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Thunderbolt 5 vs Thunderbolt 4および3 vs USB4

AppleはMacBookの接続規格をThunderbolt 4からThunderbolt 5に変更しました。M4 Pro、M4 Max、M3 Ultraを搭載したMacには現在、少なくとも3つのThunderbolt 5ポートが搭載されていますが、M4プロセッサのみを搭載したMacはThunderbolt 4のままです。以前のMacBook Airモデルの一部では、ProモデルとMaxモデルでポートが「Thunderbolt / USB 4」および「Thunderbolt 4とUSB 4」と記載されていました。

これらは一体何を意味するのでしょうか?Thunderbolt 5、Thunderbolt 3、そしてThunderbolt 3の違いは何でしょうか?そしてUSB4とは何でしょうか?

同じ「Type-C」接続でさまざまな速度(5Gbpsから120Gbpsまで)と機能を実現できるため、USBとThunderboltはこれ以上混乱することはないだろうと考えました。

Appleユーザーの観点から見ると、Thunderbolt 4はThunderbolt 3との下位互換性があり、目新しい点や異なる点はあまりありません。大きな変化はThunderbolt 5でもたらされました。

(Apple はおそらく来年中に TB5 を全製品に展開するでしょうが、Windows ユーザーにとって Thunderbolt 5 は依然として高級コンピュータ専用であり、おそらくまだ数年は主流にはならないでしょう。)

実際、M1およびM2 MacBookの技術仕様では、AppleはThunderbolt 4と呼ばず、Thunderbolt 3を含む「Thunderbolt / USB 4」と記載しており、混乱を招いています。上位モデルのM1 ProおよびM1 Max MacBook Proでは、Appleはポートを完全なThunderbolt 4として記載しています。これは、Pro/Maxバージョンが複数の外部ディスプレイをサポートできるのに対し、M1またはM2 MacBookは機能が制限されているためです。2台の外部ディスプレイに接続できないため、Thunderbolt 4認定を取得することはできません。しかし、M1およびM2 MacBookを2台以上のディスプレイに接続できるようにするソフトウェアの回避策があります。

Apple Thunderbolt 3 USB4

Thunderbolt 4 と Thunderbolt 5 の違いは何ですか?

2022年に多くのティーザーと2022年10月のデモを経て、Intelは2023年9月12日にThunderbolt 5を正式に発表し、Appleは2024年からMacBook Pro、Mac Studio、一部のMac miniモデルにThunderbolt 5を導入し始めました。

Thunderbolt 5 は、Thunderbolt 4 の Thunderbolt 3 に対するマイナーな (Mac) 機能強化とは異なり、Thunderbolt 4 から大幅に進歩しています。

帯域幅は40Gbpsから80Gbpsに倍増し、ディスプレイ接続は最大120Gbpsまで高速化されます。これは、従来の接続ソリューションと比較して最大3倍の帯域幅となります。Bandwidth Boostは、双方向のダウンストリーム帯域幅の一部を使用して、より高速な単方向120Gbpsのデータレートを実現します。

• Thunderbolt 5は、接続されたMacに最大240Wの充電電力を供給します。Appleの16インチMacBook Proは、MagSafe 3ポートとThunderbolt 5ポートの両方で140WのPD 3.1をサポートしています。Thunderbolt 4ポートはPD 3.0に準拠しており、100Wに制限されています。つまり、Thunderbolt 5搭載MacBookは、MagSafe 3接続またはThunderbolt 5ポート(240W定格のThunderboltケーブルまたはUSB-Cケーブルを使用)のいずれかを介して急速充電できます。

• Thunderbolt 5は、現在のDisplayPort 1.4に代わり、 DisplayPort 2.1もサポートしています。DisplayPort 2.1は、1台のディスプレイで最大10K解像度(10240×4320ピクセル、60Hz)をサポートします。これは、DisplayPort 1.4がサポートしていた8K解像度を上回っています。また、帯域幅管理を改善する改良版のDisplay Stream Compression(DSC 1.2a)も搭載されています。

• コンピュータのプロセッサによっては、Thunderbolt 5では単一のアップストリーム接続から最大3台の外部ディスプレイを接続できます。現時点では、AppleのM4 Maxチップのみに対応しています。

• Thunderbolt 5では、「パッシブ」ケーブルの長さが長くなり、「アクティブ」な接続が必要になるためコストが増加します。Thunderbolt 4では0.8~1メートルでしたが、Thunderbolt 5では1.2メートルまで延長できます。

• Thunderbolt 5では、Thunderboltバスあたり6台までのデイジーチェーン接続という制限がありますが、デュアルポート構成では両方のポートで合計10台のデバイスを接続できます。帯域幅は動的に調整され、使用状況に応じて一方の方向をもう一方の方向より優先させることができます。

Thunderbolt 5 は、Thunderbolt 3、Thunderbolt 4、USB4 デバイスと下位互換性があるため、既存の周辺機器を交換することなくアップグレードできます。

Thunderbolt 5 vs Thunderbolt 4 vs USB4 vs USB-Intel

インテル

Thunderbolt 5 が必要な人は誰ですか?

誰もが機器に最先端のテクノロジーを取り入れたいとは思いますが、Thunderbolt 4と比較したThunderbolt 5のメリットは、最高速の外付けSSDストレージや超高解像度・高リフレッシュレートモニターにあまり頼らないMacユーザーよりも、ハードウェアの限界まで押し上げるスタジオプロフェッショナルにとっての方が現実的です。大多数のMacユーザーがThunderbolt 5に急いで移行する必要はありませんが、Macをアップグレードする際には、あれば便利な機能と言えるでしょう。

USB4 と Thunderbolt 4 の違いは何ですか?

IntelはUSB 4.1、4.2などの混乱を避けたかったため、USBのすぐ隣に「4」を詰め込みました。Appleはこれを無視し、Appleらしいやり方で「USB 4」と呼ぶことに固執しています。

どちらも、Thunderbolt 3 と同様に、同じ Type-C コネクタを使用します。

Thunderbolt 4はUSB4と同じプロトコルを基盤としており、両者は密接に連携しています。すべてのThunderbolt 4デバイスはUSB4をサポートしています。USB4対応のノートパソコンをお持ちであれば、Thunderbolt 4デバイスを使用できますし、その逆も可能です。

実際、Thunderbolt 4 はすべての機能を備えた USB4 です。

ただし、すべての USB4 デバイスが、完全に認定された Thunderbolt 4 と同じくらい強力であるとは限りません。

Apple 版の Thunderbolt 3 と同様に、Thunderbolt 4 は常に完全な 40Gbps の帯域幅を備えています。

USB4は20Gbpsから始まり、Thunderbolt 4の40Gbpsにも達します。製品のマーケティングではUSB 20またはUSB 40と表記されているものを探してください。

USB4ポートは1台のディスプレイしかサポートできません。Thunderbolt 4は2台の4Kディスプレイをサポートできます。

USB4 の良い点は、メーカーが Thunderbolt ではないより強力なハブやドックをより安価にリリースできるようになることです。

しかし、Thunderbolt製品は認証を受けているため、最高水準であることを意味します。USB4デバイスは認証を受ける必要がないため、今日のUSB-Cハブのように、品質の異なる多くのUSB4デバイスが市場に溢れかえるようになるでしょう。

Thunderbolt 4 hubbing

Thunderbolt ハブとは何ですか?

Thunderbolt 4は、ある意味、Macユーザーにとって単なるソフトウェアアップグレードと言えるでしょう。新しいハブ機能を利用するには、少なくともAppleのBig Surオペレーティングシステム(macOS 11)が必要です。

ハブを使用すると、Thunderbolt デバイスのデイジーチェーン接続のリスクがなくなります。

これまでも、複数の Thunderbolt デバイスを接続することは可能でしたが、チェーンが長くなる可能性があり、そのうちの 1 つ (チェーンの最後の 1 つを除く) を削除すると、チェーンが再確立されるまで他のすべてのデバイスは使用できなくなります。

Thunderbolt ハブを使用すると、ハブまたはドックに最大 4 つの Thunderbolt ポートを配置できます。各ポートは独立した「ブランチ」であり、他のポートに接続されている他の Thunderbolt デバイスに影響を与えることなく切断できます。

最大 6 台の Thunderbolt 4 デバイスをスマートにデイジー チェーン接続できます。

Thunderbolt 3 と Thunderbolt 4 の違いは何ですか?

Thunderbolt 4 は Windows PC にのみ大きな違いをもたらします。Windows PC の Thunderbolt 3 のバリエーションでは機能が制限されることが多かったのに対し、Apple は常にユーザーに完全な Thunderbolt 3 機能セットを提供してきました。

Windows ラップトップの Thunderbolt 3 では、40 Gbps の帯域幅を完全に利用できない可能性があり、複数のディスプレイや電力供給をサポートしていない可能性があります。

かわいそうな PC ユーザーたち、同情せざるを得ません。

Thunderbolt 4 では、すべてのコンピューターに必須の認証が必要です。つまり、Windows ユーザーは、Apple ユーザーが Thunderbolt 3 で利用できる優れた機能をすべて利用できるようになります。つまり、Thunderbolt 4 は、すべてのコンピューター ユーザー向けに Thunderbolt 3 を標準化します。

