一根 260-480 元的雷电4数据线,拥有 40Gb/s 的链接带宽,当他连接两台 Mac 电脑时,实际文件传输速度可以到多少呢?可以快到飞起吗?本文来为你详细解析雷电4线缆、Mac 雷雳网桥的连接传输速度。

名词解释

雷电技术是英特尔开发的连接标准,可通过一个连接点提供电源、数据和视频信号。雷电技术认证为电缆、电脑和配件确立了强制最低要求,从而确保不同设备和供应商间实现更高的可靠性和互操作性。对于最终用户而言,基于雷电技术的产品能在连接配件时提供卓越的体验。

Apple Mac 上的雷雳3、雷雳4与 Intel 的雷电3、雷电4是一个东西,Apple 喜欢给自己的软硬件产品重新命名是有目共睹的,以至于 Mac 从 Intel 芯片转向 Apple 芯片雷雳3的名称又变成了“雷雳/USB4”,以彰显其是购买了授权的,其实还是雷电3。雷雳 4 (USB-C) 端口才是 Mac 上真正的雷雳4 端口。

USB4 与雷电4 的差别,简单来说,就是最高标准相同,最低标准不同,雷电4的下限要高于 USB4。举例来说,USB4 的带宽可以是 20Gbps,充电功率可以小于100W,连接显示器可以不用达到雷电4的标准。

雷电技术 4 可提供:

  • 高带宽:用于数据和视频传输的 40 Gbps 可动态分配带宽,是繁重工作负载或快速文件传输的理想选择。
  • 快充:高达 100W 的电源可用于笔记本电脑充电,高达 15W 电源用于电脑供电的配件。
  • 丰富的显示选项:单个连接可支持高达两台 4K 60 Hz 的显示器或一台 8K 60 Hz 显示器。

USB-C 本质上是个连接器类型,区别于以前特别常用的 USB-A 连接器、Apple 的Lightning 连接器,所以雷电3、雷电4、USB4、USB3.2、USB2.0 等协议都可以使用两种连接器,只是通常雷电3、雷电4只提供 USB-C接口,而 USB4、USB3.2 同时提供两种接口与线缆,或者提供 USB-C 接口加 USB-A 转接头。从文章首图可以看出,要区分 USB-C 的接口或者线缆,需要看产品印刷标志或者产品详细参数说明。

举例来说,Apple 的 Lightning 接口与最新 iPhone 15 系列随机附送的 USB-C 接口线缆,实际上是 USB 2.0 的标准,只有 480Mbps 的传输速率,需要提高速度,需要额外购买 USB 3.2 线缆或者雷电3、雷电4线缆,并且排除了 iPhone 15 基础款,仅仅 iPhone 15 Pro 和 iPhone 15 Pro Max 支持以最高可达 10Gbit/s 的 USB 3.2 第 2 代来快速传输数据。

至于 USB 版本协议的名称解释,太混乱了,我写出来你也会看的脑壳疼。所以只需要记住,USB3.2 的10Gbit/s 是USB3 通用的高标准速度(USB3.2 Gen2x2 的 20Gbit/s 协议兼容性很差,别管了) ,常用于市面上常见的 SSD 固态移动硬盘传输。USB4 有20Gbit/s 和 40 Gbit/s 两个版本,雷电3、雷电4 都是 40Gbit/s 的带宽。目前来讲,一根雷电3线缆基本上可以满足主流的单一设备使用。

雷电3、雷电4都是号称一个接口,多种用途,因而,一根线缆通过扩展坞连接多个设备时,带宽是动态分配的,而雷电4对比雷电3的主要区别是用于数据传输的带宽,雷电4 给的更高,同时,连接显示器的标准也更高。因此如果你需要达到最高的数据传输速度,或者连接多个高标准设备,请选择雷电4线缆。当然,除了线缆,设备之间的传输接口与设备本身性能也有限制,因此下面才是本文的重点实践内容。

雷雳网桥

测试使用的设备是 M1 芯片的 Mac mini、Intel 芯片的 MacBook Pro、M1 Pro 芯片的 MacBook Pro 与 Intel i5-12500H 芯片的 PC。需要说明的是,我没有严格去按设备的初始状态去测试,比如 SSD 在冷却状态开始,而都是实际在运行了很久的环境中,实际情况出来的结果,某些结果会低于实际性能。

需要了解的一个前提是,雷电4 宣称的40Gbit/s 带宽使用的 bit 是比特单位,而软件中、系统里显示的速度通常使用的是 Byte,字节,1字节=8比特。所以移动硬盘宣传的1000MB/s = 8000Mbit/s ≈ 7.8Gbit/s。

通过雷电4线缆连接好两台 Mac 后,需要等待一点时间,看到“系统设置>网络”的雷雳网桥下有「自分配的IP」代表连接成功,在 macOS 的系统报告里,雷雳/USB4 下可以看到链接带宽为40Gb/s。

