引领科技潮流，各大芯片巨头纷纷推出支持USB4的CPU控制器

前言

2020年9月初，USB Promoter Group正式发布了USB4，正式书写名字不包含空格也没有少数点，不是USB 4，也不是USB4.0。USB4规范使用双链路通道，传输带宽达到40Gbps，接口类型为双向USB-C，在充电性能方面更支持100W USB PD快速充电，USB4可以说整合了雷电3，并向下兼容USB3.0和2.0，在性能、兼容性方面都极具优势，并且拥有较高的性价比。性能方面，USB4分为两个版本，分别是USB4 20、USB4 40，分别对应20Gbps、40Gbps两种传输速率。 

而在2022年9月1日，USB-IF 官网更新公告，正式发布了新一代数据接口规范 USB4 2.0 版本，支持高达 80Gbps 数据传输速率。

USB4 CPU控制器

USB4普及还得看AMD、Intel、Apple等国际芯片制造研发龙头企业的，理论上支持雷电4就能支持USB4。

雷电4和USB4都是基于雷电3底层协议打造的，彼此互补且兼容。简单来说，雷电4性能下限进一步提升，并且扩展了功能，符合USB4规范要求，所以支持雷电4的设备体验会更出色；而USB4通用性更强，要求更低。

值得注意的是，虽然雷电4和USB4都使用Type-C接口，并且最高速率都是40Gbps，但它们在某些方面还是有所不同。例如，雷电4接口旁边会有一个雷电的标志，而USB4是没有任何标志的。此外，USB4分为两个版本，分别是USB4 20和USB4 40，数字分别代表传输速率20Gbps和40Gbps，而在2022年9月1日，USB-IF 官网更新公告，正式发布了新一代数据接口规范 USB4 2.0 版本，支持高达 80Gbps 数据传输速率。

充电头网目前了解到搭载Apple M1、M2芯片、AMD Ryzen 6000系列APU、Intel 11Tiger Lake H的设备支持USB4。

Apple

Apple  M1

Apple M1芯片是 Apple 全新打造的强大芯片，也是第一款专为 Mac 设计的芯片。M1 芯片专门针对 Mac 系统在小尺寸和高能效上的严格要求而优化。作为一款 SoC 芯片，M1 将众多强大技术集于一身，并且采用统一内存架构，为性能和能效带来巨大的提升。

M1 也是 Apple 首款采用先进 5 纳米制程打造的个人电脑芯片，封装了惊人的 160 亿个晶体管，其数量为 Apple 所有芯片之最。这款低能耗芯片搭载了我们最快的中央处理器核心，拥有卓越的中央处理器性能功耗比；配备了我们最快的个人电脑集成显卡；它的 Apple 神经网络引擎更带来了突破性的机器学习性能。得益于此，M1 芯片将中央处理器速度提升至最高 3.5 倍，将图形处理器速度提升至最高 6 倍，将机器学习的速度提升至最高 15 倍，而且在实现这一切的同时，还将电池续航时间最高提升至上一代 Mac 机型的 2 倍。这些性能和能效上的跃升，意味着 M1 芯片将 Mac 带入一个全新纪元1。

Apple M1芯片支持USB4规范。据充电头网了解，Apple为M1芯片提供了首个USB4和雷电3定制主控，提供了符合全新USB规范的新系统。USB4采纳了雷电3的协议，并向下兼容USB 3.2和USB 2.0。此外，USB4实际分为20Gbps和40Gbps两个版本。因此，新款Mac上的接口被命名为雷电/USB 4，以彰显其使用了经过认证的40Gbps满血版USB4。

Apple  M2

Apple M1芯片支持USB4规范。那么Apple M2自然也不会落后。M2芯片使用第二代 5 纳米技术，M2 芯片为 M1 芯片本就领先业界的能耗比带来进一步突破，中央处理器速度提升 18%、图形处理器性能提升 35%，而神经网络引擎速度更是快上了 40% 之多1。此外，M2 芯片的内存带宽也较 M1 增加 50%，同时配备最多达 24 GB 的快速统一内存。除了这些令人心动的性能提升，M2 芯片还带来全新的定制技术与更高能效。

