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：
    ＊1-Port Host Power Min. Requirement example
    Power test, USB, Power測試, power delivery, TBT4, Thunderbolt, 標準認證流程, compliance test, host, device, laptop, intel, TBT EV, TBT FV

    ＊Device Power Min. Requirement example    Power test, USB, Power測試, power delivery, TBT4, Thunderbolt, 標準認證流程, compliance test, host, device, laptop, intel, TBT EV, TBT FV
  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：

TBT4, Thunderbolt, 標準認證流程, compliance test, host, device, laptop, intel, TBT EV, TBT FV

＊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。