최근에 1달동안 썬더볼트와 USB4 Cable 관련 공부를 하면서

나름 쉽게 이해할 수 있도록 정리를 해 보려고 노력해 보았는데,

 

정리 하면 할 수록 자꾸만 기술적인 내용으로 설명이 진행되다 보니,

더 복잡하게 설명이 되어가게 되더군요 ^^;;

 

정말로 이 만화와 같이, 같은 Type-C 포트이면서,

서로다른 표준으로 아주 복잡하게 보여지게 되어 버립니다. ㅎㅎㅎ

 

 

 

그래서, 좀 더 이해를 돕기 위하여,

USB Type-C (이하 USB-C로 표기) 커넥터 비교에서

기존 USB 3.0 / 3.1 Gen 시리즈들을 잊어버리시고

 

USB4와 썬더볼트 표준만 이해하시면 되도록 단순화 하여 설명드리겠습니다.

 

 

총론...

썬더볼트4(이하 TBT4로 표기)는 최상위 Spec으로
썬더볼트3(이하 TBT3로 표기)USB4를 모두 호환성을 가지고 있습니다.

그러므로, 잘 모르시면 TBT4 cable 1개를 구입해 놓으시고,
Cable관련 문제가 있을때, 이 TBT4 cable을 꼽아서 비교해 보시면
결선관련 문제 판단을 하시기가 용이합니다.

그러나, 문제는 TBT4 cable의 가격이 만만치 않다는 점 입니다. 

댁에 TBT4 cable은 1개를 가지고 쓰시면서,
추가 구입 cable은 나름대로 판단하셔서
USB4나 TBT3 cable을 섞어서 사용하실 수 밖에는 없게 됩니다. 

 

 

 

USB4 나 썬더볼트(TBT) 기능과 악세서리를 찾으시는 분은
USB4나 썬더볼트(TBT)가 포함된 PC나 노트북을 가지고 계시거나,
앞으로 구입을 예정하시는 분들일 것 입니다.

하기와 같은 IT환경을 단순화된 정돈 환경으로
구축하기 위한 분들 이실 것으로 판단됩니다. ^^

 

 

https://youtu.be/IhXmR2jZRHg

 

 

이와같이, USB4나 썬더볼트(TBT) 관련 기기를 가지고 계시거나,

또는 구입 예정자 분들을 대상으로 설명을 드리는 내용으로 정리를 하겠습니다.

 

 

Type-C 커넥터 종류로 통일한다고, 쉽게 이해할 수 있는 것이 아니다

 

정확한 기술명칭은 "USB Type-C" 입니다만,
Apple에서 이를 줄여서 "USB-C"라고 표기하면서,
일반적으로 "USB-C"라고들 부르고 있습니다.  ^^

Apple은 Intel과 함께 IEEE 1394 (FireWire)를 대체하는 썬더볼트 전송기술을 개발하였고,

그래서 많은 Apple기기에 썬더볼트 지원 USB-C포트가 탑재되어져 있습니다. 

Intel에서는 2021년 부터

"Intel Evo"라는 노트북 인증제도를 시행하고 있고,

 

Intel 11세대 타이거레이크 CPU기반부터
Intel Evo 인증 노트북에는
썬더볼트4 / USB4 포트가 반드시 포함되어져 있습니다.

 

2021년 부터 windows OS에서
USB4나 썬더볼트를 지원하는 포트 기기가 증가하면서,
사용자 분들이 많이 증가 될 것이라고 예견되어지고 있습니다.

 

 

썬더볼트(TBT) 기술은 썬더볼트1,2 ==> 썬더볼트3(TBT3) ==>

그리고 현재 썬더볼트4(TBT4)까지 나왔고,

최근 몇년 후 목표로 썬더볼트5 기술개발도 하고 있다는 소식이 전해졌습니다.

 

 

Intel 썬더볼트 기술 공식홈페이지 : 

 

https://thunderbolttechnology.net/

 

Thunderbolt Technology Community

 

thunderbolttechnology.net

 

 

하기 사진은 TBT3와 TBT4 커넥터 비교 입니다만,
USB4도 역시 동일한 형태합니다. ^^
커넥터에 마킹이 없으면 구분하기도 어렵습니다. ㅠ.ㅠ

Windows에서 Thunderbolt를 지원하는 USB Type-C 포트를 갖춘 PC나 노트북이 증가하고있다.   

 

 

여기서 다들 어려워 하시는 점은
PC나 노트북에 USB-C포트가 있는데,
썬더볼트가 지원되는 기기인지 ? 확인을 하실 것 같습니다.

