隨著帶有 M1 芯片的 Mac 產(chǎn)品線發(fā)布，USB4 也逐漸進入大眾的視野中。

不過，蘋果官網(wǎng)的這張 M1 MacBook Pro介紹圖可能會讓很多人一頭霧水，明明標注了USB4，可為什么下面的速度只提到 USB 3.1第二代？

令人疑惑的 M1 MacBook Pro 介紹圖片：

• 此外，為什么宣傳圖里將雷靂和 USB4 放在了一起？USB4 和原先的 USB 3 協(xié)議有哪些不同？以及最新的雷靂 4（Thunderbolt 4，下文簡稱 TB 4）有哪些改變？你將能在這篇文章里得到解答。

比 USB 3 更好的 USB4 它來了

USB4 是最新一代 USB 規(guī)范標準1，帶來了如下特性：

• 更方便：統(tǒng)一的形狀

• 更合理：通過「隧道」進行傳輸

• 更兼容：不僅兼容現(xiàn)在，也兼容未來

統(tǒng)一的形狀，統(tǒng)一的接口

• USB4 將只有 Type-C 這樣形狀的接口，和 TB 3 在接口上保持完全一致，且最低也會保障 USB 2 （480Mbps）的速度，足夠滿足簡單的數(shù)據(jù)傳輸需求了?；谏鲜鲞@點相信未來大家出門帶上 Mac 可以真正意義上的只帶一根或者兩根線（C-Lightning）就可以出門。

全新的數(shù)據(jù)「隧道」

• USB4 將不使用傳統(tǒng)的通用數(shù)據(jù)傳輸機制，而是采用了「隧道」的方式，在整條鏈路上劃分出不同的「隧道」用來傳輸數(shù)據(jù)，目前 USB4 支持如下三種隧道：

• 數(shù)據(jù)傳輸：USB 3.2 隧道

• 視頻傳輸：DisplayPort 1.4a 隧道

• 可選隧道：PCI-E 隧道

• 為了方便理解，這里舉個形象的例子：將 USB4 理解成一個可以隨時調(diào)整車道的公路。數(shù)據(jù)傳輸（小汽車）、視頻傳輸（SUV）和大型數(shù)據(jù)傳輸（大貨車）都可以從這根線上（公路）經(jīng)過；由于（車道）可以隨時發(fā)生改變，所以可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)傳輸速度（車流量），調(diào)整每個隧道的最大速度（有多少車道），做到充分利用帶寬。

• 而且對于數(shù)據(jù)傳輸通道和 PCI-E 隧道這類可以同時建立多個相同類型隧道的隧道類型，帶寬也可以被充分利用，比方說給新 Mac 上接上了支持 USB4 的 USB 拓展塢，同時接上多個 U 盤和 SSD，當一個 U 盤傳輸數(shù)據(jù)占用掉了拓展塢 10% 左右的帶寬，剩下 90% 的帶寬可以釋放給外置高速 SSD 使用，相比在舊版本的 USB 協(xié)議中所有設備平均分享總帶寬要好上不少。

USB 3.1 第二代隧道：

• 這也是為什么明明是 USB4 協(xié)議，在 M1 Mac 的技術(shù)詳情里卻標記的是 USB 3.1 第二代（也就是 USB 3.2 一代）的主要原因。在 USB4 的狀態(tài)下，數(shù)據(jù)傳輸時的速度只有 USB 3.2 10Gbps 的速度。那么 USB4 最大 40Gbps 的速度是怎么達到的呢？

兩倍的速度但想要高速傳輸更復雜了

• 如果僅支持通過 USB 3.2 隧道傳輸數(shù)據(jù)，那么 USB4 只強制要求 10Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，也可以選擇 20Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。如果加上顯示傳輸所需要的帶寬，USB4 強制要求的帶寬則是 20Gbps，也可以選擇 40Gbps 的高速版本（拓展塢強制需要），一切全部由廠商決定。

• 由于存在非常多的可選項，所以我將接口、轉(zhuǎn)接器和外界設備的在支持 USB4 以后支持的速度給歸納出來，方便大家日后查詢：

未來選購時可以注意下

和其它協(xié)議的兼容

DisplayPort 2.0

• 雖然 USB4 本身已經(jīng)支持 DisplayPort 1.4a 視頻傳輸標準了——支持 8K 60FPS 或者 4K 120FPS 的視頻傳輸，這個標準相信能夠滿足未來 3–5 年的需求，但是更久以后呢？USB4 選擇的是兼容 DisplayPort 2.0，也就是 USB4 的 DisplayPort Alt Mode。這也是為什么 M1 芯片沒有標注具體 DisplayPort 版本的主要原因，因為這個 Type-C 口既能夠工作在 DisplayPort 1.4a 也能工作在 DisplayPort 2.0 狀態(tài)，方便在需要的時候隨時切換。

