ARM-Macs: Thunderbolt 3 im M1-SoC, aber Retimer-Bausteine für Thunderbolt 4

In Apples neuen ARM-Macs stecken Thunderbolt-4-fähige Retimer-Bausteine, aber keine ebensolche Logik.

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(Bild: Apple)

Von
  • Florian Müssig

Bereits letzte Woche haben wir versucht, das Bezeichnungswirrwarr um die Fähigkeiten der "Thunderbolt/USB 4"-Buchsen der neuen ARM-Macs mit den damals verfügbaren Informationen zu erklären. Inzwischen sind die ersten Geräte mit M1-Prozessor in Kundenhänden und einige haben ihr Exemplar umgehend zerlegt. Der Blick ins Innere eines Mac Mini, der im eGPU.io-Forum gepostet wurde, bringt etwas Licht ins Dunkel, doch völlige Klarheit sieht anders aus.

So verwendet Apple auf der Hauptplatine des Mac Mini zwei Bausteine vom Typ JHL8040R, die Intels Spezifikationsdatenbank ARK als Thunderbolt-4-Retimer führt. Allerdings sind diese Bausteine laut ARK bereits seit dem dritten Quartal 2019 verfügbar, während Intel selbst erstmals Anfang 2020 über Thunderbolt 4 gesprochen hat und viele Details sogar erst Mitte 2020 veröffentlicht wurden. In letzterem Zusammenhang hat Intel die Thunderbolt-4-Chips JHL8540, JHL8340 (beides Controller) und JHL8440 (Client) präsentiert – also andere Chips als die im M1-Mac.

Im Mac Mini mit M1-SoC stecken zwei Thunderbolt-4-Retimer-Bausteine von Intel.

(Bild: @itsage / eGPU.io-Forum)

Des Rätsels Lösung: Retimer-Bausteine enthalten keine Protokoll-Logik, sondern bereiten lediglich über die Leitungen gehenden elektrischen Signale qualitativ auf. Da sich die Nutzdatenrate zwischen Thunderbolt 3 und Thunderbolt 4 nicht geändert hat, gibt es keine Unterschiede für solch "dumme" Bausteine beziehungsweise ein älteres Retimer-Chipdesign funktioniert auch mit Thunderbolt 4.

Das gilt aber nicht für die Logik des eigentlichen Controllers. Anders als zuletzt vermutet hat Apple den Thunderbolt-Controller tatsächlich ins hauseigene M1-SoC integriert – Chapeau! Als offene Frage bleibt allerdings, warum Apple diesen jetzt nur mit Thunderbolt-3-Fähigkeit bewirbt.

Zu den möglichen Erklärungen gehören, dass die Logik die leicht abgeänderten Frequenzen, in denen sich Thunderbolt 3 und USB 4 / Thunderbolt 3 unterscheiden, nicht unterstützt. Einem Retimer ist der Unterschied egal, für eine nach einem Standard zu zertifizierende Logik sieht das ganz anders aus. Topographieerweiterungen wie Hubs statt Daisy-Chaining muss ein Thunderbolt-4-Controller ebenfalls zwingend unterstützen.

Denkbar wäre allerdings auch, das Intel sein Thunderbolt-4-Programm zu spät für die ersten M1-Produkte aufgelegt hat: Mitte 2020 dürften sämtliche "regulatorischen" Tests für die jetzt erschienenen Produkte schließlich schon gelaufen sein. Oder es hängt an Feinheiten wie den im Vergleich zu Thunderbolt 3 heraufgesetzten Anforderungen bei der Bildschirm- oder PCIe-Bandbreiten-Unterstützung, die ein M1-SoC eventuell nicht erfüllen kann.

Wie dem auch sei: Dass die endgültige Namensgebung zwar krude verwirrt, aber an sich völlig korrekt ist, wurde ja bereits ausführlich erläutert. Und auch, dass sich für Nutzer kaum Unterschiede ergeben, weil es noch kaum Thunderbolt-4-Peripherie gibt und die maximale Datenrate gleich bleibt.

(mue)