอน USB ที่กำลังจะมีขึ้นซึ่งมีเป้าหมายที่จะแทนที่พอร์ต USB มาตรฐานด้วยพอร์ต USB Type-C เพื่อความเรียบง่ายและสม่ำเสมอ ตามที่คาดไว้ Thunderbolt 4 ยังสอดคล้องกับ USB4 อย่างสมบูรณ์ แต่เพิ่มข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพขั้นต่ำ

อย่างไรก็ตาม Intel กล่าวว่า Thunderbolt 4 จะทำงานโดยไม่ต้องใช้ซีพียูของ Intel ต้องขอบคุณคอนโทรลเลอร์ซีรีส์ 8000 ใหม่ที่เปิดตัวโดย Intel ซึ่งรวมถึงผลิตภัณฑ์ใหม่ของอินเทล JHL8540 และ JHL8340 โฮสต์คอนโทรลเลอร์ Thunderbolt 4 สำหรับ OEM และ JHL8440 ตัวควบคุมอุปกรณ์สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์เสริม ด้วยความช่วยเหลือของตัวควบคุมเหล่านี้ OEMs ที่ใช้ชิปที่ไม่ใช่ของ Intel บนพีซีและแล็ปท็อปของตน รวมถึงชิป AMD และชิป ARM สำหรับแล็ปท็อป

ซึ่งหมายความว่า Apple อาจยังสามารถให้การสนับสนุน Thunderbolt 4 บน MacBook รุ่นต่างๆ ได้ แม้ว่าจะเริ่มใช้งานก็ตาม ซิลิคอนที่กำหนดเองตามที่ได้รับการยืนยันในงาน WWDC ออนไลน์เมื่อเดือนที่แล้ว

ความพร้อมใช้งานของ Thunderbolt 4

ถึงแม้ว่า Thunderbolt 4 จะมีการคาดการณ์ว่าจะสามารถใช้งานข้ามอุปกรณ์ที่มีหน่วยประมวลผลต่างกันออกไปได้ ผู้ผลิตชิป Intel จะขอสงวนสิทธิ์ในการอวดอ้างสำหรับพีซีเครื่องแรกที่มาพร้อมกับการรองรับ มาตรการ. แล็ปท็อปชุดแรกที่มี Thunderbolt 4 จะใช้พลังงานจากโปรเซสเซอร์ Tiger Lake ของ Intel และจะวางจำหน่ายในปลายปีนี้ แค็ตตาล็อกจะรวมแล็ปท็อปที่ใช้โมเดลนวัตกรรมของ Intel ที่เรียกว่า "โปรเจ็กต์เอเธน่า” ซึ่งได้รับการประกาศในงาน Computex 2019 และเป็นผู้สืบทอดต่อจากแบรนด์ "Ultrabook" Project Athena นำเสนอชุดคุณสมบัติและตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพสำหรับ OEM เพื่อกำหนดเป้าหมายประสบการณ์การเคลื่อนไหวที่สมบูรณ์และมีประสิทธิภาพ

ขณะนี้ชุดนักพัฒนา Thunderbolt 4 มีวางจำหน่ายแล้ว ในขณะที่ Intel ยังได้เปิดการทดสอบการรับรองซึ่งจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอในทุกอุปกรณ์