为什么铜线上的 Thunderbolt 3 比 USB 3.1 更快？

Question

据我了解，Thunderbolt 3 和 USB 3.1 使用完全相同的 USB-C 连接器。我知道 Thunderbolt 3 的速度大约是 USB 3.1 的四倍。我曾以为这是因为 TB 使用光纤，但显然事实并非如此，根据https://en.wikipedia.org/wiki/Thunderbolt_(接口)。我也知道它不是并行接口。

那么，为什么 TB3 比 USB 3.1 更快？这与控制器有关，还是与电缆本身有关？

Answer 1

TB 速度更快，因为它使用两对 Rx/Tx 通道，而 USB 3.0/3.1 仅使用一对。USB 3.1 电缆仅包含一组差分 Rx/Tx 对，而 TB 使用两对，因此更厚且更昂贵。

在 Type-C 连接器中，USB 3.1 仅使用一组 Rx/Tx 触点，或者使用另一组，具体取决于电缆的插入方式。并且 USB 3.1 主机使用数据多路复用器切换到相应的引脚组。TB 使用两组高速数据对。

对于相同（可比一代）收发器技术，5Gb、10Gb 等等，TB 的速度总是快约 2 倍，因为其数据路径宽 2 倍。

Answer 2

Thunderbolt 3 的速度比 USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed+，10Gbps) 快 4 倍，二原因：

1. 它使用了 C 型电缆中的两种高速线对。
2. Thunderbolt 3 的 40Gbps 模式在至少一对上使用更快的信号，但为了使更快的信号发挥作用，需要进行艰难的权衡，将其限制为仅≤0.5m 的无源电缆，或昂贵的 2m 有源电缆（连接器中带有特殊 IC 芯片以协助信号处理的电缆）。