Thunderbolt™ 4 測試

GRL 實驗室更為全球第一批獲得Intel® 授權，可針對Host和Device產品執行 TBT 4 認證測試服務，專業的測試團隊能高效協助各大廠完成Electrical Validation (EV) 與 Functional (FV) 等測試項目。

以下為您整理更多 TBT 4 的重要訊息 (點擊目錄，快速移動到您有興趣的主題)：

» Thunderbolt™ 4 技術總覽 (Logo、功能特點)
» 比較 TBT3、TBT4 與 USB4
» TBT4 認證專區
» GRL 全方位 TBT4 服務方案
» FAQ

 

Thunderbolt™ 4 技術總覽

Thunderbolt™ 4 技術總覽

繼 Thunderbolt™ 3 技術後，Intel 將 Thunderbolt™ 3 Protocol 規格貢獻給 USB-IF，推出技術升級的 Thunderbolt™ 4，沿用USB Type-C™ 介面，並成為 USB4 的標準，全新 Tiger Lake 處理器也整合了 Thunderbolt™ 3 與 USB4技術，使得 Thunderbolt 市場的普及率更勝以往。

Thunderbolt™ 4技術架構與USB4™ 協議規範本質上為一家人，皆以Thunderbolt™ 3架構為基礎，兩者的最高傳輸速率皆可達40Gbps (20G x2)，支援Thunderbolt™ 3及USB4™。主要是將多種協議組合到相同通道，包含USB 3.2、DisplayPort 及 PCIe 等協議訊號，可透過 USB Type-C 線纜同時進行影音及資料傳輸。在Intel最新公佈的Thunderbolt™ 4 Functional測試規範中（FV CTS），也已將 USB4™ Device加入測試項目中，並更新了相關測試方法。

圖片來源：https://www.usb.org/

 

Thunderbolt™ 4 Logo

目前僅有 TBT 線纜上會標示3 或 4，分別代表 TBT3 與 TBT4 線纜。在 TBT 電腦 (Host) 與裝置 (Device) 的 USB Type-C 介面或包裝盒上的 Logo 則依舊以閃電標誌表示 (不標示數字)。

Thunderbolt 4, logo, TBT, TBT Port, TBT cable, TBT icon

 

Thunderbolt™ 4 功能特點

  • 單一介面多功能：
    單一 USB Type-C 介面，可支援PCIe、USB3 資料與DisplayPort 影像同時傳輸
  • 更強大的傳輸功速度：
    支援 40Gbps 的頻寬，資料傳輸達 32Gbps 的 PCIe Gen3 x4、讀取高速硬碟的速度達到3000MB/s、影像輸出支援兩個4K螢幕或是一個8K螢幕
  • TBT4 擴充底座：
    • 支援最多有4個TBT連接埠的擴充底座
    • 可同時對電腦提供高達100W充電
    • 電腦連接到TBT擴充底座時，可透過觸動鍵盤或滑鼠將電腦從休眠中喚醒
  • Intel VT-d DMA保護功能，可以保護電腦免於實體DMA攻擊

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比較 TBT3、TBT4 與 USB4

Thunderbolt™ 4 & USB4™ 功能差異

Thunderbolt™ 4 與 USB4™ 在功能上是互補兼容的；Thunderbolt™ 4 著重於PC及其週邊設備應用，而除了PC外，USB4™ 功能也重視應用在手機或其他嵌入式USB主機系统 (Embedded Host) 等。

下圖以PC為例，列出 Thunderbolt™ 4 及 USB4™ 必須支援的最低要求，而最明顯的差異則是眾多在Thunderbolt™ 4 中列為基本標配的功能，在USB4™ 規範中只是選配：

TBT4, USB4, TBT3, Compare, test item, certification test

＊USB4™ 產品可以選擇是否支援Thunderbolt Compatible (10.3125G & 20.625G)

 

Thunderbolt™ 4 & Thunderbolt™ 3 認證測試項目的差異

簡單地說，TBT4 就是「TBT3 且支援 USB4」，下方以 Host 的 TBT EV 測試為例，為您整理出TBT4、TBT3 與 USB4 有差異的測試項目：

  1. CIO Electrical (高速訊號, 10G: 10.3124G / 20G: 20.625G)：皆依循同一份 USB4 Electrical CTS 測試規範
  2. Power Delivery：皆須符合 USB PD 3.0 規範
  3. 其最主要的差異是對電源功率的要求，Vbus&Vconn同時拉載下，須符合Vbus&Vconn電壓要求，如下表：

    ＊2-Ports Host Power Min. Requirement example


    ＊Device Power Min. Requirement example

  4. 其餘 Non-CIO 的訊號 (如下列表)，若產品支援以下功能，在送認證前須提交相關Electrical測試報告(Pre-EV Report)，這點與 TBT3 認證相同。
    USB 2.0 DisplayPort PCIe SD Card
    USB 3.2 Gen1 DP Tx PHY SATA 3G/6G TSG UHS-I
    USB 3.2 Gen2 DP Rx PHY Ethernet UHS-II

 

若想了解更多差異或技術內容，歡迎搜尋 GRL技術文章。

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認證專區

Thunderbolt™ 4 認證產品的類型及範例

 

Thunderbolt™ 4 測試流程（與Thunderbolt™ 3 相同)

GRL可以提供完整的 TBT4 測試服務，送測前請幫忙填寫待測物的產品資訊表：

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＊提醒各位開發者們，標準認證流程需預留報告提交及審查的時間，且除了標準認證流程外，Intel也有提供快速認證流程 (FCP) 的管道，若想了解更多相關資訊與服務請聯絡我們。

