3 月 4 日，英特尔宣布向 USB Promoter Group 开放 Thunderbolt 协议规范，从这一刻开始，无论是 PC 设备、平板设备，还是任何形式的外接扩展设备，都可以免版税的形式构建兼容 Thunderbolt 标准的芯片。与此同时，USB Promoter Group 宣称将发布基于 Thunderbolt 协议的 USB 4 规范。
在该标准协议框架下，USB 4 物理连接器将与 Thunderbolt 3 和 TYPE-C 相同，带宽方面得到提升，达到 40Gbps，这与 Thunderbolt 3 接口一致，也就是说，USB 4 规范将兼容 Thunderbolt 3。
另外，在 USB 4 规范下，USB 3.0 和 USB 3.1 命名规则将被取消，USB 3.0 至 USB 3.2 将分别对应 USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2 以及 USB 3.2 Gen 2x2。
梳理清楚这一系列变化之后，我们来聊聊 Thunderbolt 本身，及协议规范开放这件事到底有何意义？
· 雷电接口为何是最先进的扩展技术？
Thunderbolt 即我们所熟知的雷电接口。2011 年，英特尔与苹果合作开发的、技术代号为 "Light Peak" 的 Thunderbolt（以下均称 " 雷电 "）正式公布。由于雷电接口融合了 PCIE 和 DisplayPort 两种通信协议，所以在全功能 TYPE-C 之前，雷电接口是罕见的同时支持高速数据传输和视频 / 音频传输的多功能接口，即同时具备 USB 和 DP 或 HDMI/DVI/VGA 转接输入 / 输出功能。且因其带宽达到双向 10Gbps（雷电 2 为双向 20Gbps），所以可以说是非常先进的接口扩展技术。要知道，目前只有 USB TYPE-C 3.1 Gen 2 可以达到双向 10Gbps 带宽，而雷电接口早在 8 年前就已经做到了这一点。
雷电 1、雷电 2 接口与 MiniDP 拥有同样的物理形态，可以通过接口符号标识来区分
在雷电 1 和雷电 2时期，其基本是以 MiniDP 物理层形态搭载于苹果 MacBook 笔记本电脑之上，接口符号为一个带有箭头的闪电。由于雷电接口相关设备稀有，即便有所搭载也都是在高端设备上，因此其知名度在大众用户群体中一直不高，也很少被用户所主动关注。
时下的苹果 MacBook Pro 全面搭载 TYPE-C 形态的雷电 3 接口
雷电接口逐渐被用户所认知可以说是从雷电 3 接口开始的。由于雷电 3 接口与 USB TYPE-C 接口物理层通用，因此有不少 PC 设备开始选择 TYPE-C+ 雷电 3 接口的组合方案，不过对于用户来说，尤其是对电脑知识积累不足的小白用户而言，往往是 TYPE-C 和雷电 3 傻傻分不清楚。再加上雷电接口设备一直以来普及度不高，因此即便知名度有所提升，但也远远未到全民皆知的程度。
雷电 3 与其它接口传输速度对比
雷电 3 接口双向带宽达到 40Gbps，是现有速度最快的 USB TYPE-C 3.1 Gen 2 接口的四倍，且雷电 3 接口支持 4K 60fps 视频传输，支持 100W PD 协议供电，支持外接桌面级显卡，因此可以说是目前最为强大的接口扩展标准。
雷电 3 接口功能强大
一根线解决所有问题
· 高额授权费使厂商 / 用户望而却步
但是为什么这么好的接口却未得到普及呢？答案是——成本与硬件。首先从成本角度来说包括两个方面：
其一，雷电 3 接口需要独立的控制芯片；
其二，需要得到英特尔授权。
一直以来，PC 厂商或外设厂商想要使用雷电 3 接口标准，就必须配置独立的雷电 3 控制芯片，并得到英特尔授权，而想要获得授权，就必须向英特尔支付高昂的授权费用，同时还要在控制芯片上付出额外成本。此前最为典型的例子就是外接显卡扩展坞，使用雷电 3 接口的外接显卡扩展坞整体价格甚至相当于一块中高端显卡的价格，这让绝大多数厂商和用户望而却步。
去年，英特尔宣布取消雷电 3 授权费之后，笔记本厂商迅速跟进，推出了不少搭载雷电 3 接口的新产品，而外设厂商也在去年推出了不少外接显卡扩展坞，虽说价格依旧不菲，但这可以说是雷电 3 接口普及的第一步。
10nm Ice Lake 直接集成雷电 3 控制器
今年，英特尔正式开放雷电 3 协议规范并免除版税，则是促成雷电 3 最终普及的必经一步。此外，除了在软性上提供支持之外，英特尔将在年底发布的 10nm 制程工艺 Ice Lake 处理器中直接集成雷电 3 控制芯片，也就是说，未来 PC 一出厂就天生支持雷电 3 接口，厂商不必再未雷电 3 控制芯片支付任何费用，进一步降低成本。
