技術文章 | Granite River Labs | 台灣

一起預覽即將推出的 Thunderbolt™ 5

作者:GRL Team | Aug 30, 2024 7:23:58 AM

Thunderbolt 5 是 2024 年最新的技術進步之一,為專業遊戲玩家和內容創作者提供更強大的功能。該技術具備高達 120 Gbps 的資料傳輸速度(啟動頻寬提升後)、支援多台 8K 顯示屏,並能透過單根電纜實現高達 240 W 的充電速度。

圖 1:Thunderbolt 5 的進階功能。資料來源:Thunderbolt、Intel

 

CES 2024(消費性電子展)的 Thunderbolt 5 展現

J5create、Hyper 和 Razer 在 CES 2024 上展示了各自支援 Thunderbolt 5 的產品:

  • J5create 的 Thunderbolt 5 Dual 8K60 Display Dock 提供了三道 Thunderbolt 5 端口,包括一個上游端口。
  • Hyper 首次展示了 Thunderbolt 5 Dock,配備三道 Thunderbolt 5 連接埠(包括兩個上游連接埠)、兩個 DisplayPort 連接埠和一個 HDMI 連接埠。
  • Razer 則展示了搭載 Thunderbolt 5 效能的 Blade 18 筆記型電腦。

 

Thunderbolt 5 與 Thunderbolt 4 對比

頻寬配置

Thunderbolt 5

80 Gbps

120 Gbps (激活带宽提升后)

Thunderbolt 4

40 Gbps

 

在支援 Thunderbolt 4 的 Mac 或 Windows PC 中,具備 Thunderbolt 4 功能的 USB Type-C® 連接器可實現高達已算相當快速的 40 Gbps 資料傳輸率。而 Thunderbolt 5 則將此頻寬提高到一倍的 80 Gbps,並支援雙向速度。

此外,Thunderbolt 5 還配備了 Thunderbolt Bandwidth Boost 功能,可將視訊頻寬進一步提升至 120 Gbps 用於資料傳輸。這足以同時支援高解析度顯示和快速資料傳輸,對於需要大量快速訊號傳輸的用戶來說非常有效。

在預設模式下,Thunderbolt 5 允許每個資料流的最大傳輸速率為 80 Gbps,其中 80 Gbps 用於資料傳輸,80 Gbps 用於接收資料。但當資料流量需求較高時,Bandwidth Boost 可將資料傳輸頻寬提升至 120 Gbps,此時 40 Gbps 頻寬將指派給資料接收,以控制總頻寬容量。

 

圖 2:Thunderbolt 5 頻寬配置。資料來源:Thunderbolt、Intel

 

顯示功能

Thunderbolt 5

3台 4K@144Hz

2台 6K

多台 8K

Thunderbolt 4

两台 4K@60Hz

一台 8K 或 6K 或 5K

 

Thunderbolt 4 連接埠可透過一條連接線連接多台 8K、6K 或 5K 顯示器,甚至是兩台 4K 顯示器。而 Thunderbolt 5 則進一步突破界限,支援連接多達三台 4K、兩台 6K 或多台 8K 顯示器,提供更高解析度的視訊輸出。

當透過 Thunderbolt 4 連接埠連接兩台 4K 顯示器時,資料傳輸頻寬會受到限制,使每台 4K 顯示器的更新率降至 60Hz。相比之下,Thunderbolt 5 允許以 144Hz 的刷新率連接三台 4K 顯示器,憑藉其更大的頻寬容量克服了該限制,在不影響刷新率的情況下支援更多高品質顯示器。

Thunderbolt 5 採用 DisplayPort 2.1 (UHBR20) 和 USB4® Version 2.0 (80 Gbps) 協議,能夠同時連接更高解析度的顯示器。這不僅允許用戶連接多台 8K 顯示器,還能最大限度地提高單一顯示器的刷新率,最高可達 540Hz,滿足激烈遊戲的需求。

 

新訊號技術

Thunderbolt 5

PAM-3 信号

64 Gbps PCIe 带宽

Thunderbolt 4

PAM-2 信号

32 Gbps PCIe 带宽

 

Thunderbolt 5 採用了借鑒自 USB4 版本 2.0 平台的三級脈衝幅度調變訊號技術(PAM-3)。與前幾代 Thunderbolt 使用的較低吞吐量的 PAM-2 技術相比,PAM-3 技術顯著提升了 Thunderbolt 5 的資料傳輸速度。此外,PAM-3 還確保了 Thunderbolt 5 向後相容於現有的 Thunderbolt 裝置和早期版本的 USB。

Thunderbolt 5 也提供 64 Gbps 的 PCI Express(PCIe)Gen 4 頻寬到 Thunderbolt 4 PCIe 的兩倍,使得電腦之間的資料傳輸速度更快,同時大幅改善了資料儲存和圖形介面效能。

 

電力傳輸

Thunderbolt 5

240 W

140W 最大功率需求

Thunderbolt 4

140 W

100W 最大功率需求

 

Thunderbolt 5 連接埠要求支援 240 W 充電,這意味著連接的 PC 可以透過 USB Power Delivery 3.1 實現高達 240 W 的充電功率。相比之下,Thunderbolt 4 提供的 USB Power Delivery 充電功率最高僅 140 W。

Thunderbolt 5 採用了最新的 USB 擴展功率範圍(EPR)協議,透過 USB Type-C 實現了 240 W 的充電能力。需要注意的是,Thunderbolt 5 的最低充電功率為 140 W,而 Thunderbolt 4 的最低要為 100 W。

 

與 GRL 專家測試和認證您的 Thunderbolt 產品

各種 Mac 和 Windows PC 都支援 Thunderbolt 技術為媒體專業人士提供更多選擇使用基於 Thunderbolt 的周邊設備高效處理 4K 和 8K 內容工作流程。

GRL 提供全面的測試服務,涵蓋 Thunderbolt 及相關業界標準,包括 USB Power Delivery、USB4®、USB 3.2、USB 2.0、PCIe 和 DisplayPort。無論您需要測試的是周邊、主機、集線器還是充電器產品,GRL 都擁有豐富的經驗和專業知識,讓您享受全面的自動測試並加速您的產品開發流程。聯絡我們以了解更多資訊。