M1 Mac mini 与我的 Intel MacBook Pro 的雷雳/USB4 接口,等同于都是雷雳3,理论也只有22Gb/s 的带宽用于数据传输,使用双雷雳4端口+雷雳4数据线可以到达32Gb/s 的理论传输速度。

打开 Mac mini 上的文件共享来传输文件,连接使用 Mac mini 上雷雳网桥分配的 IP(假如是 169.254.87.68),打开 MacBook 上的访达,按 ⌘ + K健(或点选菜单“前往 > 连接服务器“),输入 smb://169.254.87.68 ,以及对应的用户名密码就可以进行连接。

从服务器拖动一个大于5GB的文件(顺序读取),在菜单栏 istat Menus 的网络监控中可以看到,传输速度可以到达 800MB/s,等于6.4 Gb/s。回传文件(顺序写入)则是到了600MB/s 左右。直接连接 USB3.2 协议的移动硬盘,跟这个速度相差不大,但是直接连接雷雳4协议的移动硬盘,是可以轻松超过 2000MB/s 的传输速度。我也使用了 Blackmagic Disk Speed Test 与 AmorphousDiskMakr 4.0 做测试,冷启动时测试情况差不多,但工作中夏天温度较高时比较异常,数据不准。

依旧可以得出的结论是,雷电3端口下,雷雳网桥的瞬时速度或可以超越直连的 USB3.2 固态移动硬盘,来到1000MB/s,但整体的速度稳定性不如直连移动硬盘。可是800MB/s的传输速度是相当可用的,当我想要传输大量视频文件时,使用雷雳网桥传输非常节省时间。

实际上,Mac 之间的实际传输还是能到达 2500MB/s,这需要几个条件,因为其一,M1 系列芯片的处理速度不支持更高速度,其二,类似丐版 Mac mini 的 256GB 磁盘本身速度不高,M2 的 256 还有限速。所以,达到高速的配置是,512 GB 以上磁盘 Mac、M3 芯片、雷电4 线缆。

在命令行,利用 ssh 协议的 scp 速度可以到达150MB/s,超越了千兆有线,rsync 的速度低了一点,只有千兆有线以下的速度,有点可惜了,rsync 如同时间机器一样可以实现增量备份(只同步改变文件)的效果。

如果经常使用雷雳网桥访问文件共享,那么每次自动分配的 IP 都不相同,可真是麻烦。解决的办法是,设置选取作为文件共享服务器的 Mac 的 NetBIOS 名称:在“设置 > 网络“ 里, 选择以太网或者 Wi-Fi,点击详细信息,切换到 WINS 选项卡,这也是 Windows 电脑用做局域网共享网络邻居里看到的电脑名称。例如我设置名称为 MACMINI(忽略大小写),那么在一个局域网内就可以通过输入 smb://macmini.local 来访问,之后文件共享服务器会自动出现在访达左侧的“位置”列表中。记住密码后,在连接好雷雳网桥的情况下,直接用名称来访问共享服务器通常就会走雷雳网桥的通道。

Intel PC 使用 Windows 也可以支持通过雷雳网桥连接到 Mac 的文件共享,测试速度比两台 Mac 稍慢一点,然后只能用雷雳网桥 IP 连接来走雷雳网桥通道。

共享 Mac mini 的以太网端口。

如果你同我一样有台 Mac mini 的话,笔记本或者 iPhone 需要使用有线网络时,就可以通过雷雳4线缆来使用 Mac mini 的以太网端口(有线连接)。这样在网上抢购、抢票的时候网络会更加稳定。

进入通用、共享,打开互联网共享。共享以下来源的连接:选择以太网,再勾选雷雳网桥共享给电脑。

回到 MacBook 客户端,可以看到雷雳网桥的 IP 地址发生了变化。我们使用路由追踪命令查看数据包的发送路径;因为开启了 Wi-Fi,第一跳就到达了;而后关闭Wi-Fi,可以看到数据包先发送给 Mac mini 的网桥地址,然后再到达路由器。

使用 ping 命令来测试到路由器的延时,可以看到有线连接状态下非常稳定。接着开启Wi-Fi,可以看到延时会产生高低跳跃。

至此,没有网卡的 MacBook,就通过 Mac mini的以太网来实现有线上网了。当然,直接连接一个带网卡扩展坞是一样的。但是这需要额外的网线到桌面,网线对于很多人家里是稀缺配置,此外,如果你家里实现了万兆网络,而你的 Mac mini 选配了万兆网卡,还是特别实用的。

不过网络共享有个缺点,会中断 Mac 之间的通用控制,需要注销用户才能恢复。

最后的应用,属于费钱的实现,Intel 版本的 MacBook 使用雷雳3、雷雳4端口可以外接显卡, 让羸弱的 Intel MacBook 拥有更强劲的图形处理能力。然而成品显卡盒子十分昂贵,功率也大,就无心去尝试了。

雷雳4线缆,仅仅桌面使用,1米够用,否则就要1.8米之上的。Apple 原装的较贵,但为以后各种设备升级的提前设计准备通常最为充足,目前使用,贝尔金的也可以,也是 Apple 的合作品牌。

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