双向80Gb/s带宽 最高120Gb/s 完美向下兼容 英特尔雷电5深度解析

2023年9月12日晚9点，英特尔正式公布了全新的Thunderbolt 5，也就是雷电5接口，最高带宽达到120Gb/s！双向带宽达到80Gb/s，较雷电4接口提升3倍！强大的性能与丰富的功能，继续保持地表最强PC物理接口的纪录。

2011年，英特尔与苹果合作开发了技术代号为“Light Peak”的Thunderbolt（以下均称“雷电”）。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。

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。

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接口双向带宽达到40Gbps，是当时速度最快的USB TYPE-C 3.1 Gen 2接口的4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。

2019年3月份，英特尔宣布向USB Promoter Group开放Thunderbolt协议规范，自此，笔记本电脑、平板电脑在使用雷电接口时，将不需要再通过英特尔取得授权。与此同时，USB Promoter Group宣称将发布基于Thunderbolt协议的USB 4规范。经过4年的发展，当下笔记本电脑领域已经全面进入USB4时代。

雷电4接口带宽达到了40Gb/s，是目前最快的USB 3.2 Gen 2×2接口的2倍。而雷电5双向带宽翻倍至80Gb/s，并且通过Bandwidth Boost技术可以提升至120Gb/s（只针对视频信号），因此它能够满足8K HDR显示器外接，实现更加快速的数据备份和归档，并加速工作流程与写作。而对于游戏玩家来说，可以更好地支持疾速刷新率显示器，可以支持便携式游戏固态硬盘，同时可以满足演播室级别的高质量录制和播放体验。

除了带宽大幅提升之外，雷电5也带来了众多全新功能与非凡体验。

首先，雷电5可同时支持多个8K显示器扩展，单个接口即可同时支持三台4K 144Hz刷新率显示器，最高可以为游戏玩家带来540Hz刷新率支持；

其次，外部固态硬盘、eGFX扩展（外接显卡）以及创作工具等设备的带宽提高2倍！

其三，雷电5最高支持240W供电，未来游戏本也可以直接通过支持雷电5接口的显示器反向供电，不过具体供电规格需要厂商去做选择。

此外，雷电5完美向下兼容USB4、雷电4线缆，兼容雷电3、USB3、DP2.1特性，降低升级成本。

与普通USB接口相比，雷电5在性能与功能层面的表现更加出众，而且基础性能水准就达到了高规格。

雷电5带宽大幅提升，主要在于采用了全新的信号技术PAM-3。通过现有印刷电路板、连接器和无源线缆实现更快的速度表现。PAM-3技术每个时钟周期可处理更多数据，性能优势显著。同时可以利用现有PCB技术、连接器和1米长标准雷电线缆达到节约升级成本的目的。

在实际应用层面，雷电5更高的带宽将提升外接显卡与外接AI加速器的性能体验。了解外接显卡的朋友都知道，以往雷电3、雷电4外接显卡会损耗大概20%左右的性能，而雷电5更高的带宽可以有效降低显卡性能损耗。此外，针对当下的AI应用，雷电5可提供外接AI加速器支持，实现更高效的本地化AI推理，减少对云的使用需求。

相对于雷电3、雷电4来说，雷电5标识是有一定变化的，下图中蓝色的标识经过了全新设计。不过图标依旧是带箭头的闪电，线缆将标有“5”的字样。

目前，雷电4控制芯片是集成在英特尔处理器中的，但是全新的雷电5将再次采用独立控制芯片，代号为Barlow Ridge，芯片集成了计算机控制器和相关配件。支持雷电5的电脑和配件预计将于2024年上市，而相关技术资料和开发资源将于2023年4季度向全球雷电开发人员公布。

此外，雷电5上市之后，雷电4并不会直接退役。它将与雷电5共生，以满足不同用户的需求。在雷电5早期阶段，主要面向专业领域创作者、游戏玩家和工作站用户，以覆盖其数据传输的高带宽需求，以及超高清屏幕多屏扩展需求；雷电4接口依旧面向主流用户，满足其高速数据传输与外接扩展需求。

雷电5也可以兼容各种不同平台的设备，只要通过雷电5标准规范认证即可支持，即便AMD平台、高通平台的设备，也能支持雷电5，同时英特尔也不会收取任何授权费用。