• 通過 DisplayPort 2.0，最大可以推動一個 60Hz 10bit 色深的帶壓縮 16K HDR 顯示器或是一個 60Hz 10bit 色深的不帶壓縮的 10K SDR 顯示器。足以能夠滿足未來 8–12 年的顯示需求了。

Thunderbolt 3 和 Thunderbolt 4

• 想要更快一點的傳輸，還是要靠 Thunderbolt 3 & 4。但 USB4 對 Thunderbolt 3 & 4 都是可選兼容的，不過一般支持 PCI-E 隧道的 USB4 就是兼容 TB 協(xié)議的，這里比如 M1 芯片的 Mac。如果兼容 TB 協(xié)議，USB4 還能支持網(wǎng)絡傳輸、PCI-E 外接拓展、菊花鏈等特性。

• 而且由于 TB 的特殊性，當 USB4 工作在 TB 兼容模式的時候，每個鏈路都會比原來更快一點。

PD 協(xié)議

• PD 協(xié)議也算是我們的「老朋友」了，同樣 USB4 也支持 PD 協(xié)議，規(guī)定每個 USB4 接口至少支持 7.5W 供電，最大支持 100W 的供電。

• USB4 還考慮到 PD 握手之前的功率，規(guī)定在 PD 協(xié)商之前，每個 USB4 接口需要提供 5V 的電壓，和下列三項中的任何一個 <250mA（默認）、1.5A 和 3A 電流。

• 通過全新的 USB4，你不僅可以使用一根線完成筆記本拓展屏幕、傳輸數(shù)據(jù)、甚至外接 GPU 暢玩游戲，甚至它還會智能分配帶寬讓該快的更快，其他不需要的設備更加節(jié)省帶寬。

只是一次「小」更新的 Thunderbolt 4 協(xié)議

• 總的來說 TB 4 沒有太大升級，主要是減少了用戶的一些選擇困惑。

更統(tǒng)一

• 以前 TB 3 的時候雖然宣傳的是最大速度 40Gbps，但實際上還是有最大速度 20Gbps 的版本（Alpine Ridge）。而這次更新完整寫明了 TB 4 最大速度有且只有 40Gbps 這一選項，讓用戶對比起來不困惑。

• TB 4 對 USB4 是完整兼容，再也不會出現(xiàn)買了根很貴的線卻用不了的情況，萬能線認準 TB 4 就好。

更安全

• 強制開啟 DMA 保護，能夠阻止外圍設備未經(jīng)許可直接訪問內(nèi)存。Surface 系列一直不支持 TB 的原因也是因為以前外圍設備可以直接訪問內(nèi)存，會有安全問題。

更方便

• TB 4 至少有一個接口能保留充電的功能，出門大部分場景可以用一個 PD 充電頭解決了。我見過不少游戲筆記本雖然支持 TB 3 但是不支持充電，出門還是要背著個搬磚大的電源才行，未來這個情況應該會少很多了。

• TB 4 的拓展塢還會允許外接鼠標和鍵盤喚醒電腦，在一根線連接電腦、顯示器、拓展塢、外接硬盤的場景里，應該會變得更加易于使用。

• TB 4 接口還將支持雙路 4K 輸出。原本在使用拓展塢時只能輸出一個 4K 60Hz 畫面，另一個 4K 60Hz 畫面需要用另外根 TB 線纜。未來使用一個 TB 4 的拓展塢甚至是一根 TB 4 線纜就可以同時支持 2 個 4K 顯示器輸出了。我猜測這也是為什么新 Mac 不支持 TB 4 的主要原因，因為新的 M1 芯片的 Mac 通過 Type-C 外接顯示器時只能連接一臺。

• 總的來說 TB 4 并沒有很大幅度的升級，但也沒有把 Type-C 做得更復雜——不會讓普通人再迷惑：「明明都是 Type-C 為什么這個線用不了?！苟?TB 4 是完整兼容 USB4 的，也就是我們可以將 TB 4 和 USB4 40Gbps 畫上等號，選購時再也不會搞錯了。也不會出現(xiàn)買了根很貴的線接在電腦和硬盤上，發(fā)現(xiàn)速度只有 USB 2.0 這樣令人沮喪的情況了。