我電腦上有 USB-C，為什麼用不了雷電 3？

Thunderbolt 3，又叫雷電 3 或者雷靂 3，自 2015 年發佈以來，就馬上成了當時高端筆記本中速度最快、拓展性最強的接口協議。由於其控制器成本較高，Thunderbolt 3 通常只會出現在高端的筆記本上，但市面上不少使用 USB-C 接口的筆記本也同樣以高速、高拓展性為賣點進行宣傳。

所以在這篇鯨聞中，我決定跟大家分享一些關於 Thunderbolt 3 與 USB-C 的相關知識，希望可以幫助大家挑選適合自己的接口配件。

※ 由於 Thunderbolt 3 至今未公佈正式中文譯名，下文暫以雷電 3 代替 Thunderbolt 3。

USB-C 只是接口

首先要明確一個前提：雷電 3 只是一個接口標準，USB-C 才是這個接口的名字。也就是說，並不是所有的 USB-C 都是雷電 3。我們知道，USB-C 接口是一個全新的、真正泛用型的接口。USB 2.0 時代常見的 USB 接口一般只有不超過 5 個引腳，即使來到了 USB 3.0 高速時代，對應的 USB-A 接口也只是將引腳數從 4 個提升到了 9 個。雖然引腳數量並不會直接影響線纜的最大帶寬（模擬視頻接口 VGA 可有整整 15 個引腳），但線纜的最高帶寬確實會受限於線纜的引腳數量。

USB 2.0 下常見 USB 接口（圖片來源：Darx~commonswiki）

而作為新時代的 USB 標準，USB-C 的引腳數量提升到了驚人的正反 12 共計 24 引腳，為 40 Gbps 的超高速率打下了基礎。

但這並不意味著所有 USB-C 設備都能用上這 40Gbps 的超高帶寬，上文有說到 USB-C 只是接口，至於在這個接口上運行著哪種標準，就與接口無關了。比如 Nokia N1 或部分 Android 手機雖然使用了 USB-C 接口，但由於使用的依然是 USB 2.0 標準，運行速度自然就不可能達到 40Gbps。而當 USB-C 運行在 DP 協議下，USB-C 可以同時承載 DP 信號（5.4Gbps）與USB 3.1 Gen 2（10 Gbps）的數據，但也依然不到 40Gbps。

除此之外，USB-C 還支持包括 PD 與 QC 在內的多種快充制式，但需要注意的是，在使用雙向 USB-C 數據線為電子設備供電時，請務必設置好供電方向，慎防「堅果 R1 為 iPad Pro 供電」或者「Switch 為 MacBook Pro 供電」等現象。

雷電 3 才是協議

至於本期主角雷電 3，則是運行在 USB-C 接口上的帶寬最強的協議。不過想要在 USB-C 使用雷電 3 接口，光有 USB-C 線纜還不夠。雷電 3 協議依賴於雷電 3 控制器（Thunderbolt 3 Controller），同時也必須使用擁有雷電 3 控制器的數據線才可以正常使用。也就是說，必須電腦、數據線支持雷電 3 設備，才能使用到上雷電 3 的超高帶寬，比如我們之前在「奇物」欄目中介紹過的三星 X5 雷電移動硬盤。這款硬盤有著任何移動硬盤都無法比擬的超高讀寫速度，但由於只支持雷電 3 協議，就無法在小米筆記本、聯想小新等不支持雷電 3 協議的電腦上使用，電腦上有 USB-C 不代表電腦支持雷電 3 協議。

雷電 3 工作原理示意圖（圖片來源：Shigeru23）

比如在小米筆記本 Pro 的發佈會上，小米用擁有兩個 USB-C 接口的筆記本與擁有四個雷電 3 接口的 MacBook Pro 做對比，並得出了小米筆記本 Pro 拓展性更好的結論。從接口的種類來說，這樣的說法也說得過去，畢竟 MacBook Pro 甚至連 SD 卡槽都沒有。但如果說論接口的拓展性，MacBook Pro 可以外接的設備同樣豐富，四個雷電 3 協議接口中的任何一個都可以在連接 4K 顯示器與硬盤的同時，在菊花鏈的最末端轉接觸小米筆記本 Pro 上的所有接口。因此在我看來，雷電 3 協議接口無疑擁有更高的拓展性。

接口齊全，但只有全功能 USB-C，不支持雷電 3（圖片來源：小米商城）

上文提到的菊花鏈（Daisy Chain）則是雷電協議的另一大特點，在雷電 3 設備中，電腦上的一個雷電 3 接口可以通過「手拉手」或「一帶一路」的方式，將最多 6 個雷電 3 設備連接至同一個接口上，其中各設備會通過握手的方式確定各自的帶寬分配，同時還可以通過雷電 3 線纜主動分配各設備供電。

雷電 3 就一定能跑到 40Gbps ？

不一定。

從雷電 3 的工作圖中我們能看到，一個雷電 3 控制器使用了 4 條 PCIe 通道，因此可以直接獲得 40 Gbps 的高帶寬。但處理器所提供的 PCIe 通道是有限的，也就是說，有可能無法為雷電三控制器提供 4 條 PCIe 通道,這種現象通常出現在筆記本中。因此，市面上有些筆記本即使支持雷電 3 協議，但這個接口也只能跑到 20Gbps 的帶寬，也就是平時說的半速雷電 3 或閹割版雷電 3。

同時，由於臺式電腦更新週期的問題，不少用戶正在使用的臺式電腦並未搭載雷電 3 接口。而其中有的用戶會選擇使用雷電 3 擴展卡，將電腦上多餘的 PCIe 接口轉接成雷電 3 接口。由於拓展卡成本限制，一些拓展卡只能提供 20Gbps 的半速帶寬，使用時請務必留意。

同樣的，部分支持雷電 3 協議的數據線受成本限制，其內部的雷電控制器也只能提供 20Gbps 的帶寬。而當菊花鏈中有任何一個設備（包括雷電 3 連接線）帶寬只有 20Gbps，這個設備之後（下行方向）的所有設備都會運行在 20Gbps 的速率下。

因此，在使用菊花鏈連接多個雷電設備時，最好將低速率的設備連接在菊花鏈的末端，避免拖慢整條菊花鏈的運行速率。