Thunderbolt 4はいつ出るのか?帯域は?

2020年1月8日追記
Intelは2020年1月7日、CES 2020でUSB 4をサポートしたThunderbolt 4を発表しました。
ただし詳しい帯域については触れられていません。
ただ、現在伝えられている情報としてはUSB 4をサポートしたのみで帯域は40Gbpsから変化はありません。

40Gbpsの高帯域を誇るThunderbolt 3が登場してから既に4年が経過しているが、後継のThunderbolt 4についての噂は全く耳にせず、2019年秋発売の新型Mac ProもThunderbolt 3止まりである。

個人的にThunderbolt 4の登場時期について調査していたところ、1年前のスレッドではあるがRedditで興味深い議論が行われていたので、今回はThunderbolt 4の登場時期について予想してみる。

ThunderboltはPCI-ExpressとDisplayPortの技術次第

Thunderboltは技術的にはPCI-ExpressとDisplayPortの技術を用いているため、当然のことながらPCI-ExpressとDisplayPortの技術的制約を受ける。

現在のThunderbolt 3はPCI-Express 3.0・DisplayPort 1.4の技術を利用しているが(中にはThunderbolt 3を名乗っていてもDisplayPortコントローラーのバージョンの違いにより、DisplayPort 1.2レベル止まりのThunderbolt 3もあるが)、PCI-ExpressとDisplayPort双方が新たに仕様を策定して進化しない限り、Thunderboltの進化もない。

PCI-Expressに関してはPCI-Express 4.0が2017年10月に仕様策定完了、5.0が2019年5月に仕様策定完了しているが、DisplayPortの仕様策定はこれまでと比べると遅れて、つい先日ようやくDisplayPort 2.0の仕様策定が完了したばかりだ。

条件的には現時点でPCI-ExpressとDisplayPortの新仕様の策定は完了しており、Thunderboltが進化する条件は揃っているがThunderboltはIntelとAppleの共同開発であるため、ここからThunderbolt 4の仕様を煮詰めて実際にThunderbolt 4の仕様を策定するにもう少し時間がかかると思われる。

ただ、実際にはThunderbolt 4は既に仕様が策定されており、本来は2019年に発表する予定だったという噂も存在する。

PCI-ExpressとDisplayPortの帯域について

画像出典 synopsys.com

現時点でのPCI-Expressの最新規格である5.0は片方向32GT/sの帯域を誇り、x16レーンの場合は総帯域は128GB/sまで達する。

DisplayPort 2.0に至ってはDisplayPort 1.4の25.92Gbps(8.1Gbps x 4レーン)(総帯域幅32.4Gbps)を大きく超える77.4Gbps(20Gbps x 4レーン)(総帯域幅80Gbps)となる。

これにより、DisplayPort 2.0ではシングルディスプレイで16K@60Hz、デュアルディスプレイでは8K@120Hzという途方もない解像度とリフレッシュレートを実現することが可能になる。

ここから考えるとこの技術を基にしたThunderbolt 4でも帯域は大幅に上がるだろう。

Thunderbolt 4の帯域はどれくらいになる?

画像出典 ExtremeTech

Thunderboltは1、2、3とバージョンが上がるごとに帯域も倍になっているため、Thunderbolt 4が出たらThunderbolt 3の倍の帯域である80Gbpsをサポートしてもおかしくない。

DisplayPort 2.0の最大帯域が77.4Gbps(総帯域幅80Gbps)というのも理に適っている。

画像出典 FlatpanelsHD

ただ、Thunderbolt 3では内部のPCI-Expressの伝送が一方向3.0 x 4レーンだが、この伝送がThunderbolt 4ではどのような帯域になるのかは予想が難しい。

PCI-Expressは5.0まで仕様策定が完了しているが、RedditのスレッドではThunderbolt 4のベースは5.0ではなく4.0止まりになると予想している人もいる。

eGPUの利用を考慮しても現在の3.0 x 4レーンから大幅に帯域が上がることは間違いないが、その伝送帯域については僕の知識不足で正確に予想することは出来ない。

知識不足の上で強いて考えるなら、現行の一方向3.0 x 4レーン(32Gbps)から仮に一方向4.0 x 4レーンになったとすると帯域は64Gbpsまで上がる可能性はあるかもしれない。

Thunderbolt 4はいつ出る?

画像出典 Blogs@Intel

PCI-Express 4.0対応製品は2019年になってようやく対応マザーボードが出荷され、DisplayPort 2.0の対応製品は2020年末頃までに市場に出回ると予想されており、Thunderbolt 4についても恐らくは2020年末かそれ以降の登場となるだろう。

ThunderboltがIntelとAppleの共同開発規格である以上、IntelのCPUやチップセットがPCI-Express 4.0/5.0の他に、DisplayPort 2.0に対応する必要もあるため、ぶっちゃけるとThunderbolt 4の発表はIntel次第ということになる。

もちろん前述のようにThunderbolt 4は既に仕様が策定されて本来は2019年に発表予定だったという噂もあるため、既にThunderbolt 4の規格自体は完成しているという可能性もある。

いずれにしろ僕個人の推測では恐らく2020年にThunderbolt 4を発表し、2021年以降にThunderbolt 4対応Macが出回るのではないかと思っている。

まとめ

僕はハードウェアのスペシャリストでもなければ、業界団体と繋がりがあるわけでもない素人であり、知識も中途半端なので的外れなことを言っているかもしれない点はご容赦願いたい。

もしこの記事を見て情報の誤りや僕の理解不足な点などがあった場合は、是非ともコンタクトフォームからご指摘をお願いしたい。

ただ、僕個人としては2020年にThunderbolt 4についての何らかの発表がなされ、2021年以降に対応Macが出回り、その帯域は80Gbpsという予想はあながち外れでもないと思っている。

8K/16K解像度の時代もすぐそこまで来ており、Thunderboltもそれらの新時代に適応せざるをえないので、Thunderbolt 4の登場は間近であることは間違いないだろう。