软硬两项举措，使得 PC 厂商和外设厂商同时获益。一方面使 PC 厂商能够更加积极的推出搭载雷电 3 接口的 PC 产品；另一方面则能够促进雷电 3 外接扩展设备的普及，从而加快雷电 3 接口向消费级市场下沉与落地。
· PCIE 通道数量限制雷电 3 接口普及
其实此前很多人关注到的是成本层面的因素，并未考虑到雷电 3 普及在硬件技术上的壁垒。如果从技术角度来说的话，雷电 3 协议开放其实是处理器 PCIE 通道发展到一定阶段的必然。
对 PC 技术有一定积累的朋友都知道，PC 硬件设备的连接基本都是通过 PCIE 通道实现的。但处理器 PCIE 通道数量却是有限的，这一点在笔记本处理器平台上体现的最为明显。
以 Kaby Lake 架构英特尔第七代酷睿 i7 7500U 以及第八代酷睿 i7 8500U 为例，二者 PCIE 3.0 通道数量为 12 条，最新的 Whiskey Lake 架构英特尔第八代酷睿 i7 8565U 处理器 PCIE 通道数量为 16 条。
Kaby Lake 架构低电压处理器 PCIE 通道数量
Whiskey Lake 架构低电压处理器 PCIE 通道数量
一般情况下，独立显卡、NVMe 固态硬盘等硬件设备都会占用一定数量的 PCIE 通道，显卡为 8 或 16 条，NVMe 固态硬盘一般为 8 条，而雷电 3 接口需要占用 4 条。在这种情况下，如果考虑设备重要性的话，PC 厂商必然会先保证硬盘、显卡等重要部件的 PCIE 通道数量，然后再去考虑 " 可有可无 " 的接口。因此在老产品上，尤其是搭载独立显卡的笔记本电脑上，我们很难同时见到雷电 3 接口。
此外，如果以往有在雷电 3 笔记本上使用过外接显卡扩展坞的话，可能会发现显卡性能通常会有大幅折损，这也是受限于处理器 PCIE 通道数量所导致的结果，各设备之间相互抢占资源，自然会在速度上相互影响，造成性能甚至功能上的损失。
虽然我们目前并不知道 10nm Ice Lake 处理器将会集成多少条 PCIE 通道，但整体数量必然有所提升，同时既然直接集成雷电 3 控制芯片，那么在平衡各个 I/O 设备之间的数据传输需求时，必然会将 PCIE 通道数量提升到合理范围，因此从英特尔 10nm 开始，硬件技术将不再是雷电 3 普及的壁垒。
· 厂商、用户、应用三层意义
回到文章最初，我们从三个方面来说说英特尔开放雷电 3 接口协议这件事的意义。
首先从厂商角度来说，最直接的意义在于无论是 PC 厂商还是外设厂商，在推出支持雷电 3 接口标准的设备时都不再需要向英特尔缴纳高昂的授权费用，也无需再单独支付雷电 3 控制芯片成本。这将积极促成雷电 3 设备价格下调，更容易让大众消费级市场的用户所接受，进而促进雷电 3 设备的普及。
其实在这一点上，我想说英伟达 G-Sync 也应该考虑一下。
其次从用户角度来说，雷电 3 接口普及会带来更大的数据传输带宽，使数据传输速度得到大幅提升。时下，视频、游戏等内容的容量越来越高，大容量碎片文件的数量也越来越多，传输带宽与速度的提升将为用户节省大量时间成本。这一点对普通用户可能意义不算太大，但对于企业用户来说意义非凡，这将为大量企业节约更多的时间成本，达到效率的提升。
最后从应用角度来看，雷电 3 接口是目前功能最全、性能最强的综合性接口。同时具备 4K 60fps 视频传输、100W PD 充电、高速数据传输甚至是高带宽需求的外接扩展设备支持（如外接显卡）。且更为重要的一点是，雷电 3 接口的物理层直接与 USB TYPE-C 相通，这将为产业创新带来更大动力。
得益于高带宽，雷电 3 最终极的应用方式是这样
· 不可忽视的一个问题
不过需要指出的一点是，雷电 3 接口标准存在 PCIE x2 和 PCIE x4 两种规格，在PCIE x2下，雷电 3 接口双向带宽缩水到 20Gbps，也就是所谓的 "半速雷电 3 接口"，这一 " 缺口 " 的存在必然给厂商留下了所谓的 " 简配阉割 " 空间。如此前的戴尔 XPS 13-9360 全系、华为 MateBook X Pro（华为 MateBook X Pro 新品将配备全速雷电 3 接口）等产品均在此列。半速雷电 3 接口的存在意味着无法发挥满速雷电 3 设备的性能，比如外接显卡只能在 PCIE x2 带宽下运行等情况。因此可以说是雷电 3 普及之后不可忽视的问题。
【来源：中关村在线】
