DisplayPort 2.1-specifikationerna var officiellt släppte av VESA i måndags, och detta följdes upp av USB-IF:s tillkännagivande av släppet av 80 Gbps USB4 v2 specifikationer i går. Dessa har fört fram de betydande ingenjörsinsatser som lagts ner på att skapa ett enhetligt protokoll som kan hantera de externa I/O-bandbreddskraven för morgondagens datorsystem. Idag tillkännager Intel demonstrationen av tidiga prototyper för nästa generations Thunderbolt baserat på USB4 v2- och DisplayPort 2.1-specifikationerna.
Intels donation av Thunderbolt 3-specifikationerna till USB-promotorgruppen för att utgöra grunden för USB4 har haft sina fördelar och nackdelar. Å ena sidan uppnådde konvergensen av Type-C-kontaktekosystemet teoretiskt målet att minimera slutanvändarförvirring, och royalty-free Spec för PCIe-tunneling öppnade marknaden för andra kiselleverantörer som ASMedia. Men det skapade också ångest hos konsumenterna eftersom de flesta av de attraktiva funktionerna i USB4 (som 40 Gbps bandbredd och kompatibilitet med PCIe-tunneling) var helt valfria funktioner. Som sagt, det gjorde det möjligt för Intel att marknadsföra Thunderbolt-portar som Type-C som kunde göra allt. Intels demonstration av Next Generation Thunderbolt inkluderade också en tjuvtitt på dess specifikationer, även om vissa aspekter ännu inte är klara. Innan du går djupare in i Intels pressmeddelande är en snabb sammanfattning av 80 Gbps USB4 v2-specifikationerna nödvändig.
USB4 v2-uppdateringar
USB4 v2 bygger på multiprotokolls tunnelarkitekturen som introducerades i USB4 genom att fördubbla den tillgängliga bandbredden samtidigt som man behåller samma port-/stiftlayout och kabelstruktur. Detta har uppnåtts genom att flytta det fysiska lagrets signalkodning till PAM3 (beskrivs i detalj i vår täckning av 80 Gbps ‘Thunderbolt 5’ förra året). Detta innebär att befintliga 40 Gbps USB4-kablar också kommer att kunna stödja 80 Gbps-drift.
USB4 v2-specifikationerna tillåter nu tunnling av DisplayPort 2.1-signaler och upp till fyra PCIe 4.0-banor. Uppdateringar av data och visningsprotokoll gör det också mer effektivt, med USB-datatunnling som kan överstiga 20 Gbps.
En av de viktigaste uppdateringarna i flytten för att stödja DisplayPort 2.1-tunnling relaterar till den maximala totala bandbredden för fyra körfält i UHBR 20-överföringsläge. Detta översätts till 80 Gbps, vilket i princip lämnar ingenting kvar på sändningssidan för något annat protokoll. För att hantera detta introducerar USB4 v2 konceptet med asymmetriska länkar. I allmänhet använder en USB4-länk två sammanbundna differentialsignalpar för hög hastighet för att sända och ta emot data, vilket möjliggör 40 Gbps duplexdrift (40 Gbps sändning och 40 Gbps mottagning) i det symmetriska fallet. Däremot kan filinitieringsprocessen valfritt konfigurera länken så att den har 3 sändare och en mottagare på ena sidan, och 3 mottagare och en sändare på den andra. I kombination med de högre datahastigheterna tack vare PAM3 kan detta tillåta värden att skicka ut 120 Gbps, samtidigt som mottagningsbandbredden sänks till 40 Gbps. Högupplösta skärmar kan drivas på ett tillförlitligt sätt utan att offra alltför mycket av den tillgängliga bandbredden på sändningssidan för andra ändamål (som höghastighetslagring).
Kraftleveransspecifikationerna har också uppdaterats för att matcha uppdateringarna som gjorts i USB4 v2, och nya riktlinjer för logotyp har utfärdats för konsumentvänd utrustning.
Nästa generations Thunderbolt
Thunderbolt har sett en otrolig fart under de senaste åren – huvudsakligen utlöst av integrationen av Thunderbolt-kontroller inuti högvolyms bärbara processorer som börjar med Ice Lake. Kombinationen av data, video och strömleverans i en port/kabel gör det fördelaktigt för en mängd användningsfall. I synnerhet har den ökande populariteten för hybridarbete/hot-deking (monitorer/nätverk etc. bakom en docka, vilket gör att flera anställda bara kan koppla in sina Thunderbolt-utrustade system vid olika tidpunkter) också fungerat som ett komplement till Thunderbolt-antagandet i företag / kontorslokaler. Spelare och innehållsskapare har en otrolig törst efter I/O-bandbredd som betjänas väl av Thunderbolt.
Som nämnts tidigare tar Next Generation Thunderbolt USB4 v2-specifikationerna som baslinje och gör alla attraktiva valfria funktioner till obligatoriska. Utöver detta säkerställer Intels integration av Thunderbolt i notebook-processorerna att implementeringen är strömsnål på värdsidan. Att göra Thunderbolt obligatoriskt för bärbara Intel Evo- och vPro-datorer cementerar ytterligare Intels ledarskap inom USB4 v2-utrymmet.
Funktionen för dynamisk bandbreddsombalansering som tillåter tunnling av DisplayPort 2.1-strömmar med högsta bandbredd samtidigt som den tillåter användning av kringutrustning med hög bandbredd är en av de mest spännande funktionerna i USB4 v2 som säkerligen kommer att vara tillgänglig i system utrustade med nästa generations Thunderbolt-portar.
Intels demonstration inkluderade både värd- och enhetsimplementationer, med värdkonfigurationen som visas i början. En diskret GPU:s DisplayPort-utgång matas in i värdkontrollkortet, och två Type-C-kablar går av, en skenbart till skärmen och en annan till en docka (enhet) med en SSD ansluten.
Aspekter som gränser för effektleverans (Thunderbolt 3/4 stöder upp till 15W som standard) för nästa generations Thunderbolt-portar kommer att förtydligas inom en snar framtid. Intel lämnade ingen information om marknadstillgänglighet.
Baserat på en blick genom USB4 v2-specifikationerna och Intels beskrivning av nästa generations Thunderbolt, är det tydligt att Thunderbolt-portar kommer att fortsätta att förbli den Type-C-porten som gör allt.
