為了USB 4，蘋(píng)果放棄了最后一顆英特爾芯片

自蘋(píng)果在Mac系列上從英特爾的x86平臺(tái)，轉(zhuǎn)向自研的M系列ARM架構(gòu)芯片后，不只是英特爾，過(guò)去負(fù)責(zé)Mac獨(dú)立GPU的AMD也與蘋(píng)果再無(wú)來(lái)往了。雖然對(duì)于x86的市場(chǎng)份額影響不大，但對(duì)這兩家x86大廠來(lái)說(shuō)，還是損失了一筆不小的營(yíng)收。盡管明面上再無(wú)合作，但蘋(píng)果為了支持雷電協(xié)議接口，還是在機(jī)身內(nèi)部用到了英特爾的芯片。

USB 4保持一致，雷電4卻降級(jí)成了雷電3

我們從近期發(fā)布的M2 Macbook Air和Macbook Pro中可以看到，蘋(píng)果在這兩款機(jī)型以及早前發(fā)布的14/16英寸Macbook Pro和Mac Studio上，都采用了USB 4接口，足見(jiàn)蘋(píng)果打算從低中高三大定位的產(chǎn)品上全部擁抱這一新標(biāo)準(zhǔn)了。

不過(guò)蘋(píng)果在參數(shù)這塊一向雞賊，這次在USB接口上也有所體現(xiàn)。在M1 Pro、M1 Max和M1 Ultra的產(chǎn)品線中，蘋(píng)果給出的USB接口是直接用雷電4來(lái)形容的，同時(shí)也支持最高速率40Gb/s的USB 4。然而在最新的M2產(chǎn)品上，蘋(píng)果換了一個(gè)說(shuō)辭，變成了雷電/USB 4接口，但這里支持的可不是雷電4，而是雷電3。

雖然兩者最高速率相同，但在一些方面還是存在差距的，對(duì)Mac生態(tài)來(lái)說(shuō)，主要就體現(xiàn)在外接顯示器的個(gè)數(shù)上，雷電4接口的Mac支持兩臺(tái)以上的6K 60Hz顯示器輸出，而雷電3接口的Mac最多只能支持到一臺(tái)。此外，在連接雷電規(guī)格的存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，雷電4的最低速度要求比雷電3提高了一倍。

其實(shí)這樣的雷電3配置早在搭載基礎(chǔ)版M1芯片的Mac產(chǎn)品上就是如此了，并沒(méi)有什么值得大驚小怪的，畢竟蘋(píng)果以產(chǎn)品定位來(lái)閹割功能的操作大家都已經(jīng)司空見(jiàn)慣了。但這一次從雷電4轉(zhuǎn)向雷電3，卻暴露了蘋(píng)果終于打算在芯片上與英特爾一刀兩斷了。

再見(jiàn)英特爾？

隨著M2芯片Macbook的正式發(fā)售，相關(guān)的拆解自然也就一同冒了出來(lái)。iFixit在拆解M2芯片的Macbook時(shí)發(fā)現(xiàn)，蘋(píng)果沿用了一整個(gè)M1系列的兩顆英特爾雷電4 Retimer芯片JHL8040R，被換成了兩顆定制USB 4 Retimer芯片U09PY3，這也意味著蘋(píng)果Mac新產(chǎn)品線上最后一顆英特爾芯片也就此消失了。

Retimer芯片主要用來(lái)提高從CPU走向接口的高速信號(hào)質(zhì)量，由于USB 4主機(jī)設(shè)備強(qiáng)制要求Retimer芯片，蘋(píng)果此前用到的英特爾雷電4 Retimer由于已經(jīng)兼容了USB 4，所以也就繼續(xù)用了下來(lái)。不過(guò)為何搭載JHL8040R Retimer的芯片既有雷電3，也有雷電4，這可能與蘋(píng)果自己的設(shè)計(jì)有關(guān)。

