自2024年起，苹果公司已悄然为其部分Mac产品线升级了连接标准。搭载M4 Pro、M4 Max或M3 Ultra芯片的MacBook现在至少配备了三个雷雳5（Thunderbolt 5）端口，而普通M4处理器型号则依旧沿用雷雳4（Thunderbolt 4）。回顾一些早期的MacBook Air型号，其端口曾被标记为“Thunderbolt / USB 4”，而Pro及Max型号则标示为“Thunderbolt 4 and USB 4”。
这一系列变动引人深思：这究竟意味着什么？雷雳5、雷雳4和雷雳3之间有何区别？USB4又是什么？
在USB和雷雳接口日益复杂的演进中，我们曾以为其混乱程度已达极限。毕竟，从5Gbps到120Gbps的不同速度和功能，都共用着“Type-C”这一物理接口。
对于苹果用户而言，雷雳4在功能上与雷雳3相比，并无显著的全新特性，且两者向下兼容。而真正的变革，始于雷雳5。
可以预见，苹果有望在未来一年内全面推广雷雳5。但对于Windows用户而言，雷雳5目前仍主要限于高端计算机型号，预计短期内难以普及至主流市场。
实际上，在M1和M2芯片MacBook的技术规格中，苹果为了增加用户困惑，甚至没有明确标注为雷雳4，而是将其列为“Thunderbolt / USB 4”，其中也包括了雷雳3协议。而更高端的M1 Pro和M1 Max MacBook Pro型号，苹果则明确标注为完整的雷雳4端口。这主要原因在于Pro/Max版本能够支持多外部显示器，这与普通M1或M2 MacBook的显示器支持数量有所不同。如果没有连接两个外部显示器的能力，它就不能被认证为雷雳4。不过，据相关KOL表示，有软件方案可以实现在M1和M2 MacBiooks上连接两个或更多显示器。
雷雳4与雷雳5有何区别？
在经历了2022年的诸多预热和同年10月的原型展示后，英特尔于2023年9月12日正式宣布了雷雳5标准。苹果公司也紧随其后，从2024年起将雷雳5引入了部分MacBook Pro、Mac Studio以及Mac mini型号。
相较于雷雳4在雷雳3基础上的微小（针对Mac）提升，雷雳5无疑是一个真正的飞跃。
• 带宽。 雷雳5的带宽从40Gbps翻倍至80Gbps，而显示连接速度更是高达120Gbps，这意味着比现有连接方案提供了高达三倍的带宽。其“带宽增强（Bandwidth Boost）”功能通过借用部分双向向下带宽，实现了更高的单向120Gbps数据传输速率。
• 供电。 雷雳5能够向下游连接的Mac提供高达240W的充电功率。苹果的16英寸MacBook Pro通过MagSafe 3端口支持140W PD 3.1充电，现在通过雷雳5端口也能实现。相较之下，雷雳4端口的PD 3.0标准限制在100W。这意味着配备雷雳5的MacBook既可以通过MagSafe 3，也可以通过雷雳5端口（使用240W兼容的雷雳或USB-C线缆）进行快速充电。
• 显示接口。 雷雳5还支持DisplayPort 2.1，而现有标准为DisplayPort 1.4。DisplayPort 2.1在单显示器上最高支持10K分辨率（10240×4320像素，60Hz刷新率），而DisplayPort 1.4仅支持8K分辨率。同时，它还包含了改进版的显示流压缩技术（DSC 1.2a），进一步优化了带宽管理。
• 外部显示器。 根据电脑处理器的不同，雷雳5允许通过单一上行连接运行最多三个外部显示器。目前，此功能仅限于苹果的M4 Max芯片。
• 线缆长度。 雷雳5允许在不需“主动”辅助（从而增加成本）的情况下使用更长的“被动”线缆。雷雳4的被动线缆长度一般在0.8米到1米之间，而雷雳5的被动线缆可以延长至1.2米。
• 菊花链。 尽管雷雳5沿用了每个雷雳总线6个设备的菊花链（daisy-chaining）限制，但双端口配置可以支持总共10个设备。它还能根据使用情况动态调整带宽，优先满足单向或双向的数据传输需求。
值得一提的是，雷雳5与雷雳3、雷雳4以及USB4设备全面向下兼容，这意味着用户无需更换现有外设即可实现升级。
谁真正需要雷雳5？
尽管我们都希望设备能拥有最前沿的技术，但雷雳5相较于雷雳4的优势，更多地体现在那些将硬件性能推向极致的专业人士身上。对于普通Mac用户而言，他们可能并不那么依赖极致的外部SSD存储速度或超高分辨率、高刷新率的显示器。因此，对于绝大多数Mac用户来说，并不需要急于升级至雷雳5，但在升级Mac时，它无疑是一个锦上添花的特性。
USB4与雷雳4有何区别？
英特尔为了避免出现USB 4.1、4.2等可能引起混淆的命名方式，直接将“4”紧邻“USB”。苹果公司则坚持其一贯的风格，将其称为“USB 4”。
USB4和雷雳4都沿用了Type-C接口，与雷雳3相同。
雷雳4基于与USB4相同的底层协议——两者紧密相连，所有雷雳4设备都支持USB4功能。这意味着，如果用户拥有一台支持USB4的笔记本电脑，他们可以使用雷雳4设备，反之亦然。
从某种意义上说，雷雳4可以视为功能完备的USB4。
然而，并非所有USB4设备都拥有与完全认证的雷雳4相同的强大功能。
就像苹果版本的雷雳3一样，雷雳4始终能提供全速40Gbps带宽。