下位互換性はありますが、Thunderbolt 4 または 5 デバイスを購入すれば、将来にも対応できるセットアップになります。

もしあなたのMacにThunderbolt 3が搭載されているだけなら、ご心配なく。Windows PCでも制限なくThunderbolt 3を活用できるようになったのです。以前はPCメーカーが理論上のスペックを謳っていても、単に「互換性がある」と謳って「認定済み」ではなく、最高のパフォーマンスを発揮できなかったのです。

Apple独自のM1またはM2チップを搭載したMacBookには、ネイティブで複数の外部ディスプレイを接続できないという大きな制限がありました。しかし、M1およびM2 MacBookで複数の外部ディスプレイを接続できるようにする回避策があります。

実際、Thunderbolt 3 では 1 台の外付け 4K モニターのみをサポートすればよく、一方、Thunderbolt 4 搭載のラップトップでは 2 台の 4K ディスプレイまたは 1 台の 8K ディスプレイをサポートする必要があります。

Thunderbolt 4と5では、Thunderbolt 4または5ドック上でマウスを振ったりキーボードをタップしたりするだけでコンピューターを起動できます。Thunderbolt 3では必ずしもそうではありませんでした。AppleがThunderboltをバージョン4と明確に呼ばないのは、M1/M2ディスプレイの制限があるからかもしれません。

TB4 と TB5 は、Intel VT-d ベースのダイレクト メモリ アクセス (DMA) 保護 (DMA 再マッピングとも呼ばれる) を必要とするため、よりデータ安全なテクノロジでもあります。

他に何かありますか?Thunderbolt 5は64GbpsのPCIe(Peripheral Component Interconnect Express)をサポートし、TB4の32GbpsやTB3の16Gbpsよりも高速なストレージ速度を実現します。初期のThunderbolt 3 MacBookの中には、右側のThunderboltポートで利用できる帯域幅が少ないものもありました。ストレージデバイス間で非常に大きなファイルを頻繁に転送する場合、PCIeの高速化は重要です。

ここで言及しているのは、Thunderbolt の総帯域幅のうち、PCI Express データ転送に割り当てられる割合です。Thunderbolt 4 および 5 では、PCI Express の4レーンすべてが利用可能であるため、PCIe は Thunderbolt の総帯域幅 40Gbps/80Gbps のうち最大 32Gbps または 64Gbps を消費する可能性があります。Thunderbolt 3 では、ノートパソコンのメーカーやモデルによっては、実装によって PCIe 帯域幅が 16Gbps しか提供されない場合があります。 

Thunderbolt 4と5のその他の利点としては、ハブやドックに2つ以上のThunderboltポート(最大4つ)を搭載できるようになったこと、そしてTB4とTB5のケーブルが最大2メートルの長さでも40Gbpsの帯域幅を処理できることなどが挙げられます。以前は、パッシブTB3ケーブルで全帯域幅を処理するには0.7メートル以下が必要でした。

Thunderbolt 4と(ほとんどの)USB4は最新のUSB PD 3.1規格に対応しており、USB PD 3.0とThunderbolt 3の最大100Wに対して、最大240Wの充電が可能です。より高い充電速度を得るには、適切なケーブルを使用する必要があります。おすすめのThunderbolt 4ケーブルをまとめた記事をご覧ください。

Thunderboltドック

最高の Thunderbolt ハブとドッキング ステーションをテストしました。 

TB4およびTB5ハブには通常、4つのThunderboltポート(コンピューター接続用のアップストリームポート1つと、外部デバイス接続用のダウンストリームポート3つ)が搭載されています。ドックによっては、ダウンストリームポートの1つまたは2つが、HDMIやDisplayPortなどの従来型のディスプレイコネクタに置き換えられる場合があります。

これまでテストした中で最も機能豊富なハブについて詳しくは、Caldigit Thunderbolt 5 Element 5ハブのレビューをご覧ください。このハブは、Thunderbolt 5ポートを4基、10Gbps USB-Cポートを2基、10Gbps USB-Aポートを3基備えています。

CalDigit Element 5 Hub port speeds

鋳造所

CalDigit Thunderbolt 4 Element ハブには、4 つの Thunderbolt 4 ポートと 4 つの 10Gbps USB-A ポートが搭載されています。

OWC Thunderbolt Hub ports
Thunderbolt 5 vs Thunderbolt 4 speeds video, data and connections

インテル

Thunderbolt の所有者は誰ですか? Intel ですか、それとも Apple ですか?

AppleとIntelは2010年からThunderboltテクノロジーで協力しており、2011年に最初のThunderbolt MacBookをリリースした。

Appleは「Thunderbolt」という商標を登録しましたが、その見返りとして「技術の無制限使用」をIntelに譲渡しました。しかし、Thunderbolt技術の正式な所有者はIntelです。

この合意以前、この技術はインテルでは「Light Peak」として知られていました。