充电头网了解到搭载M2芯片的MacBook Air具备两个雷电/USB4接口，均可支持满血版USB4，速率最高可达 40Gb/s。

AMD

Ryzen 6000 系列 APU

AMD与Intel竞争处理器市场，不能只看CPU性能如何，还要考虑整个生态，锐龙平台一大槽点就是接口，特别是USB4上支持得有点慢，好在这个问题还是有解决方案的。

在2022年的CES 2022大展上，AMD发布了Ryzen 6000系列APU。这款代号Rembrandt的Zen 3+架构产品对原有Zen 3架构做了进一步优化，采用了6nm工艺，配置了RDNA 2架构的核显，同时支持USB 4、PCIe 4.0和LPDDR5/DDR5内存，最多配置8个内核和16线程。新一代APU拥有众多新技术特性，完善了Ryzen 5000系列的不足。

AMD在Ryzen 6000系列APU上支持USB 4，可以大大提高了其平台的扩展性。据充电头网了解到，AMD目前正在对Linux驱动进行修改，以加强USB 4/Thunderbolt方面的支持，更好地适应不同的使用场景。其最新的成果是围绕内核驱动程序所使用的“is_thunderbolt”检查，若设备通过Thunderbolt连接，而不是直接通过PCIe连接，这项技术将修改设备的行为，以解决设备作为可移动/外部连接的问题。由于“is_thunderbolt”检查是针对英特尔早期的Thunderbolt主控芯片开始的，所以并不包含命令完成这一事件。

同时AMD首席技术人员Mario Limoncello发布过一系列“is_thunderbolt”补丁，驱动行为涵盖了AMD的USB 4设计。AMD还在这一系列补丁中简化了相关的驱动代码，其路径涉及eGPU等方面的支持。

目前锐龙最新的7000桌面平台还没有原生USB4支持，而前不久AMD CEO苏姿丰拜访了多家台系厂商，其中就有祥硕，祥硕的一个重点业务就是USB芯片，在USB4时代也是重点厂商之一，产品已经获得了USB-IF协会的认证，主控芯片年底也有望拿到认证，明年量产。所以预计明年新一代锐龙芯片组就有可能集成祥硕的方案，补全与雷电4竞争的一环。

intel

Tiger Lake H

在2020年，英特尔发布了11代酷睿处理器移动版Tiger Lake。

Tiger Lake基于Willow Cove打造，相当于十代酷睿Ice Lake的进阶版本。所谓进阶，意味着处理器拥有更强的核心频率，与上一代的4.0GHz相比，Tiger Lake最高核心频率已经提升到了4.8GHz，提升了20%。至于核心数量则与上一代保持齐平，依然是4核8线程。

频率提升归功于英特尔的工艺提升，10nm++工艺被重新名为英特尔10nm SuperFin技术，这项技术其实有着很强的目的性，英特尔希望通过不断改善10nm工艺获得更高的执行效率、可扩展性，从而获得更高的频率，并且有效的提升产能。

Tiger Lake实装雷电4接口，每个CPU最多可以支持4个雷电4/USB4接口，CNVi也开启了对Wi-Fi 6的支持。另外英特尔对功耗、频率的控制也进行了更新，CPU、iGPU和内存频率可以被分开控制，英特尔也表示，由于内部结构带宽增加了一倍，所有部件之间的通讯也变得更为流畅。

充电头网总结

据USB4的发布已有三年，而随着USB4 2.0的发布以及人们对于传输速度需求的不断增加，相信各大厂商后续的CPU上支持USB4也将成为标配，进一步推动USB4的普及和应用，为用户带来更好的使用体验。

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