Спецификации DisplayPort 2.1 были официально опубликованы VESA в понедельник, а вчера последовало объявление USB-IF о выпуске спецификаций 80 Гбит/с USB4 v2. Это выдвинуло на передний план значительные инженерные усилия, направленные на создание унифицированного протокола, способного удовлетворить требования к пропускной способности внешнего ввода-вывода вычислительных систем завтрашнего дня. Сегодня Intel объявляет о демонстрации первых прототипов Thunderbolt следующего поколения, основанных на спецификациях USB4 v2 и DisplayPort 2.1.
Предоставление Intel спецификаций Thunderbolt 3 группе промоутеров USB для формирования основы USB4 имело свои плюсы и минусы. С одной стороны, конвергенция экосистемы разъемов Type-C теоретически достигла цели минимизировать путаницу для конечных пользователей, а бесплатная спецификация для туннелирования PCIe открыла рынок для других поставщиков микросхем, таких как ASMedia. Однако это также вызвало тревогу потребителей, поскольку большинство привлекательных функций USB4 (таких как пропускная способность 40 Гбит/с и совместимость с туннелированием PCIe) были совершенно необязательными функциями. Тем не менее, это позволило Intel продавать порты Thunderbolt как Type-C, которые могут делать все это. Демонстрация Intel Thunderbolt следующего поколения также включала краткий обзор его спецификаций, хотя некоторые аспекты еще не доработаны. Прежде чем углубиться в пресс-релиз Intel, необходимо кратко повторить объявление спецификаций 80 Гбит/с USB4 v2.
Обновления USB4 v2
USB4 v2 основывается на многопротокольной архитектуре туннелирования, представленной в USB4, удваивая доступную полосу пропускания при сохранении того же расположения портов/контактов и структуры кабеля. Это было достигнуто за счет переноса кодирования сигнала физического уровня на PAM3 (подробно описанный в нашем обзоре 80 Гбит/с «Thunderbolt 5» в прошлом году). Это означает, что существующие кабели USB4 со скоростью 40 Гбит/с также смогут поддерживать работу со скоростью 80 Гбит/с.
Спецификации USB4 v2 теперь позволяют туннелировать сигналы DisplayPort 2.1 и до четырех линий PCIe 4.0. Обновления протокола передачи данных и отображения также делают его более эффективным, поскольку туннелирование данных через USB может превышать 20 Гбит/с.
Одно из ключевых обновлений в переходе к поддержке туннелирования DisplayPort 2.1 касается максимальной общей пропускной способности для четырех полос в режиме передачи UHBR 20. Это соответствует 80 Гбит/с, что практически не оставляет места на стороне передачи для любого другого протокола. Чтобы справиться с этим, USB4 v2 вводит концепцию асимметричных ссылок. Как правило, канал USB4 использует две соединенные высокоскоростные дифференциальные сигнальные пары для передачи и приема данных, что позволяет работать в дуплексном режиме со скоростью 40 Гбит/с (40 Гбит/с при передаче и 40 Гбит/с при приеме) в симметричном случае. Однако процесс инициализации дорожки может опционально настроить канал так, чтобы он имел 3 передатчика и один приемник с одной стороны и 3 приемника и один передатчик с другой. В сочетании с более высокими скоростями передачи данных благодаря PAM3 это может позволить хосту отправлять 120 Гбит/с, снижая пропускную способность приема до 40 Гбит/с. Дисплеи с высоким разрешением могут надежно управляться без слишком большого ущерба пропускной способности, доступной на стороне передачи, для других целей (например, для высокоскоростного хранения).
Спецификации подачи питания также были обновлены, чтобы соответствовать обновлениям, сделанным в USB4 v2, и были выпущены новые правила использования логотипа для потребительского оборудования.
Thunderbolt следующего поколения
Thunderbolt продемонстрировал невероятный импульс за последние пару лет, вызванный, главным образом, интеграцией контроллеров Thunderbolt в процессоры для ноутбуков с большими объемами, начиная с Ice Lake. Сочетание передачи данных, видео и питания через один порт/кабель делает его выгодным для множества вариантов использования. В частности, растущая популярность гибридной работы/горячих рабочих столов (мониторы/сети и т. д. за док-станцией, что позволяет нескольким сотрудникам просто подключать свои системы, оснащенные Thunderbolt, в разное время) также послужила толчком к внедрению Thunderbolt в деловые/офисные помещения. Геймеры и создатели контента испытывают невероятную жажду пропускной способности ввода-вывода, которую прекрасно удовлетворяет Thunderbolt.
Как упоминалось ранее, Thunderbolt следующего поколения использует спецификации USB4 v2 в качестве базовых и превращает все привлекательные дополнительные функции в обязательные. Кроме того, интеграция Intel Thunderbolt в процессоры ноутбуков гарантирует энергоэффективность этой реализации на стороне хоста. Обязательный порт Thunderbolt для ноутбуков Intel Evo и vPro еще больше укрепляет лидерство Intel в области USB4 v2.
Функция динамической перебалансировки пропускной способности, позволяющая туннелировать потоки DisplayPort 2.1 с самой высокой пропускной способностью, при этом позволяя использовать периферийные устройства с высокой пропускной способностью, является одной из самых интересных функций USB4 v2, которая обязательно будет доступна в системах, оснащенных портами Thunderbolt следующего поколения.
Демонстрация Intel включала реализации как хоста, так и устройства, причем конфигурация хоста была показана в начале. Выход DisplayPort дискретного графического процессора подается на плату хост-контроллера, и от него отходят два кабеля Type-C, один якобы к дисплею, а другой к док-станции (устройству) с подключенным SSD.
Такие аспекты, как ограничения мощности (Thunderbolt 3/4 поддерживает до 15 Вт по умолчанию) для портов Thunderbolt следующего поколения, будут уточнены в ближайшем будущем. Intel не предоставила никакой информации о доступности на рынке.
Изучив спецификации USB4 v2 и описание Thunderbolt следующего поколения от Intel, становится ясно, что порты Thunderbolt по-прежнему останутся портом Type-C, который делает все возможное.
