随着搭载M1芯片的Mac产品线发布，USB 4也逐渐进入大众的视野中。不过，苹果官网的MacBook Pro介绍图或许会让很多人一头雾水，明明标注为USB4，但速度为何只提到USB 3.1第二代？
此外，为什么宣传图里将Thunderbolt 4和USB 4放在一起？USB 4和原先的USB 3协议哪些不同？以及最新的Thunderbolt 4（简称TB 4）有哪些改变？你将能在这篇文章里得到解答。
比USB 3更好的USB 4来了
USB 4是最新一代USB规范标准，带来下列的特性：
统一的形状
统一的接头
USB 4将只有Type-C这样形状的接头，和TB 3接头上保持完全一致，且最低也会保障USB 2（480Mbps）的速度，足以满足简单的数据传输需求。基于上述，相信大家以后带Mac出门，其意义上，可以只带一根或者两根线（C-Lightning）就能出门。
全新的数据“隧道”
USB 4不使用传统的数据传输机制，而是采用“隧道”的方式，在整条资料链路上划分出不同的“隧道”用来传输数据，目前USB 4支持以下三种隧道：
为方便理解，这里举个例子：将USB 4理解成一个可以随时调整车道的公路。数据传输（小汽车）、图片传输（SUV）和大型数据传输（大货车）都可以从这个线上（公路）经过；由于（车道）可以随时发生改变，所以可以根据即时长据传输速度（车流量），调整每个隧道的最大速度（有多少车道），做到充分利用带宽。
对于数据传输信道和PCI-E隧道，这种可以同时创建多个相同隧道的类型，带宽也可以被充分利用。例如，给新Mac接上支持USB 4的USB扩展端口，也同时接上多个U盘和SSD，当一个U盘传输数据，占用掉扩展端口10%左右的带宽，剩下90%的带宽可以释放给高速外置SSD使用，相较于旧版本的USB协议，所有设备平均分享的总带宽要好上许多。
USB 3.1的第二代隧道
因此，明明是USB 4协议，在搭载M1芯片的Mac上，其技术详情里标记的却是USB 3.1第二代（也就是USB 3.2一代）的主要原因。在USB 4的状态下，数据传输时的速度只有USB 3.2 10Gbps的速度。那么USB 4最大40Gbps的速度是如何达到的呢？
两倍的速度，但高速传输却更复杂了
如果仅支持通过USB 3.2隧道传输数据，那么USB 4只强制要求10Gbps的数据传输带宽，也可以选择20Gbps的数据传输带宽。如果加上显示传输所需要的带宽，USB 4强制要求的带宽则是20Gbps，也可以选择40Gbps的高速版本（扩展端口强制需要），一切全部由厂商决定。
由于存在非常多的可选项目，所以将接口、转接器和外置设备在支持USB 4以后的速度归纳出来，方便大家日后查询：
和其他协议的兼容DisplayPort 2.0
虽然USB 4本身已经支持DisplayPort 1.4a的图片传输标准——支持8K 60FPS或者4K 120FPS的图片传输，这个标准能够满足未来3–5年的需求，但是更久以后呢？USB 4选择的是兼容DisplayPort 2.0，也就是USB 4的DisplayPort Alt Mode。这也是为什么M1芯片没有具体标注DisplayPort版本的主要原因，因为这个Type-C接头能够在DisplayPort 1.4a与DisplayPort 2.0适用，方便在需要的时候能够随时切换。
通过DisplayPort 2.0，最大可以推动一个60Hz 10bit色彩深度的可压缩16K HDR显示器，或是一个60Hz 10bit色彩深度的无压缩10K SDR显示器，足以能够满足未来8–12年的显示需求。
Thunderbolt 3与Thunderbolt 4
想要更快速的传输，还是要靠Thunderbolt 3&4。但USB 4对Thunderbolt 3&4都是可选兼容性，不过一般支持PCI-E隧道的USB 4就是兼容TB协议的，如搭载M1芯片的Mac。如果兼容TB协议，USB 4还能支持网络传输、PCI-E外置扩展、菊花链拓扑等特性。
由于TB的特殊性，当USB 4运行于TB兼容模式的时候，每个链路都会比原来更快一些。
PD协议
PD协议也算是我们的“老朋友”，同样USB 4也支持PD协议，规定每个USB 4接口至少支持7.5W供电，最大支持100W的供电。
USB 4还考虑到PD连接之前的功率，规定在PD协商之前，每个USB 4接口需要提供5V的电压，和下列三项中的任何一个<250mA（默认）、1.5A和3A电流。
通过全新的USB 4，你不仅可以使用一根线完成笔记本的扩展屏幕、传输数据、甚至外置GPU畅玩游戏，甚至还会智能分配带宽让该快的更快，其他不需要的设备更加节省带宽。
“小”更新的Thunderbolt 4协议
TB 4和其他协议的对比。
总结来说，TB 4没有太大的升级，但确实减少用户许多的麻烦。。
更统一
先前TB 3时，虽然以最大速度40Gbps为宣传，但实际上还是有最大速度20Gbps的版本（Alpine Ridge）。而这次更新，完整写明了TB 4的最大速度，且只有40Gbps这个选项，让用户能清楚对比。
TB 4对USB4是完整兼容，再也不会出现买了根很贵的线却用不了的情况，万能线认准TB 4就好。
更安全
强制打开DMA保护，能够阻止外围设备未经许可直接访问内存。Surface系列一直不支持TB的原因，正是因为先前的外围设备可以直接访问内存，存在着安全的问题。
更方便
TB 4至少有一个接口能保留充电的功能，大部分在外出的场景时，可以用一个PD充电器解决。以往有不少游戏笔记本支持TB 3却不支持充电，出门还要背着体积很大的电源才行，但未来这个情况应该会少很多了。
TB 4的扩展端口还允许外置鼠标和键盘来唤醒计算机，在一根线连接计算机、显示器、扩展端口、外置硬盘的场景里，应该会变得更加容易使用。
TB 4接口也将支持双路服务器4K输出。原本在使用扩展端口时，只能输出一个4K 60Hz画面，另一个4K 60Hz画面需要用另外一根TB电缆。未来使用一个TB 4的扩展端口，甚至是一根TB 4电缆就可以同时支持2个4K显示器的输出。这可能也是为什么新Mac不支持TB 4的主要原因，因为搭载M1芯片的Mac通过Type-C外置显示器时，只能连接一台。
总结来说，TB 4并没有大幅度的升级，却也没有把Type-C做得更复杂——不会让普通用户更加困惑：“明明都是Type-C，为什么这个线用不了？”除此之外，TB 4能够完整兼容USB4，也就是可以将TB 4和USB4 40Gbps画上等号，用户在选购时不会再搞错了，且不会再出现将昂贵的线接在计算机和硬盘上，却发现速度只有USB 2.0这样令人沮丧的情况。