하기 USB-C포트 옆에 마킹이 있거나, 아에 없을 경우가 있습니다.

 

썬더볼트(TBT)의 경우는 반드시 번개마킹이 있게끔 강제화 되어져 있습니다.

USB4는 USB4라고 마킹이 되어 있습니다.

 

TBT와 USB4가 모두 표기되어지는 경우도 있는데

번개마크 / USB4 라고 적혀 있는 경우도 있습니다. 

  

 

​Q) 그러면, 번개마크나 USB4라고 표시된 USB-C 포트에서만

썬더볼트(TBT)나 USB4 cable을 쓸 수 있는 것인가요 ?

 

==> 아니요.. TBT와 USB4는 USB3.1의 기술 호환을 가지고 있기 때문에,

그냥 쓰셔도 무방합니다. ^^ 

단, TBT와 USB4의 최대전송속도 및
비디오 멀티미디어 전송은 지원되지 않습니다.

 

 

하기 사진과 같이 Apple iPad Pro와도 연결하여
사용(썬더볼트허브도 사용가능)하셔도 됩니다.

참고로 이 글에서 사용한 Thunderbolt 4 케이블은 Intel 인증받은 Cable Matters의 "107032-BLK-1m" 케이블입니다.

출처 : https://pc.watch.impress.co.jp/docs/topic/feature/1341762.html

 

 

Thunderbolt 4 인증 요구 사항

  • Thunderbolt 3의 최소 비디오 및 데이터 요구사항의 2배 지원
  • 2개의 4K 디스플레이 및 1개의 8K 디스플레이 지원
  • 최대 3000 MB/s 의 스토리지 속도를 지원하는 32Gbps PCIe
  • 최대 4개의 Thunderbolt 포트를 위한 도크(dock) 지원
  • 최소 한 개의 컴퓨터 포트에서 PC 충전
  • Thunderbolt 도크(dock)에 연결 시 키보드 및 마우스 터치로 절전모드에서 컴퓨터 전원을 켤 수 있음
  • 물리적 DMA 공격을 예방하는 인텔 VT-d 기반 직접 메모리 접근(DMA) 보호


이러한 스펙을 충족 해야 인텔로부터 인증을 받을 수 있게 된다.

 

 

 

TBT3 허브 개념도

 

 

 

USB4

 

USB4의 탄생은 Intel의 기술 제공으로 부터 시작하게 되었습니다.

 

원래 Intel은 USB포럼과 경쟁구도에서 썬더볼트를 만들었습니다만,
USB표준에 밀려서, 힘을 쓰지 못하고 있었습니다. ^^;;

이러한 경쟁구도에서 벋어나고자,

 

2019년 3월 4일에

Intel에서는 USB-IF포럼에 썬더볼트3의 프로토콜을 무상 제공을 하였습니다.

https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1172948.html 

 

Thunderbolt 3が「USB4」として登場へ

 Intelは4日(現地時間)、独自で開発してきたThunderbolt 3プロトコル仕様を、USB Promoter Groupに提供したと発表した。

pc.watch.impress.co.jp

 

 

그리고 USB-IF는 Intel에서 무상으로 받은 썬더볼트3 프로토콜을 기반으로,

 

기존 20G대역폭을 옵션추가로로 40G대역폭까지 쓸 수 있는

썬더볼트4 동급의 "USB4" Spec을 2019년 9월 3일에 발표를 하게 됩니다.

 

USB4는 기존 USB와 호환성을 유지하면서.
USB3.2 20Gbps 대비도 USB4는 2배 대역폭이 넗어진 것 입니다.

 

USB4에서는 40Gbps의 데이터 전송이 인증된 하나의 USB-C 케이블이나, 기존의 USB-C 케이블을 듀얼-레인으로 연결해 최대 40Gbps의 데이터를 전송할 수 있다.(자료: USB-IF ) 출처:  https://www.zoominlife.com/1489  [ZOOMINLIFE.COM]

 

 

USB4에는 일반 Spec으로 USB4 20Gbps를 지원하고,

옵션으로 USB4 40Gbps를 지원하고 있으므로,

반드시 USB로고에 있는 숫자를 확인 할 필요가 있습니다. 

 

https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1205353.html

 

40Gbps転送を実現した「USB4」の仕様が公開

 USB Implementers Forum(USB-IF)は9月3日(現地時間)、「USB4」の仕様を正式公開した。USBボードメンバーは本日より仕様を公式サイトからダウンロードできる。

pc.watch.impress.co.jp

 

 

 

 

USB-IF 인증 USB4™ 케이블(40Gbps)(Power Delivery 포함)

 

그래서 USB-IF 인증을 받은 제품에는 

왼쪽로고가 제품 포장지에 "CERTIFIED USB40™ Gbps"
으로 표시되도록 되어 있습니다.