而USB4的最低带宽为20Gbps，但也能达到雷雳4的40Gbps。在产品宣传中，消费者需留意USB 20或USB 40字样以区分其性能。
一个USB4端口通常只能支持一个显示器，而雷雳4则能支持两个4K显示器。
USB4的优势在于，它将促使制造商推出更强大、但成本更低的非雷雳集线器和扩展坞。
然而，由于雷雳产品需要经过严格认证，这保证了其最高标准。USB4设备则无需强制认证，因此市场上可能会涌现质量参差不齐的USB4设备，正如目前USB-C集线器市场所呈现的状况。
什么是雷雳集线器连接（Thunderbolt hubbing）？
从某种程度而言，雷雳4对于Mac用户来说，更像是一个软件升级。要实现其全新的集线器连接功能，用户至少需要更新到苹果的macOS 11（Big Sur）操作系统。
集线器连接的引入，有效地规避了传统雷雳设备菊花链连接可能存在的风险。
过去，用户可以连接多个雷雳设备，但它们通常是一条潜在的“长链”。一旦链中的任何一个设备（除了最后一个）被移除，所有其他设备都将无法使用，直到连接重新建立。
现在，借助雷雳集线器连接技术，一个集线器或扩展坞可以拥有最多四个雷雳端口，每个端口都作为一个独立的“分支”。这意味着某个设备即使被断开，也不会影响连接在其他端口的雷雳设备。
通过智能菊花链连接，最多可以连接六个雷雳4设备。
雷雳3与雷雳4有何区别？
雷雳4的主要显著提升，更多是针对Windows PC用户而言的，因为此前Windows平台上雷雳3的功能往往受限。而苹果一直为其用户提供完整的雷雳3功能集。
在Windows笔记本电脑上，雷雳3可能缺乏完整的40Gbps带宽，或者不支持多显示器输出，甚至不支持供电功能。
这让Windows用户感受到了诸多限制。
雷雳4要求所有电脑强制通过认证，这意味着Windows用户终于也能享受到苹果用户在雷雳3时代就已经拥有的全部优秀功能。因此，雷雳4实际上是为所有电脑用户标准化了雷雳3。
雷雳4向下兼容现有设备，但购买雷雳4或雷雳5设备无疑能为未来的设备拓展提供更好的兼容性。
所以，如果你的Mac目前仅支持雷雳3，不必过于担忧。只是现在Windows PC也能无限制地体验到雷雳的强大功能了。过去，PC制造商可能只会宣传理论上的性能指标，但由于缺乏“认证”，而非仅仅“兼容”，往往无法提供最佳体验。
值得注意的是，搭载苹果M1或M2芯片的MacBook曾有一个显著限制：它们无法原生支持多个外部显示器。然而，目前已存在相关KOL的解决方案，允许M1和M2 MacBook连接更多外部显示器。
事实上，雷雳3仅被要求支持一个4K外部显示器，而每款雷雳4笔记本电脑都必须支持两个4K显示器或一个8K显示器。
雷雳4和雷雳5确保用户可以通过晃动鼠标或轻敲键盘，从雷雳4或雷雳5扩展坞唤醒电脑。这在雷雳3时代并非总是如此。也许正是因为M1/M2芯片的显示器限制，苹果并未明确将其雷雳版本命名为“4”。
雷雳4和雷雳5在数据安全方面也有所提升，它们强制要求基于英特尔VT-d的直接内存访问（DMA）保护，即DMA重映射。
此外，雷雳5支持64Gbps的PCIe（外围组件互连快速）传输速率，相较于雷雳4的32Gbps和雷雳3的16Gbps，存储速度更快。一些早期的雷雳3 MacBook，其右侧的雷雳端口可用带宽较低。对于需要频繁传输大文件的用户而言，更快的PCIe速度至关重要。
这里我们讨论的是雷雳总带宽中分配给PCI Express数据传输的部分。雷雳4和雷雳5保证提供全部四条PCI Express通道，因此PCIe可以占用总计40Gbps/80Gbps雷雳带宽中的高达32或64Gbps。而雷雳3，根据笔记本电脑制造商和型号的不同，某些实现方案只提供16Gbps的PCIe带宽。
雷雳4和雷雳5的其他优势包括：集线器和扩展坞现在可以拥有超过两个雷雳端口（最多四个）；雷雳4和雷雳5线缆即使达到2米长度，也能保持40Gbps的带宽。此前，被动式雷雳3线缆必须在0.7米或更短的长度内才能处理全速带宽。
雷雳4和大部分USB4支持最新的USB PD 3.1标准，最大充电功率可达240W，相较于USB PD 3.0和雷雳3的100W有了显著提升。需牢记，更高的充电速率需要正确类型的线缆支持。
雷雳扩展坞
我们对目前市场上主流的雷雳集线器和扩展坞进行了测试。
雷雳4和雷雳5集线器通常配备四个雷雳端口（一个用于连接电脑的上行端口，三个用于连接外部设备的下行端口）。扩展坞有时会将其中一到两个下行雷雳端口替换为更传统的显示器接口（如HDMI和DisplayPort）。
我们对目前测试过的功能最全面的集线器进行了评测，它配备了四个雷雳5端口、两个10Gbps USB-C端口以及三个10Gbps USB-A端口。
例如， CalDigit Thunderbolt 4 Element Hub集线器具备四个雷雳4端口和四个10Gbps USB-A端口。
雷雳技术：英特尔与苹果的归属争议？
自2010年以来，苹果和英特尔在雷雳技术上紧密合作，并在2011年发布了首款搭载雷雳接口的MacBook。
尽管“Thunderbolt”这一商标曾由苹果注册，但随后苹果将其转让给了英特尔，以换取“不受限制的技术使用权”。因此，英特尔是雷雳技术的官方所有者。
在此协议达成之前，英特尔曾将这项技术命名为“Light Peak”。
