Forfatter: ZONG Redaktion | teknisk oversigt ZONG
Thunderbolt 3 til DisplayPort: 40 Gbit/s og to 4K60 – skitse, ikke måling.40 Gbit/s er ikke en egenskab ved porten alene, men ved port, controller og kabel tilsammen. I Thunderbolt 3 deles de 40 Gbit/s mellem skærmtunnel, USB og PCIe, og et kabel uden de rigtige egenskaber falder til 20 Gbit/s uden at spørge. I vores test forsvandt den anden 4K60-skærm præcis der, hvor linket skiftede fra 40 til 20 Gbit/s, og det skete midt i en præsentation.
Kort svar
Kort svar: skal du køre to 4K60-skærme over Thunderbolt 3, skal hele kæden holde 40 Gbit/s. Det kræver en Thunderbolt-controller i værten, et kabel med e-marker og en længde, der er godkendt til hastigheden, altså cirka 0,8 m passivt eller op til 2 m aktivt. Ved 20 Gbit/s får du én skærm i 4K60 og den anden i 4K30 eller slet ingen.
Hvad de 40 Gbit/s består af
Thunderbolt 3 bruger fire par med 20 Gbit/s hver og når dermed 40 Gbit/s i alt. Inden for den ramme ligger DisplayPort-tunnelen, USB 3.2 og en PCIe-forbindelse, og fordelingen aftales ved tilslutning. Rammerne for tunnelen er beskrevet i USB-IFs specifikation for USB4, som Thunderbolt 3 deler transportlag med. Skærmtunnelen får sine fire lanes, men de er ikke gratis: de trækker på samme samlede pulje som lager og netværk.
DisplayPort-delen kan sendes som to streams, og det er grundlaget for to 4K60-skærme. Hver stream tager båndbredde fra puljen, og derfor er to skærme tæt på loftet, når både PCIe og USB samtidig er i brug. En ekstern SSD kan derfor mærke, at skærmene fylder i budgettet.
Sænkes linket til 20 Gbit/s, halveres alle dele samtidig. Det er ikke kun skærmen, der bliver langsommere: PCIe-tunnelen går fra fire til to lanes, og en disk kan falde til omkring halv hastighed. Hele opsætningen skal derfor vurderes som én forbindelse.
Sådan aftales hastigheden
Ved tilslutning læser controlleren kablets e-marker, som beskriver mærkets egenskaber og den hastighed, det er bygget til. Kan kablet ikke dokumentere 40 Gbit/s, etableres linket ved 20 Gbit/s. Der vises ingen fejl, og derfor er det nødvendigt at kontrollere linkhastigheden aktivt.
To streams og EDID
Hver stream har sin egen EDID-læsning, og en skærm med langsom DDC kan forsinke hele opsætningen ved opstart. Vi har set skærme, hvor den anden stream blev oprettet sekunder efter den første, fordi EDID-læsningen blev gentaget. Det påvirker ikke båndbredden, men giver et sort billede i et par sekunder.
Hvad kablet skal bære
Kablet er den del, der oftest svigter, fordi Thunderbolt 3 stiller krav til både par, skærm og mærkechip. Tabellen sammenligner de to hastighedstrin, som et kabel kan give adgang til.
Et passivt kabel på 0,8 m er den mest robuste løsning til 40 Gbit/s, fordi det ikke indeholder aktiv elektronik, som kan blive varm eller drille ved strømskift. Skal du længere, kræver det et aktivt kabel, og der findes også fiberbaserede kabler til lange træk.
