Die Thunderbolt-Schnittstelle wurde gemeinsam von Intel und Apple entwickelt. Seit ihrer offiziellen Markteinführung hat sie drei Generationen durchlaufen. Thunderbolt 1 und Thunderbolt 2 setzten auf Mini-DP-Schnittstellen (wie in älteren MacBooks), während Thunderbolt 3 auf die vielseitigere USB Type-C-Schnittstelle umstellte und PCI Express, DisplayPort sowie weitere Technologien integrierte.
Übertragungsraten
- Thunderbolt 1: 10 Gbps
- Thunderbolt 2: 20 Gbps
- Thunderbolt 3 und 4: 40 Gbps
Diese Thunderbolt-Schnittstellen werden häufig in High-End-Notebooks wie dem MacBook und dem ThinkPad X1 eingesetzt, um Peripheriegeräte wie externe Displays, externe Grafikkarten, externe Docking Stations und externe Festplattengehäuse anzuschließen.
Intel hat den Thunderbolt 4-Schnittstellenstandard offiziell vorgestellt. Im Vergleich zum Vorgänger Thunderbolt 3 fallen die Verbesserungen eher gering aus – die Bandbreite bleibt bei 40 Gbps, und die Änderungen betreffen vor allem Kompatibilitätsverbesserungen. Nachfolgend werden vier Unterschiede dargestellt.
1. Display-Unterstützung
Thunderbolt 3 unterstützte 4K-Videoausgabe, jedoch nur an einem einzelnen 4K-Display – was für Nutzer ungünstig war, die zwei oder mehr 4K-Bildschirme nutzen wollten. Thunderbolt 4 verschärft die Anforderungen an die Videoübertragung: Für die Thunderbolt 4-Zertifizierung muss die Schnittstelle mindestens zwei 4K-Displays oder ein 8K-Display unterstützen. Das ist ein sehr nützliches Upgrade für Grafikdesigner, die an Laptops arbeiten.
2. PCIe-Datenübertragungsgeschwindigkeit
Für die Thunderbolt 3-Zertifizierung musste die PCIe-Datenübertragungsgeschwindigkeit mindestens 16 Gbps betragen. Das war für einige Nutzer externer Grafikkarten problematisch, denn wenn die Schnittstelle nicht die volle Thunderbolt 3-Geschwindigkeit bot, sank die Leistung der externen Grafikkarte deutlich. Thunderbolt 4 hebt den Mindestwert für die PCIe-Datenzertifizierung auf 32 Gbps an – das entspricht PCIe 3.0 x4 – und kann damit die Anforderungen einiger High-End-Grafikkarten im externen Betrieb im Grundsatz erfüllen.
3. Sicherheit
Die Sicherheit der Thunderbolt 3-Schnittstelle war nur durchschnittlich und konnte DMA-Angriffe nicht verhindern. Intel hat dem Thunderbolt 4-Zertifizierungsprogramm einen auf Intel VT-d basierenden Direct Memory Access (DMA)-Schutz hinzugefügt, um physische DMA-Angriffe abzuwehren und die Schnittstellensicherheit in gewissem Maße zu erhöhen – für den durchschnittlichen Anwender ist das jedoch kaum von Bedeutung.
„Thunderbolt-kompatibel“ ist nicht „Thunderbolt-zertifiziert“
Genau hier liegt der häufigste Fehler bei der Beschaffung, und es lohnt sich, das klar auszusprechen – auch in Bezug auf unsere eigenen Produkte.
Die Thunderbolt-Zertifizierung wird von Intel ausgestellt. Ein Kabel, das das Thunderbolt-Logo trägt, hat das Intel-Programm durchlaufen. Die USB-IF-Zertifizierung ist ein separates Programm für USB4. Da Thunderbolt 3 und 4 auf derselben Signalisierung mit 40 Gbps wie USB4 basieren, funktioniert ein USB4-zertifiziertes Kabel in der Regel mit Thunderbolt-Geräten – aber „funktioniert mit“ und „ist zertifiziert für“ sind unterschiedliche Aussagen, und nur eine davon ist ein Dokument.
Unsere beiden Kabel mit 40 Gbps befinden sich auf der USB-IF-Seite dieser Grenze:
| Modell | Standard | Leistung | Zertifizierung |
|---|---|---|---|
| PF587A — 0,8 m | USB4 Gen3, 40 Gbps (Thunderbolt 3 kompatibel) | 100 W | USB-IF-zertifiziert, TID 6801 |
| PLT588 — 2 m | USB4, 40 Gbps (Thunderbolt 4 kompatibel) | 240 W, PD 3.1 | E-Marker; nicht USB-IF-zertifiziert |
Keines von beiden trägt die Intel-Thunderbolt-Zertifizierung, und wir bezeichnen sie nicht als Thunderbolt-Kabel. Wenn Ihr Projekt das Thunderbolt-Logo auf dem Produkt erfordert, handelt es sich um ein Intel-Programm, und der Lieferant muss Ihnen genau diese Zertifizierung vorweisen – eine USB-IF TID ersetzt sie nicht.
Was Sie bei jedem Kabel mit 40 Gbps fragen sollten: welche Zertifizierung genau, von wem ausgestellt und welche Nummer? Weniger als alle drei Angaben ist eine Marketingaussage.
Beide Kabel sind unter USB-C-Kabeln gelistet.
4. Aufwecken aus dem Ruhezustand
Ist eine Thunderbolt 4-Schnittstelle mit einer Docking Station verbunden und Tastatur sowie Maus an diese Dock angeschlossen, kann der Computer über Tastatur und Maus aus dem Ruhezustand aufgeweckt werden – genau wie beim Aufwecken eines Bildschirms durch Tastendruck oder Mausklick.
Darüber hinaus unterstützt Thunderbolt 4 Docking Stations mit bis zu vier Thunderbolt 4-Anschlüssen, ermöglicht das Laden von PCs über mindestens einen Computer-Anschluss und erreicht über ein 2 Meter langes Universal-Kabel eine Nenngeschwindigkeit von 40 Gbps. Die Thunderbolt 4-Schnittstelle wurde erstmals als frühes Feature in Intels mobilen Prozessoren der 11. Generation Tiger Lake eingeführt. (Die oben genannten Daten sind bis September 2020 aktuell und dienen nur als Referenz; die Reihenfolge stellt keine Wertung dar.)
