Thunderbolt 4 et USB4 partagent la même spécification de couche physique, tous deux faisant référence à TBT4, et ont théoriquement la même compatibilité de débit. Cependant, ils diffèrent dans les protocoles utilisés. USB4 utilise le protocole de tunneling, tandis que Thunderbolt 4 utilise les protocoles DP et PCIe. En utilisation pratique, les différences fonctionnelles entre eux sont à peine perceptibles, et le même logiciel de test peut être utilisé pour Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 et USB4.

Thunderbolt 4

Thunderbolt 4, la dernière version de l'interface Thunderbolt, a évolué de Thunderbolt 3 et utilise toujours le connecteur USB Type-C. Intel a officiellement annoncé Thunderbolt 4 début 2020 et a commencé à l'expédier sur les ordinateurs portables de 11e génération basés sur Core à l'automne de la même année. Par rapport à Thunderbolt 3, Thunderbolt 4 augmente l'exigence de bande passante minimale du lien PCIe de 16 Gbps à 32 Gbps et ajoute la prise en charge de deux moniteurs 4K (60 Hz) utilisant le protocole DisplayPort 1.4. D'autres améliorations incluent la capacité de réveiller le PC de la veille, la prise en charge d'accessoires avec jusqu'à quatre ports Thunderbolt et la prise en charge de la protection DMA Intel VT-d pour les machines virtuelles.

Thunderbolt 4 prend en charge une bande passante bidirectionnelle allant jusqu'à 40 Gbps, ce qui en fait une interface idéale pour le transfert de données PC à PC, les solutions de stockage SSD optimales et les stations d'accueil pour GPU externes comme le Razer Core X. Au moins une interface Thunderbolt 4 sur un ordinateur portable peut charger l'appareil, et sa compatibilité universelle s'étend à la prise en charge de toutes les normes USB actuelles et précédentes, y compris USB 4. Les périphériques USB 4 peuvent être directement insérés dans le port Thunderbolt 4 et fonctionner à pleine vitesse. Thunderbolt 4 peut également accueillir d'anciens périphériques USB utilisant des connecteurs USB Type-C ou Type-A (via des adaptateurs ou des stations d'accueil). La solution d'accueil est particulièrement adaptée aux ordinateurs portables avec des ports externes limités. De plus, Thunderbolt 4 peut fournir jusqu'à 98 watts de puissance de charge pour les ordinateurs portables.

Néanmoins, Thunderbolt 4 présente certaines limitations inhérentes. Bien que son débit de transmission théorique soit de 40 Gbps, une partie de la bande passante est réservée à la sortie vidéo pour assurer une meilleure compatibilité avec DisplayPort (DP), ne laissant que 32 Gbps pour la transmission de données, ce qui est à peu près équivalent à la norme PCIe 3.0 x4. Par conséquent, la vitesse maximale théorique de Thunderbolt 4 n'est que de 3200 Mo/s, et il y a une certaine perte de performance lors de l'utilisation d'une station d'accueil pour carte graphique externe, la perte étant plus importante pour les cartes graphiques haut de gamme. Lorsque les interfaces Thunderbolt 4 sont associées à des périphériques de stockage qui ne prennent pas en charge le protocole Thunderbolt, la vitesse de transmission maximale n'est qu'au niveau de l'USB 3.2 Gen2, soit seulement 10 Gbps, ou moins de 1000 Mo/s.

USB4.0

USB4, abréviation de Universal Serial Bus Generation 4, a été introduit pour la première fois en 1996 avec la sortie de la spécification USB 1.0, qui prenait en charge des vitesses de transmission à basse vitesse de 1,5 Mbps et à pleine vitesse de 12 Mbps. Par la suite, des versions avec des vitesses prises en charge de 480 Mbps, 5 Gbps, 10 Gbps, 20 Gbps, etc. ont été successivement publiées. En septembre 2019, la dernière génération de la spécification USB4 a été publiée, prenant en charge 20 Gbps et 40 Gbps.

USB4.0 adopte directement le standard du protocole "Thunderbolt" Thunderbolt3 introduit par Intel et Apple sur les ordinateurs portables haut de gamme en 2015, basé sur l'interface USB de type C. Le débit de transmission de données prend en charge deux débits : 10 Gbps/voie et 20 Gbps/voie, et prend en charge sélectivement les débits compatibles TBT3 de 10,3125 Gbps/voie et 20,625 Gbps/voie. Dans le même temps, il prend en charge les normes de signal telles que DisplayPort, PCIE, etc. via le mode alternatif (mode ALT). Pour éviter toute confusion, Intel a unifié la dénomination de l'interface Thunderbolt à déployer sur les ordinateurs portables haut de gamme à l'avenir sous le nom de Thunderbolt4.