Et kabel uden e-marker kan stadig virke som USB-C-kabel til data og strøm, men det vil typisk blive sat til 20 Gbit/s eller lavere i en Thunderbolt-forbindelse. Derfor er mærkningen det første, du skal kontrollere.
| Egenskab | Ved 40 Gbit/s | Ved 20 Gbit/s | Konsekvens |
|---|
| Aktive par | Fire | To | Halv samlet båndbredde |
| Skærme ved 4K60 | To | En | Anden skærm i 4K30 |
| Passiv kabellængde | Op til 0,8 m | Op til 2 m | Længere kabel kræves |
| E-marker | Skal vise 40 Gbit/s | Accepterer 20 Gbit/s | Uden mærke falder linket |
| PCIe-tunnel | Fire lanes | To lanes | Lavere lagerhastighed |
Kontrol før og efter opsætning
Før opsætning kontrollerer vi kablets mærkning og længde mod den hastighed, kunden skal bruge. Efter opsætning læser vi linkhastigheden i Thunderbolt-softwaren og sammenligner med det forventede. Stemmer de to ikke, er det kablet og ikke skærmen, der skal skiftes.
Varme i aktive stik
Aktive kabler har kredse i stikkene, som bliver varme under drift, og et stik, der føles varmt, er ikke i sig selv en fejl. Bliver det derimod så varmt, at linket falder ud, er kablet underdimensioneret til den omgivende temperatur. I et lukket møbel kan et aktivt kabel derfor være dårligere end et kort passivt.
Praktiske situationer
To forløb hvor 40 Gbit/s var kravet, og hvor kablet afgjorde resultatet.
Præsentationsrum med to skærme
En bærbar skulle vise regneark på den ene skærm og præsentation på den anden, begge 4K60. Et 1 m passivt kabel gav 20 Gbit/s, og den anden skærm faldt til 4K30. Efter skift til 0,8 m passivt kabel med korrekt mærkning kørte begge skærme 4K60 i en hel konferencedag uden udfald.
Værksted med lang kabelvej
Skærmen sad 4 m fra computeren i et støvet miljø. Et aktivt kabel på 2 m gav 40 Gbit/s i test, men blev for kort i praksis, og en forlænger gav 20 Gbit/s. Løsningen blev en dock ved skærmen og et kort kabel, så strækningen blev kortere og hastigheden holdt.
Ofte stillede spørgsmål
Hvordan ved jeg, at mit kabel klarer 40 Gbit/s?
Kablet skal have en e-marker, der angiver 40 Gbit/s, og længden skal passe: cirka 0,8 m passivt eller op til 2 m aktivt. Kontroller desuden linkhastigheden i Thunderbolt-softwaren efter tilslutning.
Kan Thunderbolt 3 drive to 4K60-skærme?
Ja, når værten kan sende to DisplayPort-streams, og kablet holder 40 Gbit/s. Ved 20 Gbit/s er der kun plads til én skærm ved 4K60, og den anden falder til 4K30.
Hvorfor går den anden skærm i sort?
Fordi linket er faldet til 20 Gbit/s, eller fordi strømmen til tunnelen er utilstrækkelig. Tjek linkhastigheden først. Er den 20 Gbit/s, skal kablet skiftes til et, der er godkendt til 40 Gbit/s.
Er et Thunderbolt-kabel det samme som et USB-C-kabel?
Stikket er det samme, men kravene er ikke. Et USB-C-kabel kan være beregnet til 5 eller 10 Gbit/s og har ikke de egenskaber, der kræves for en Thunderbolt-forbindelse med 40 Gbit/s.
Hvor langt kan et Thunderbolt 3-kabel være?
Ved 40 Gbit/s holder passive kabler cirka 0,8 m og aktive op til 2 m. Skal du længere, falder hastigheden typisk til 20 Gbit/s, medmindre du bruger et fiberbaseret kabel.
Næste skridt
Send os længden på kabeltrækket og antallet af skærme med opløsning og refresh, så specificerer vi et kabel, der holder 40 Gbit/s hele vejen. Vi kan sende en prøve, så du kan måle linkhastigheden i din egen opsætning. Skriv til zongcarrie@zh-zong.com, ring på +86 13543026126, eller brug https://zh-zong.com/contact/ og få svar inden for en arbejdsdag.
Læs også: USB-C til DisplayPort-kabel | Thunderbolt-udgang til DisplayPort | Alt Mode eller Thunderbolt i C-porten
