Thunderbolt 4 y USB4 comparten la misma especificación de capa física, ambos se refieren a TBT4, y teóricamente tienen la misma compatibilidad de velocidad. Sin embargo, difieren en los protocolos utilizados. USB4 emplea el protocolo de tunelización, mientras que Thunderbolt 4 utiliza los protocolos DP y PCIe. En el uso práctico, las diferencias funcionales entre ellos son apenas perceptibles, y se puede utilizar el mismo software de prueba para Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 y USB4.

Thunderbolt 4

Thunderbolt 4, la última versión de la interfaz Thunderbolt, evolucionó de Thunderbolt 3 y todavía utiliza el conector USB Type-C. Intel anunció oficialmente Thunderbolt 4 a principios de 2020 y comenzó a enviarlo en portátiles de 11ª generación basados en Core en el otoño de ese año. En comparación con Thunderbolt 3, Thunderbolt 4 aumenta el requisito mínimo de ancho de banda del enlace PCIe de 16 Gbps a 32 Gbps y añade soporte para monitores duales de 4K (60 Hz) utilizando el protocolo DisplayPort 1.4. Otras mejoras incluyen la capacidad de despertar el PC del modo de suspensión, soporte para accesorios con hasta cuatro puertos Thunderbolt y soporte para protección DMA Intel VT-d para máquinas virtuales.

Thunderbolt 4 admite un ancho de banda bidireccional de hasta 40 Gbps, lo que lo convierte en una interfaz ideal para la transferencia de datos de PC a PC, soluciones de almacenamiento SSD óptimas y bases para GPU externas como la Razer Core X. Al menos una interfaz Thunderbolt 4 en un portátil puede cargar el dispositivo, y su compatibilidad universal se extiende para soportar todos los estándares USB actuales y anteriores, incluido USB 4. Los periféricos USB 4 se pueden insertar directamente en el puerto Thunderbolt 4 y funcionar a plena velocidad. Thunderbolt 4 también puede acomodar dispositivos periféricos USB más antiguos que utilizan conectores USB Type-C o Type-A (a través de adaptadores o estaciones de acoplamiento). La solución de acoplamiento es especialmente adecuada para portátiles con puertos externos limitados. Además, Thunderbolt 4 puede proporcionar hasta 98 vatios de potencia de carga para portátiles.

Sin embargo, Thunderbolt 4 tiene algunas limitaciones inherentes. Aunque su velocidad de transmisión teórica es de 40 Gbps, una parte del ancho de banda está reservada para la salida de video para garantizar una mejor compatibilidad con DisplayPort (DP), dejando solo 32 Gbps para la transmisión de datos, lo que es aproximadamente equivalente al estándar PCIe 3.0 x4. Por lo tanto, la velocidad máxima teórica de Thunderbolt 4 es solo de 3200 MB/S, y hay una cierta pérdida de rendimiento al usar una estación de acoplamiento de tarjeta gráfica externa, siendo la pérdida mayor para tarjetas gráficas de gama alta. Cuando las interfaces Thunderbolt 4 se combinan con periféricos de almacenamiento que no admiten el protocolo Thunderbolt, la velocidad de transmisión máxima solo está al nivel de USB 3.2 Gen2, que es solo 10 Gbps, o menos de 1000 MB/s.

USB4.0

USB4, abreviatura de Universal Serial Bus Generation 4, se introdujo por primera vez en 1996 con el lanzamiento de la especificación USB 1.0, que admitía velocidades de transmisión de baja velocidad de 1.5 Mbps y velocidad completa de 12 Mbps. Posteriormente, se lanzaron sucesivamente versiones con velocidades admitidas de 480 Mbps, 5 Gbps, 10 Gbps, 20 Gbps, etc. En septiembre de 2019, se lanzó la última generación de la especificación USB4, que admite 20 Gbps y 40 Gbps.

USB4.0 adopta directamente el estándar de protocolo "Thunderbolt" Thunderbolt3 introducido por Intel y Apple en portátiles de gama alta en 2015, basado en la interfaz USB Type-C. La velocidad de transmisión de datos admite dos velocidades: 10 Gbps/carril y 20 Gbps/carril, y admite selectivamente las velocidades TBT3 compatibles de 10.3125 Gbps/carril y 20.625 Gbps/carril. Al mismo tiempo, admite DisplayPort, PCIE y otros estándares de señal a través del modo alternativo (modo ALT). Para evitar confusiones, Intel ha unificado la nomenclatura de la interfaz Thunderbolt para que se implemente en portátiles de gama alta en el futuro como Thunderbolt4.