與英特爾11代之后的移動(dòng)端處理器一樣，蘋(píng)果的M系列芯片也選擇了集成雷電控制器，而不像桌面處理器、數(shù)據(jù)線等雷電主機(jī)/設(shè)備一樣，用到英特爾自己的JHL8X40系列雷電4控制器。蘋(píng)果可能在集成的雷電控制器上做了一些改動(dòng)，才導(dǎo)致同樣的retimer芯片出現(xiàn)了接口規(guī)格不同的差距。

至于為何新的U09PY3芯片也僅僅支持雷電3，就不得而知了，筆者只能在此給出自己的猜測(cè)。USB 4是兼容雷電3的，這也是英特爾將雷電3標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)給USB-IF組織并取消專利費(fèi)用后的結(jié)果，但與此同時(shí)雷電4的認(rèn)證，目前看來(lái)還是牢牢掌握在英特爾手中的。

畢竟英特爾自己的雷電控制器才是擁有完整生態(tài)的雷電4，譬如基于VT-d架構(gòu)的DMA保護(hù)，對(duì)外接顯卡的支持等等，而這些都是蘋(píng)果M系列的雷電接口不支持的特性。所以U09PY3芯片與市面上其他USB 4 Retimer芯片一樣，可能定位都還是在USB 4上，如果要單獨(dú)推出雷電4的Retimer芯片，才會(huì)去走英特爾的認(rèn)證。

USB 4 Retimer芯片布局已經(jīng)開(kāi)始

除了上面提到的英特爾JHL8040R，以及蘋(píng)果定制的未知廠商芯片U09PY3，還有一些廠商開(kāi)始了USB 4 Retimer芯片的布局，打破英特爾一家壟斷的情況，進(jìn)軍之后的主機(jī)、筆記本、手機(jī)以及數(shù)據(jù)線市場(chǎng)。

比如部分搭載了AMD 銳龍6000 Rembrandt APU 的筆記本電腦就開(kāi)始支持USB 4，他們用上了來(lái)自瑞典初創(chuàng)公司Kandou的USB 4 Retimer芯片Matterhorn系列。Matterhorn支持USB 4 Gen2和Gen3的信號(hào)（分別為20和40Gbps），DP 1.4和雷電3/2，目前有KB8001（4x4mm FCCSP）和KB8002（5x5mm FCCSP）兩個(gè)不同封裝大小的版本。

今年年初，Kandou就宣布已經(jīng)為Matterhorn找好了晶圓代工和封測(cè)，并從去年12月正式開(kāi)始量產(chǎn)了，力求滿足2022年客戶的需求。依照Kandou的說(shuō)法，Matterhorn是市面上唯一供應(yīng)的支持全SoC平臺(tái)的USB 4 retimer，已經(jīng)在全球前六的5家PC OEM中獲得了使用。

譜瑞科技也推出了PS8830這一同時(shí)支持USB 4、DP2.0和雷電3的Retimer芯片，選用了6x6mm BGA封裝?？紤]到支持了最新的DP2.0，對(duì)于支持這一標(biāo)準(zhǔn)的OEM廠商來(lái)說(shuō)可以減少開(kāi)發(fā)成本和時(shí)間。不過(guò)該產(chǎn)品的最新消息是已經(jīng)開(kāi)始送樣，是否已經(jīng)量產(chǎn)出貨仍然未知。

除了以上兩家之外，新唐科技也有對(duì)應(yīng)的USB 4 Retimer產(chǎn)品，比如用于線纜等設(shè)備端的USB 4 Retimer芯片KM864742，同樣支持DP和雷電協(xié)議。除了設(shè)備端以外，新唐科技似乎也在準(zhǔn)備主機(jī)端的USB 4 Retimer芯片。

對(duì)于這些Retimer芯片設(shè)計(jì)廠商來(lái)說(shuō)，目前最大的市場(chǎng)可能還是在AMD平臺(tái)上，尤其是未來(lái)幾年的AMD筆記本產(chǎn)品，英特爾畢竟還是會(huì)堅(jiān)守自己的主控和Retimer方案，蘋(píng)果也同樣選擇了定制方案。至于除蘋(píng)果外的ARM芯片什么時(shí)候能夠支持USB 4，尤其是面向手機(jī)和平板的SoC，就看ARM這塊后續(xù)的控制器和Retimer如何發(fā)展了。