随着Intel®Thunderbolt™

5笔记本和外设在过去一年里陆续上市，越来越多的用户开始享受一根线串起显示器、硬盘盒、扩展坞的清爽桌面。但新设备到手后，不少用户也许会产生一个困惑：明明单独测速能跑到6000MB/s的NVMe硬盘盒，为什么串在菊花链里之后，速度就打了对折？

（图片来源：英特尔官网）

这其实不是哪台设备出了问题，而是菊花链本身有自己的运行机制。链中设备的连接顺序、代际搭配和带宽分配策略，决定了你体验到的实际速度。

Intel®Thunderbolt™技术的视频优先原则

要理解这条机制，得先看清Intel®Thunderbolt™菊花链的基本运作方式。链中所有设备共享同一条通往主机的上行通道，总带宽有明确的上限，Intel®Thunderbolt™ 4为40Gbps，Intel®Thunderbolt™ 5翻倍到80Gbps。这道通道里的带宽分配，并不是谁先插谁先用或者平均分给每台设备，而是由主控芯片根据设备类型和隧道协议进行动态调度。

（图片来源：英特尔官网）

其中最关键的一条规则是，DisplayPort视频信号拥有独立的传输隧道和最高的调度优先级。Intel 从 Intel®Thunderbolt™架构设计之初就将视频信号与PCIe数据信号映射到了不同的协议适配器上，二者互不干扰。如果你在链中接了一台6K显示器，它所占用的视频带宽是受保护的，旁边的NVMe硬盘盒不会挤占视频信号的通道，导致画面降帧、模糊。

而需要共用剩余PCIe带宽的，是链中那些走数据通道的设备，包括NVMe硬盘盒、外置显卡、万兆网卡。Intel®Thunderbolt™ 4的最大PCIe有效带宽为32Gbps，Intel®Thunderbolt™

5提升到64Gbps。单独插一块硬盘盒时，这些带宽绰绰有余；但在同一条链上挂了两块NVMe硬盘盒且同时读写时，PCIe通道的物理上限就成了硬约束。主控芯片会根据实时负载动态分配各设备的可用速率，结果是两块硬盘各自只能拿到标称速度的一部分。

（图片来源：英特尔官网）

假设你习惯把项目文件装在一台NVMe硬盘盒里，剪辑用的素材库则挂在另一台上，当同时需要读取素材和写入渲染结果时，两块硬盘正在同一时刻争夺同一条PCIe通道，双方的实际速度都会受到明显影响。苹果在其Intel®Thunderbolt™开发者文档中也建议，每台显示器应尽可能直接连接到Mac的独立端口，避免与高性能存储设备共享同一条Intel®Thunderbolt™总线。如果不得不共享，显示器应放在链的末端，让数据设备更靠近主机，不让显示器的视频传输过度争抢带宽。

新老混插时，新在前老在后

第二个容易踩中的坑，是不同代际Intel®Thunderbolt™设备的混插。Intel®Thunderbolt™具备优秀的向下兼容性能，Intel®Thunderbolt™ 5接口可以直插 Intel®Thunderbolt™ 3或Intel®Thunderbolt™ 4设备，无需进行额外设置，但要是想让链路上的所有设备都尽可能取得最大速度，那就需要对链路上的设备排布做一些优化了。

Intel®Thunderbolt™菊花链的每一个节点都是一个点对点链路，两端控制器会协商出双方都能支持的最高速率。当链路两端都是Intel®Thunderbolt™ 5控制器时，协商结果是80Gbps，这时雷电5设备就可以发挥其最佳性能；而当其中一端是Intel®Thunderbolt™ 4或Intel®Thunderbolt™ 3时，双方退回到PAM-2信号体制，速率锁定在40Gbps。

（图片来源：PAM-3信号体制（自制））

因此，如果你把一台Intel®Thunderbolt™ 4硬盘盒插在Intel®Thunderbolt™ 5扩展坞和Intel®Thunderbolt™ 5显示器之间，那么从硬盘盒往后的整段链路，包括硬盘盒本身和后面的Intel®Thunderbolt™ 5显示器，都会被限制在40Gbps以内。前方的带宽再宽，通过这个节点时也只能降速匹配。

而如果把老设备放在链的最末端，并且在它的前面用一台对速率不敏感的Intel®Thunderbolt™ 5设备时，将是相对最佳的排布方式，能够在混用链路上尽量降低性能损失。

激活Bandwidth Boost

需保持全链Intel®Thunderbolt™ 5

Intel®Thunderbolt™ 5最受关注的功能之一，是它的Bandwidth Boost动态带宽增强。标准模式下 Intel®Thunderbolt™
5可提供80Gbps的双向带宽，而当系统检测到高视频带宽需求时，比如同时挂载多台8K显示器或4K高刷屏，Bandwidth
Boost技术会自动将带宽分配调整为非对称模式，上行120Gbps、下行40Gbps，实现最高三倍于Intel®Thunderbolt™ 4的视频传输能力。

（图片来源：英特尔官网）

这项能力的技术基础是PAM-3信号技术，它在每个时钟周期可以传输1.5比特数据，在不更换现有PCB板材和连接器的前提下将有效带宽翻倍，再借助非对称模式临时调用下行带宽给上行方向。

而Bandwidth Boost能否成功激活，有一个非常明确的前提，即链中所有的设备都必须支持Intel®Thunderbolt™ 5。带宽非对称协商是Intel®Thunderbolt™ 5控制器之间的专属能力，Intel®Thunderbolt™ 3和Intel®Thunderbolt™ 4的控制芯片无法识别这组信号协议，因此一旦链中出现一台老设备，整条链路就会为兼容老设备，降低到无动态带宽增强的模式。

（图片来源：英特尔官网）

因此，如果你的使用场景对视频带宽有硬需求，比如需要同时推动三台4K 144Hz显示器，或一台8K显示器再加一块高速NVMe移动硬盘，那么让菊花链保持纯Intel®Thunderbolt™ 5就是非常必要的前提。至于那些仍需使用Intel®Thunderbolt™ 4的老设备，接到主机的另一个独立端口上就可以，各走各的通道，互不影响。

综合来看，Intel®Thunderbolt™的菊花链用一根线扫平了桌面上的杂乱，但这条链有自己的运行规则，掌握了这些规律，就能让菊花链发挥出其最佳效率。