 

Thunderbolt™ 4 測試內容

請點我參考EV、FV測試儀器使用列表。

 

近幾年也有越來越多開發者在TBT FV測試中遇到問題，進而想更了解TBT FV的測試項目。為此，我們也整理了以下內容，希望可以幫助各位更了解TBT FV的測試類型與目的。

Thunderbolt™ 4 Host FV 認證測試項目

Host FV 測試主要可歸納為下列6種類型：

  1. 基本功能 (插拔、開關機、休眠、Host對接測試)
  2. Display 功能 (影像、聲音、多重畫面顯示、外接顯卡測試)
  3. 系統測試 (PCIe & DP隧道傳輸、系統及裝置韌體更新、多裝置複雜連接、讀寫效能測試)
  4. 連接擴充埠 (快速休眠回復、USB Hub下接裝置、系統充電測試)
  5. 裝置 RTD3 測試 (TBT3/4、USB3裝置、和螢幕RTD3支援測試)
  6. 相容性測試 (TBT/TBT2 裝置相容性測試)

為考慮使用者不同的使用環境，功能驗證 (FV測試) 最重要的就是確保產品的相容性，顧及使用者體驗，因此整體測試也較耗時，除需連接TBT4裝置進行測試外，也需要向下相容至TBT3裝置 (AR/TR)、並連接USB裝置及DP螢幕 (USB 2.0/USB 3.2 Gen1/USB 3.2 Gen2/DP1.2/DP1.4)，連接的Cable也區分為TBT3或TBT4的主動線纜與被動線纜，及USB4線纜等多種排列組合。

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Thunderbolt™ 4 Device FV 認證測試項目

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GRL 全方位 TBT4 服務方案

Thunderbolt™ 4 全方位服務方案

除了提供測試服務外，GRL 還提供完善的 Thunderbolt™ 4 電氣自動化測試解決方案，以利產品全方位驗證，為驗證單位減去測試負擔。

例如電氣測試 (Electrical Test)，目前 Thunderbolt™ 3、Thunderbolt™ 4 及USB4™ 電氣測試都是參照同一份測試規範 (USB4 Electrical CTS) 進行測試。

而GRL開發的軟體即能同時支援 Thunderbolt™ 3、Thunderbolt™ 4 及USB4™ 測試。這些解決方案提供您與實驗室相同的驗證工具，並協助貴司輕鬆提升自我驗證能力：

 

Thunderbolt™ 4 技術文章

主題：解讀 USB4™ 與 Thunderbolt™ 4 認證測試中 Transmitter Preset Calibration

嚴謹的電氣測試規範，會針對每款USB4™/Thunderbolt™ 4 產品的輸出訊號品質，個別設定最優化的初始訊號，好讓USB4產品一接上，就可以快速連接溝通。也就是電氣測試規範中Transmitter Preset Calibration（以下簡稱Tx Preset Cal）。

USB4規範中載明，高頻輸出端需支援16 組Presets（預設值）如下表ㄧ，也就意味著有16組不同訊號品質的輸出。在USB4電氣訊號認證測試，到底該選用哪一組Preset來測試，確保輸出訊號品質？還是16組Presets全測呢？ 參考文章全文…

 

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FAQ

其他相關FAQ

1. Thunderbolt™ 4 & USB4™ 的Electrical Test 測試項目及測試規範有差別嗎？

  • 就電氣測試（Electrical Test）來說，一樣。目前Thunderbolt™ 3、Thunderbolt™ 4 及USB4™ 電氣測試都是參照同一份測試規範（USB4 Electrical CTS）進行測試。
    • Thunderbolt™ 4 測試需包含Data Rate 10.0G, 20.0G, 10.3125G, 及 20.625G
    • USB4™ 測試需包含Data Rate 10.0G & 20.0G。若產品兼容Thunderbolt™ 3，則需加測10.3125G及20.625G項目
  • 在VBus/Vconn電力提供部分，Thunderbolt™ 4 與USB4™ 有不同要求。

 

2. 除了Electrical Test 外，Thunderbolt™ 3 & USB4™ 測試還有哪些差異？

Thunderbolt™ 4 及USB4™ 唯一相同測項只有Electrical Test。其餘測試項目略有不同如下，請依照產品宣告支援Thunderbolt™ 4 或USB4™ 來做認證測試。

  • Thunderbolt™ 4 認證測試：Electrical + Functional/IOP 測試
  • USB4™ 認證測試：Electrical + Functional/IOP + Protocol + Logical Layer + TMU + 支援的Tunneling 測試 (參考Tunneling)

 

3. 兼容TBT3的USB4產品，是否需同時取得Thunderbolt™ 4 & USB4™ 的認證？

不用。兼容Thunderbolt™ 3 的USB4™ 產品，僅需依照USB協會規範要求取得USB4™ 認證即可。僅需要加測Thunderbolt™ 3 相關測試項目。

 

技術諮詢及測試服務請諮詢

info_Taiwan@graniteriverlabs.com

 

《USB4測試請參考此文》

USB4™、USB、USB-C®、USB Type-C®和USB-IF是USB Implementers Forum的註冊商標

Intel、Thunderbolt™ 3 和Thunderbolt™ 4是Intel的註冊商標及研發產品

免責聲明
本資訊僅為便於參照而提供。本資訊不是且不應視為 USB Implementers Forum (USB-IF) 之正式通訊。USB-IF 之正式通訊可於其網站 usb.org 取得，或直接自 USB-IF 取得。