숫자 40Gps은 Speed를 나타내는 것이므로, 쉽게 판단 하실 수 있습니다.

 

 


그리고 cable 제품에는 

위와 같은 마킹이 들어가게 됩니다.

(주) 비인증 USB4 케이블은 왼쪽의 "CERTIFIEED" 로고를 쓸 수 없습니다. 

그러나 Cable제품에는 동일한 로고를 쓸 수 있으므로, 착오가 없으시기 바라겠습니다.

 

기술적 차이 분석

 

하기 내용처럼 설명 하면 사실상 복잡합니다 ^^;;

 

 

Thunderbolt4 지원장치는 포트에 대한 PCI Express 대역폭에서 최소 32Gbps를 보장해야 합니다. 
속도 보장은 모든 Thunderbolt4 호환장치가 최소 2개의 4K 외부 디스플레이 또는 단일 8K 디스플레이를 지원한다는 것을 의미합니다 .

 

 

 

1) 하기 내용을 먼저 이해하신 후,

 

Thunderbolt 4 컴퓨터 및 케이블은
기존 Thunderbolt 3 액세서리 및 케이블과 완벽하게 호환되는 확장 가능합니다.

 

최대 40Gb/s의 퍼포먼스를 제공하는 썬더볼트 케이블은
썬더볼트허브, eGPU, 외장SSD, Monitor 디스플레이등을 1개의 케이블로 간단히 연결할 수 있습니다.

그러므로, 반드시 썬더볼트4 cable이 필요한 장치 이외에는

호환용 썬더볼트3 (40Gbps) 또는 USB4 cable을 사용하여도 문제 없습니다.
총 6개까지 썬더볼트 / USB4 기기를 체인방식으로 연결하여 사용가능합니다.

 

 

2) USB4, TBT3, TBT4  악세서리 구입시
반드시 확인해야 할 내용만 아시면 쉽게 이해하실 수 있습니다. 

  썬더볼트4 (TBT4) 썬더볼트3 (TBT3) USB4
인증, 비인증 제품 Intel 인증 / 비인증 Intel 인증 / 비인증 USB-IF 인증  / 비인증
Speed : 
- 20G (패시브타입)
- 40G (액티브타입)
100% 40G (액티브타입) - 20G (패시브타입)
- 40G (액티브타입)
- 20G (패시브타입)
- 40G (액티브타입)
케이블 길이 1M 이하 / 1M / 2M 1M 이하 / 1M / 2M 1M 이하 / 1M / 2M
Power (E-mark)
- 비인증 케이블의 경우, E-mark를 반드시 확인 하셔야 합니다.
MAX 100W
20V/5A
MAX 100W
20V/5A
MAX 100W
20V/5A

* 썬더볼트4(TBT4)는 최상위 Spec으로 어떠한 기능도 소화를 해 냅니다.
USB4 / 썬더볼트3(TBT3)는 TBT4에 비해서 약간 지원 기능이 부족합니다. 

 

 

썬더볼트케이블 길이관련으로 
예전에 썬더볼트 케이블은 1.5M까지만 유효하다는 이야기가 있었습니다만,
현재는 Intel 인증케이블로 2M 거리까지는 게런티가 되고 있습니다.

 

 

 

Intel 인증USB-IF인증 관련으로 하기 링크를 참조해 주시기 바랍니다.

 

100% 신뢰할 수 있는 Intel 인증 제품 Thunderbolt4 (썬더볼트4 / TB4) & USB4 제품 구입가이드

https://muritzy.tistory.com/2613

 

**** 100% 신뢰할 수 있는 Intel 인증 제품 Thunderbolt4 (썬더볼트4 / TB4) & USB4 제품 구입가이드

안녕하십니까 ? EddyLab입니다. 오늘은 간단하게 Thunderbolt (썬더볼트 / TB) 와 USB4 악세서리 제품 구입시, 100% 신뢰할 수 있는 구입가이드를 먼저 소개를 해 드립니다. ^^ 썬더볼트 악세서리 제품관련

muritzy.tistory.com

 

 

Intel 썬더볼트 인증관련으로 개인의견을 좀 드리자면,

TBT3 cable과 TBT3허브는 이미 기술이 나온지 좀 되었고,

TBT3 Cable업체와 허브 업체의 제조기술이 약간 평준화가 되어지면서,
비인증 TBT3케이블도 어느정도 사용자의 사용경험으로 검증된 제품들이 몇몇 입니다. ^^

이미 사용자로 경험으로부터 자체검증된 TBT3 Cable과 허브는
저렴하므로 구입하여 쓰셔도 무방할 듯 합니다. (E-mark 확인필요)

그러나 USB4와 TBT4 cable은

아직까지 제조사에서도 정확한 품질기준으로 만들어내지를 못하기 때문에,

(일부 TBT3 cable을 USB4 또는 TBT4 cable로 마킹만 바꿔서 판매하는 경우도 있습니다.)

