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Thunderbolt 4 / USB4 外接盒晶片介紹 與 SSD 相容性表

實用資訊 Info Mar 3, 2024
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目錄
1 | SSD 相容性表格
2 | 常見 TBT4/USB4 晶片介紹
3 | 實際速度計算
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備註 1：M1 / M1 Pro 因為 Thunderbolt 控制器設計問題，會主動預留輸出頻寬給視訊，導致寫入速度部分 SSD 只有 1150MB/s 左右。列表中有部分 SSD 經過時測不受此影響。

1> 表格連結點我(Google SpreadSheet)

以下為表格的 Embed，操作起來不是很方便，建議點上面的連結觀看。

2 >常見 Thunderbolt / USB4 晶片介紹

雷電系列晶片

名稱 系列 代數 TBT 介面 常見用途 其他介面
DSL6340 Alpine Ridge TBT3 1代 Gen3 x4 | 1p 雷電3擴充卡 DP1.2
DSL6540 Alpine Ridge TBT3 1代 Gen3 x4 | 2p 雷電3擴充卡 DP1.2
JHL6240 Alpine Ridge TBT3 1代 Gen3 x4 | 1p 雷電3擴充卡 DP1.2
JHL6340 Alpine Ridge TBT3 1代 Gen3 x4 | 1p 外接SSD/顯卡 DP1.2
JHL6540 Alpine Ridge TBT3 1代 Gen3 x4 | 2p 外接SSD/顯卡 DP1.2
JHL7340 Titan Ridge TBT3 2代 Gen3 x4 | 1p 雷電3擴充卡 DP1.4
JHL7440 Titan Ridge TBT3 2代 Gen3 x4 | 2p 外接SSD/顯卡 DP1.4
JHL7540 Titan Ridge TBT3 2代 Gen3 x4 | 2p 雷電3擴充卡 DP1.4
JHL8340 Maple Ridge TBT4 Gen3 x4 | 1p 雷電4擴充卡 DP1.4a
JHL8440 Goshen Ridge TBT4 Gen3 x4 | 4p 雷電4 Hub DP1.4/USB 3.1
JHL8540 Maple Ridge TBT4 Gen3 x4 | 2p 雷電4擴充卡 DP1.4a
  • Alpine Ridge/TBT3 1代: PCIe 實際頻寬 22gbps，上限約 2700 MB/s。
    • 如 JHL6340 的外接盒、JHL6540 的電腦。
  • Titan Ridge/TBT3 2代 以及 TBT4 系列晶片: PCIe 實際頻寬 26gbps，上限約 3200 MB/s。
    • 如 JHL7440(TBT3) 的外接盒、JHL8540 (TBT4) 的電腦。
    • 此文章版權為 Lightus Tech 光連科技 所有。
⚠️
備註 2：並沒有對應 雷電4 (Thunderbolt 4) 的外接盒晶片，雷電4 只推出過 Hub 用的 JHL8440 與電腦外接卡 JHL8540。
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備註 3：雷電系列晶片的外接盒不支援 USB，能支援 USB3.1 10gbps 的都是靠外掛一顆 JMS583 達成的。

USB4 系列晶片

廠商 名稱 常見用途 主要介面 其他介面
asmedia ASM2464 SSD 外接盒 PCIe 4.0 x4 Downstream
asmedia ASM4242 USB4 擴充 PCIe 4.0 x4 Upstream DP1.4
VIA VL830 USB 3.2 Hub USB 3.2 10gbps *4 DP1.4
  • USB4 的 PCIe Tunneling 實際頻寬為 3.0 x4。
    • 故 ASM2464 外接盒的實際速度為 32gbps，上限約 3880MB/s

3 >實際速度計算

眾所周知，Thunderbolt 系的產品會分配 PCIe Tunneling 頻寬。並且，Thunderbolt 系的速度標稱是經過 Encoding 的，因此計算時不必像USB一樣帶入 USB 傳輸的 Encoding 損失。

💡
實際連接會以整套系統的最低速度運作。舉例來說，ASM2464(USB4 32Gbps) 配 Intel i7-13700H(TBT4 26Gbps)，會以 TBT4 26Gbps 的實際速度運作，而不是 USB4 32Gbps。目前貌似只有 AMD 移動端處理器支援原生 USB4。
⚠️
40Gbps 是所有內容傳輸的上限，包含資料與影像。故這邊專門為各協議的「資料」傳輸部分的頻寬展開討論。
  1. TBT3 1代: 22gbps
    1. PCIe 3.0 Encoding[32000MT/s*128b/130b] * TBT3 分配速度[22gbps/32gbps] * [1byte/8bit] = 2708MB/s
  2. TBT3 2代/TBT4: 26gbps
    1. PCIe 3.0 x4 Encoding[32000MT/s*128b/130b] * 分配速度[26gbps/32gbps] * [1byte/8bit] = 3200MB/s
  3. USB4: 32gbps 完整
    1. PCIe 3.0 x4 Encoding[32000MT/s*128b/130b] * USB4 Encoding[128b/130b] * [1byte/8bit] = 3878MB/s
  4. M1: 與TBT4類似（由實際數據推測，部分 SSD 的寫入速度沒有異常）
    1. 讀取：PCIe 3.0 x4 Encoding[32000MT/s*128b/130b] * M1分配速度[26gbps/32gbps] * [1byte/8bit] = 3200MB/s
    2. 寫入（大部分 SSD）：PCIe 3.0 x2 Encoding[16000MT/s*128b/130b] * USB4 Encoding[128b/130b]* M1分配速度[10gbps/16gbps] * [1byte/8bit] = 1212MB/s
  5. M2/M3: 比 TBT4 快（由實際數據推測）
    1. PCIe 3.0 Encoding[32000MT/s*128b/130b] * USB4 Encoding[128b/130b]* M2/M3分配速度[30gbps/32gbps] * [1byte/8bit] = 3636MB/s

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xTaiwanPingLord (店長)

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