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Bereits seit einigen Monaten veröffentlicht Intel immer wieder Details zur kommenden Thunderbolt-Generation namens Thunderbolt 5. Während unseres Besuchs bei Intel in Israel wurde erstmals eine erfolgreiche Thunderbolt-5-Verbindung demonstriert. Wenige Wochen später wurden einige technischen Aspekte von Thunderbolt 5 präsentiert, wenngleich man den Namen "Thunderbolt 5" noch nicht nennen wollte.
Thunderbolt 5 soll vor allem die Bedürfnisse nach schnelleren Schnittstellen befriedigen. Dies bezieht externe Datenträger ebenso mit ein, wie höhere Datenraten für Displays. Das Zusammenspiel aus Datenraten für Displays und die Möglichkeit, weiterhin schnell hohe Datenmengen über eine Schnittstelle übertragen zu können, ist aber sicherlich der wichtigste Aspekt bei Thunderbolt. Bei Thunderbolt 4 möglich sind es zweimal UHD mit 60 Hz und daneben noch bis zu 32 GBit/s für die Datenübertragung. Mit Thunderbolt 5 sind zweimal 8K, oder dreimal UHD mit 144 Hz möglich und dennoch stehen noch 64 GBit/s für Datenübertragungen bereit.
Aber das was Thunderbolt 5 ausmacht, ist eine gewisse Flexibilität, denn mit 80 GBit/s bidirektional und damit einer einfachen Verdopplung gegenüber Thunderbolt 4 ist es nicht getan. Thunderbolt 5 wird deutlich flexibler und kann die verwendeten Übertragungskanäle entsprechend der gewünschten Übertragungsrichtung anpassen. Somit ist es möglich, auch 120 GBit/s in die eine Richtung zu übertragen und weitere 40 GBit/s in die anderen Richtung zu empfangen. So wird der Tatsache Rechnung getragen, dass Datenübertragungen in den seltensten Fällen ausgeglichen in beide Richtungen laufen.
Neben der einen Datenübertragung wird mit Thunderbolt 5 aber auch die Stromversorgung aufgewertet. Anstatt wie bisher maximal 140 W sollen mit dem neuen Standard bis zu 240 W möglich sein – alles über ein Kabel und mit den eben angesprochenen Möglichkeiten der Daten- und Signalübertragung. 140 W müssen mindestens über Thunderbolt 5 bereitgestellt werden können.
Thunderbolt ist und bleibt für gewisse Protokolle agnostisch, das heißt es können verschiedene Protokolle darüber übertragen werden, darunter auch USB4 v2 und DisplayPort 2.1 Darüber hinaus weiterhin unterstützt wird PCI-Express 4.0 und somit steigt die Bandbreite hier auf 64 GBit/s für PCI-Express-Verbindungen.
Weniger häufig verwendet wird von den meisten Nutzern das Thunderbolt Networking. Dabei handelt es sich um eine PC-PC-Verbindung, die beispielsweise bei Apple-Hardware zur Wiederherstellung genutzt werden kann. Auch das Thunderbolt Networking wird von 32 auf 64 GBit/s in der Bandbreite beschleunigt.
Stecker und Kabel bleiben für die nächste Thunderbolt-Generation unverändert. Aktuelle, passive Kabel mit einer Länge von 1 m können weiterhin verwendet werden. Für bis zu 2 m ist ein Redriver notwendig und darüber hinaus funktionieren nur optische Kabel. Thunderbolt 4 unterstützt fünf Geräte, die per Daisy-Chain hintereinander gehängt werden. Für Thunderbolt 5 sollen es bis zu 16 Downstream-Ports sein.
Im Unterschied zu USB4 erreicht Thunderbolt 4 immer die versprochenen 40 GBit/s. Für USB4 v2 zeichnet sich ein ähnliches Bild ab. Auch hier sollen 80 GBit/s möglich und 120 GBit/s optional sein, garantiert werden diese allerdings nicht in jedem Fall. Thunderbolt 5 hingegen soll die bidirektionalen 80 GBit/s immer erreichen – unter gewissen Umständen eben auch bis zu 120 GBit/s. USB4 ist ein Subset von Thunderbolt 4 und so ist USB4 v2 auch nur ein Subset von Thunderbolt 5.
Thunderbolt 5 und USB4 v2 nutzen zur Signalübertragung ein PAM-3 (Pulsamplitudenmodulation). Im Gegensatz zu Non-Return-to-Zero (NRZ), wo Signale die Zustände 0 und 1 haben, arbeitet ein PAM-3 mit zwei Übertragungskanälen, die jeweils drei Zustände (-1, 0 und +1) kennen. Daraus ergeben sich neun Codierungen (000, 001, ... 111). Pro Taktzyklus können also mehr Daten übertragen werden, was die bidirektionalen 80 GBit/s für Thunderbolt 5 ermöglicht.
Neben den Docks, externen Speicherlösungen, schnellen Netzwerkverbindungen oder externen Grafikkarten sieht Intel inzwischen sogar den Bedarf an AI-Beschleunigern, die extern angebunden werden könnten. Konkrete Produktvorstellungen in diesem Bereich gibt es aber noch nicht.
Eine konkrete Ankündigung zur Verfügbarkeit der ersten Hardware mit Thunderbolt 5 gibt es ebenfalls noch nicht. Irgendwann 2024 soll es soweit sein. Der von Intel entwickelte Thunderbolt-5-Chip hört auf den Namen Barlow Ridge und wird in Notebooks, PCs sowie in den entsprechenden Thunderbolt-5-Endgeräten zum Einsatz kommen. Dieser ist noch per PCI-Express angebunden und kann daher von jedem Hersteller verwendet werden. Meteor Lake wird Thunderbolt 5 noch nicht ohne diesen Chip beherrschen, dies wird dann wohl erst für den Nachfolger der Fall sein.