Thunderbolt 4: リブランドされたThunderbolt 3といくつかの改善点

2020年のCESで、インテルは今年中に4年前のThunderbolt 3の新しい仕様と最新のバージョンを導入する計画を発表しました。その時、シリコンの巨人は新しい仕様の詳細や仕様をあまり明らかにしませんでした。しかし、今日、すでに高速な仕様であるThunderbolt 3のアップグレード、Thunderbolt 4がついに発表されました。最新のバージョンが今後のデバイスに何をもたらすのか、そして現在の仕様とどのように異なるのかを見ていきましょう。

Thunderboltコネクタは、知らない方のために、インテルがアップルと共同で開発した標準です。2011年にクパチーノの巨人によって初めて採用されました。その後、他のノートパソコンメーカーもこの流れに乗り、高級製品にThunderboltを取り入れ始めました。Thunderbolt標準の背後にあるアイデアは、外部ドライブ、ネットワークインターフェース、外部ディスプレイ用のビデオ出力、RAIDアレイのような高級ストレージソリューションなどの周辺機器への高速接続のためのユニバーサルポートを提供することでした。

Thunderboltがもたらした最大の利点の1つは、双方向の機能であり、データの同時送信と受信を可能にしました。これにより、当時人気のあった標準と比較して、より高速で信頼性の高いパフォーマンスが保証されました。言うまでもなく、この標準は、異なるデバイスに接続してアクセスするために単一のアダプタ/ケーブルに依存する能力を提供することで、便利さも提供しました。Thunderboltの広範な使用性と能力の理由は、PCI Express（PCIe）、Display Port（DP）、およびシリアルデータ通信の組み合わせであり、データと電力の転送に関してほぼユニバーサルであることです。

過去数年間で、Thunderboltは進化し、USB-C標準と混同されるようになりました。Thunderbolt 1およびThunderbolt 2標準はMini Display Port（MDP）と同じコネクタを使用していましたが、次の（現在の）世代のThunderboltであるThunderbolt 3は、Universal Serial Bus（USB）からUSB-Cコネクタに移行しました。

2つのポートは見た目は同じですが、類似点はここで終わります。Thunderbolt 3はUSB-Cの機能を持っていますが、USB-Cは同じではありません。したがって、Thunderbolt 3ケーブルをUSB-Cポートに接続しても、Thunderbolt 3の機能を得ることはできず、代わりにUSB-Cが提供するもので妥協しなければなりません。たとえば、USB-Cポートでは、USB-Cポートで40Gbpsのスループットを得ることはできません。代わりに、最大スループットである10Gbpsに制限されます。

Thunderbolt 3の能力について話すと、この仕様はThunderbolt 2と比較して2倍の帯域幅を提供します — 双方向の20 Gbpsチャネル2つと双方向の10 Gbpsチャネル2つ。増加した帯域幅により、新しい仕様は最大4レーンのPCIe 3.0、8レーンのDisplayPort 1.2、およびUSB 3.1 10 Gbit/sを提供できます。

インテルがThunderbolt 4を発表したことで、あまり変わったことはありません。新しい仕様はThunderbolt 3に基づいており、データと電力の転送において単一の接続で40Gbpsの速度に達します。しかし、性能を向上させるのに役立つ新しい変更を導入する他の側面があります。

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まず、Thunderbolt 4では、インテルは最大4つのThunderboltポートを持つドックと、長さ最大2メートルのユニバーサルケーブルを提供することを提案しています。これはThunderbolt標準にとって初めてのことです。シリコンの巨人は、最新のThunderbolt仕様がUSB4、DisplayPort、PCI Express（PCIe）などの既存の業界標準に準拠しており、前の世代のThunderboltおよびUSB製品とも互換性があることを示唆しています。

次に、Thunderbolt 4の認証要件に基づくと、製品をThunderbolt 4として認証を受けるために企業が遵守する必要がある要件は以下の通りです。

1. 2つの4Kディスプレイまたは1つの8Kディスプレイに電力を供給する能力
2. 最大4つのThunderbolt 4ポートを持つドック/アクセサリのサポート
3. PCIe経由での32Gbpsの転送速度
4. USB 4準拠

数年前、インテルはThunderbolt 3仕様を実装者フォーラム（USB-IF）に授与しました。これは、USB標準の維持、促進、サポートを担当する非営利団体です。これにより、Thunderbolt標準はロイヤリティ料金が不要になり、誰でもThunderbolt 3に準拠した製品を作りやすくなりました。しかし、標準はロイヤリティフリーであるにもかかわらず、メーカーは製品にThunderboltバッジを受け取るためにインテルからの認証を取得する必要があります。

Thunderbolt 4では、製品を認証したいメーカーは、以下の基準を満たす必要があります（上記の4つのポイントに加えて）–

1. 少なくとも1つのコンピュータポートでのPC充電
2. Thunderboltドックに接続されているときにキーボード/マウスを触れることでコンピュータを起動する能力
3. DMA攻撃を防ぐためのインテルのVT-dダイレクトメモリアクセス（DMA）保護

さらに、インテルは既存のThunderbolt 3コンピュータおよびアクセサリと互換性のあるThunderbolt 4コントローラ8000シリーズも発表しました。コンピュータメーカーにはJHL8540およびJHL8340ホストコントローラを提供し、アクセサリメーカーにはJHL8440デバイスコントローラを提供しています。

利用可能性

Thunderbolt 4仕様に基づく最初のコンピュータおよびアクセサリのセットは、今年の後半に利用可能になると予想されています。これに加えて、インテルは「Project Athena」プログラムに基づく最新のノートパソコンのラインアップも同じタイムラインに近い時期に利用可能になると示唆しています。そして、今後のプロセッサ（Tiger-Lake）はThunderbolt 4を統合する最初のものになります。コントローラ8000については、インテルは今年の後半に提供する予定です。