为什么跑不满40Gbps速率?雷电4接口的猫腻你知道吗?

CFan 电脑爱好者 2021-09-29 08:59产品 标签:雷电 接口

从雷电3开始就主打40Gbps的传输速率,但这只是理论上的最高带宽,现实中其性能会受到很多因素的影响。比如,在第10代酷睿Ice Lake平台以前,雷电控制器芯片只能挂在PCH芯片组的PCIe通道上,通过DMI或OPI总线与CPU相连,在数据交换的过程中就必然出现一定的性能耗损。

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此外,雷电3还存在一个特殊的工作机制:在任何情况下,都需要为DP信号预留至少18Gbps的可用带宽,而且具备剩余带宽的优先分配权

与此同时,雷电3可供用于数据传输的带宽则存在22Gbps的上限(只能少,不能多),当DP视频信号需要更高带宽时会自动侵占数据流的带宽。换句话说,当我们使用雷电3接口连接移动硬盘时,无论你有没有同时接驳显示器,最多也只能实现22Gbps的传输速度。

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因此,很多玩家花费大价钱购买了雷电3硬盘盒+顶级NVMe SSD或品牌雷电3移动硬盘,接在满血的雷电3接口也只能跑出最高2800MB/s的速度,根本无法发挥出SSD的全部性能。同理,在使用雷电3接驳外置显卡扩展坞时,其所能获得的带宽也是22Gbps,外置显卡越高端,相对损失的性能也就越大

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好消息是,雷电4的出现解决了上述尴尬。虽然雷电4的带宽依旧是40Gbps不变,但它可用于数据流传输的带宽却从22Gbps提升到了32Gbps,相当于满血的PCIe 3.0×4,接驳SSD硬盘时可以跑出超过3000MB/s的读取速度,接驳外置显卡扩展坞时的性能损失也更小。但即便如此,雷电4的数据流也依旧达不到40Gbps的理论值,有关这一点大家需要做到心里有数。

雷电的显示输出能力

可能有朋友会问了,现在越来越多的笔记本都开始标配“全功能USB Type-C”接口了,10Gbps数据传输、DP1.4视频输出和USB PD充电功能一个不少,也可以外接功能丰富的扩展坞。

在这种大环境下,为什么很多新品还要花钱拥抱雷电4功能?

作为接口中的皇帝,雷电有着很多全功能USB Type-C所不具备的特性。比如,全功能USB Type-C最多只能连接一个4K(DP1.2)或8K(需支持DP1.4)显示器,而最新的雷电4则支持同时双4K或单8K输出,还能通过菊花链的形式接驳更多显示设备或外设。

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与此同时,由于雷电的带宽更高,在连接8K显示器的同时,还能进行超过不低于2000MB/s的数据传输能力,可以确保与雷电扩展坞接驳的每一件外设都能正常或全速运行。

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需要注意的是,雷电接口在接驳高分显示器或更多数量显示器的效果和体验,还取决于电脑显卡的处理性能。比如很多早期轻薄本仅内置UHD620核显,使用雷电外接5K@60Hz显示器时就有些费劲了。而第11代酷睿集成的锐炬Xe核显,则支持1部8K@60Hz或4部4K@60Hz的显示器,多屏输出毫无压力。

杀手级的外置显卡

相对于其他接口,支持eGPU(外置显卡),才是雷电真正的杀手级卖点。

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华硕XG Station内置GeForce 8600GT台式显卡

外置显卡的历史可以追溯到2008年华硕推出的XG Station,随后技嘉(M1305)、索尼(VAIO Z2)和微星(GS30)也都推出过类似的外设,可惜它们采用的都是非通用的传输接口,受制于传输带宽性能损失极大,最终都泯灭在历史的尘埃之中。

雷电自诞生伊始的带宽就高达10Gbps,并一路升级到了20Gbps和40Gbps,为外置显卡扩展坞的标准化奠定了基础。

不过,由于最主流的雷电3存在22Gbps数据流带宽的上限,因此它在接驳GTX1080桌面显卡时,依旧会出现20%~30%的性能耗损,而且雷电显卡扩展坞(不带显卡)的售价最低也要2000元起步,入手门槛较高,真正有机会体验的玩家更是少之又少。

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好消息是,随着第11代酷睿处理器的普及,雷电4逐渐被下放到更多主流价位的笔记本身上,将数据流带宽提升到32Gbps后也可以进一步挖掘外置显卡的潜力。

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据悉,AMD下一代锐龙6000系列也将原生支持USB4(雷电3的马甲),届时会有更多的PC将获得40Gbps的高速连接能力。当需求起来后,则可加速显卡扩展坞市场的功能迭代和价格回调,从而形成正反馈,让外置显卡也有机会走向普及,也让1kg的轻薄本随时通过显卡扩展坞获得媲美高端台式机的游戏性能。