제품성능의 평준화가 이루어지기 전까지는
USB4와 TBT4 cable은 반드시 인증제품을 추천해 드립니다.

 

 

Intel 썬더볼트 인증관련으로는 지정 cable을 써야 하고.
노이즈 대책 설계등으로 매우 까다로운 조건이라고 합니다.

그리고 TBT4의 경우는 USB4의 Spec도 같이 인증test조건으로 들어가기 때문에

인증을 위한 test항목도 매우 많다고 합니다.


그리고 인증 비용도 매우 비싸서,
고가로 케이블을 판매하는 왠만한 브랜드사가 아니면

대응이 어렵다고 합니다. ^^;;

USB4 인증은 USB-IF에 회원으로 가입하여

매년회비를 지불하면서 각 제품별로 인증을 받아야 하는 방식으로,

HDMI포럼 인증과 유사한 비용과 방식으로 이루어지고 있습니다.

이러한 각종 인증제도로 인하여 제품 가격의 상승이 있습니다만,
소비자입장에서 정당하게 지불한 제품이 정상적인 동작을 하지 않는다면,
난감할 수 밖에는 없습니다.

그러므로, 댁내에 인증케이블 1~2개는 구입하여 사용하시면서,

다른 비인증 제품과 혼용하여 사용하시다가,
제대로 성능이 나오지 않으면 비교 test를 해 보시는 편이
좋을 것 같다고 판단합니다.

  


 

하기 3가지 종류의 cable을 준비해서 연동 test를 하였습니다.

 

 

썬더볼트4(40G), USB4(40G), 썬더볼트3(40G) 입니다.

 

1M짜리 cable을 구입하고 싶었지만,

가격이 비싸서, 그나마 조금 저렴한

0.8M 길이 케이블로 구입하였습니다. ^^;;

(참고로 USB4와 썬더볼트4 2가지 케이블은 공식인증받은 케이블입니다.)

 

 

(좌) Cable Matters 0.8M 썬더볼트4 (40G) Intel 인증 케이블

(중간) CableTime 1M 썬더볼트3 (40G) 미인증 케이블

(우) Cable Matters 0.8M USB40 (40G) USB-IF 인증 케이블

 

 

1. Cable Matters 0.8M USB40 (40G) USB-IF 인증 케이블

 

 

2. Cable Matters 0.8M 썬더볼트4 (40G) Intel 인증 케이블

 

3. CableTime 1M 썬더볼트3 (40G) 미인증 케이블

 


썬더볼트 NVMe Read / Write 속도 측정 test

 

11세대 i5 NUC + PCle NVMe (내장설치)

 

 

 

11세대 i5 NUC + 썬더볼트3 외장 HDD + PCle Gen4 NVMe (FireCuda)

 

 

요즘 M.2 NVMe SSD도 속도차이가 있어서,

빠른 전송속도를 원하시면, PCle Gen4를 선택 구입을 하셔야만 합니다.

 

 

참조자료)

 

앞서 M1 Mac mini 썬더볼트4에서,

위와 동일하게, NVMe PCle Gen4를 넣어서 test한 결과입니다.

 

Mi Mac Mini 썬더볼트 속도 측정

 

https://cafe.naver.com/mk802/42686

 

 

M1 Mac mini 썬더볼트4와 11세대 i5 NUC 썬더볼트4의

속도차이는 없는 것으로 확인 되었습니다.

 

결론은 NVMe SSD의 사양만 잘 확인해서

NVMe PCle Gen4로 구입하시기 바라겠습니다.

 

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One Universal Port, Multiple Protocols   /   Supports up to Four Thunderbolt 4 Ports

 

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추가내용 210823)

(이미지 크레디트: 소네트)

 

(이미지 크레디트: 소네트)

 

https://www.tomshardware.com/news/sonnet-launches-echo-11-thunderbolt-4-dock?utm_campaign=socialflow&utm_medium=social&utm_source=twitter.com 

 

Sonnet Unveils 10-in-1 Thunderbolt 4 Dock with 8K Support

Sonnet reveals a 10-in-1 TB4 docking station.

www.tomshardware.com




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