Lenovo 的 Thinkpad 雷电4 扩展坞 HDMI 2.1 输出以及 G-sync 兼容问题-羊毛盒子

Lenovo 的 Thinkpad 雷电4 扩展坞 HDMI 2.1 输出以及 G-sync 兼容问题

本帖最后由 privater 于 2021-12-18 13:30 编辑

闲来无事最近搞了个 Lenovo Thinkpad 雷电4 扩展坞，折腾了一天下来居然比雷电3 扩展坞问题还要多，简单说一下体会：
跟之前的3代比起来，外观几乎没有任何变化：

但是接口变化挺大，尤其是供电终于不是反人类的双电源输入，65w 输出，目前是 135w 联想单电源输入，92w 输出，而且根据我自己电表实测，其实扩展坞本身耗电也就5w左右，之前雷电3版本应该是用了错误的供电管理芯片，把输出电流控制在了 65w：

跟手里另一台 Anker 的雷电4 扩展坞比较，Anker 做工远超联想的大塑料，但是挡不住 Anker 研发几乎等于没有，实际连接后一堆问题，已经准备退货：

附带的线缆是雷电4，不过根据我实测，雷电3 或者 4 认证线缆换用似乎并没什么问题，也许要外接 eGPU 才能测试出差别，在 MacOS 识别起来显示都是 USB4 连接。

我用了4 台电脑测试，主要是测试了 HDMI 2.1 接口，设备是 LG CX [email protected] HDMI 2.1：

联想 Legion 7i （拯救者 Y9000K）：HDMI 2.1 成功握手，面板显示是直连显卡的 DP 接口，所以其实这个扩展坞是做了个 DP 转 HDMI 2.1 输出的操作，成功输出 [email protected]，但是无法启用电视的 G-Sync，原理也很好解释，LG 和 Nvidia 私下搞了些私有协议，在 HDMI 链路上传输 G-Sync 信号，所以当信号经过 DP 转译一遍后，电视就没法确认对面连接的是 Nvidia 的特殊显卡 HDMI 2.1 输出，所以无法实现 G-Sync。不过能完美实现 [email protected]，也值得部分人去升级了，尤其是笔记本不带 HDMI 2.1 又想连接电视的需求。但是另一个问题是，联想这台游戏本并不能通过雷电4 供电，这个确实很奇怪，因为同接口可以支持 100w PD 供电，但是换成雷电4却一点都不行，估计还是软件问题。

2021 MacBook Pro 16：HDMI 降级到 2.0基本，只能实现 [email protected]，本来也没抱什么希望，毕竟 MacOS 并没开放底层对 HDMI 2.1 输出数据支持，至少能实现 92w 供电已经超过上一代雷电3版本的扩展坞了。
2019 MacBook Pro 16：最诡异的是这台，居然 HDMI 没有任何信号输出，尝试了很多办法，线也换过，但是这台笔记本就是不能通过扩展坞输出视频信号，最后无奈之下，通过扩展坞上的downstream 雷电口再转接一个 Apple USB-C 转 HDMI 2.0 输出视频信号
2020 MacBook Pro 13：如果说之前的问题我还以为是雷电 3 或者 Intel 平台的问题，但是这台13 寸的雷电3确能完美实现 HDMI 2.0 输出，所以要么是 Intel 显卡的问题或者是苹果还是联想的软件问题，都不知道。

一顿折腾下来，这个联想雷电4扩展坞让我喜忧参半，虽然可以输出 HDMI 2.1 给 windows 机器，但是是通过 DP 信号转换得来，不能激活 G-sync，而且不能充电也导致单根线生活泡汤，估计只有软件匹配的 Thinkpad系列笔记本能单线充电+数据。对于 MacBook 这边，由于 MacOS 底层的落后，只能静待未来的系统升级，目前是没有任何办法可以从 MacOS 输出 HDMI 2.1 信号，所以未来能不能实现只是个问号，而且对于 2019 款的兼容问题也颇恼人，所以说到这里我也就继续强调买雷电拓展坞不能碰 Anker 这类数码品牌，他们官网上明确说了自己不会升级拓展坞的软件，但是如果你打开联想这个雷电3 和雷电4 拓展坞的支持页面，上面有非常频繁的固件升级记录，所以最好还是买大厂，例如联想，Caldigit 等，至少他们会一定程度上修复各种软件 bug ，保持更好的兼容性。

补充下网上的拆解图，完整的拆解过程：https://dancharblog.wordpress.com/2021/09/22/lenovo-thunderbolt-4-dock-unboxing-and-teardown/：

板子做工非常工整，每个接口上都有防静电衬垫，另外值得一提的是这代 Dock 使用了三芯接地的电源，应该是目前所有 Dock 里面唯一接地的：

采用主板+电源小板的方式，130w版本电源小板只支持 130w 输入，300w 版本估计换用支持 300w 输入的小板：

这个散热片着实吓人，也是重量的主要来源：

单重 168g，占了 1/3 重量，也是盒子稳定性的来源：

值得一提的是上面用到的芯片，可以看见除了 GigaDevice，几乎所有芯片都来自于外企和台企，所以 TB 扩展坞价格高也不是没有成本上的原因。另外这两个芯片承担起了转换 HDMI 2.1 和 DP 1.4 信号的责任，算是这个扩展坞最大的卖点之一
Synaptics VMM6212 USB-C -> DP+HDMI 2.1
Synaptics VMM53328 3-port DP HBR3 MST hub
可能最大的遗憾是千兆网用的是 Realtek 8153 如果有升级到 2.5G 会更好
Control chips:
Intel JHL8440 TB4 controller
Intel S0383L59 QFNB-56
SiliconLabs UB20F64G MCU
Cypress CY7C65219 Dock management controller
OnSemi NCP81239 4-switch Buck-Boost power controller (on daughter board)
Feature chips:
Via Labs VL822L-Q8 4-port USB 3.x Gen2 hub controller with 2x 10Gb/s mux switches
Via Labs VL822L-Q7 4-port USB 3.x Gen2 hub controller
Cypress CYPD5235 Dual USB-C PD controller
Parade/Fresco Logic FL5801 5-port USB 2.0 port expander
<b>Synaptics VMM6212 USB-C -> DP+HDMI 2.1</b>
<b>Synaptics VMM53328 3-port DP HBR3 MST hub</b>
Synaptics/Conexant CX21985 audio
Realtek 8153 Gigabit Ethernet
Flash chips:
Macronix MX25L6473E 64Mb
Macronix MX25L1606E 16Mb
Winbond 25Q64JVSIG 64Mb
Winbond 25Q16JVSIG 16Mb
GigaDevice 25Q16CSIG 16Mb