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Temporary stop for Thunderbolt 4 and USB 4 on Intel’s Tiger Lake? What the new chip shortage really means | Exclusive

Sometimes it’s the really small things that fail and even such a small, quite unknown cog in the gearbox can stop a whole machine in its tracks. The chip shortage is not a new topic, but now the whole notebook manufacturers are threatened by new trouble from a quite unexpected corner. Intel had not only launched a new notebook CPU with Tiger Lake (TGL), but also introduced Thunderbolt 4 (TBT4) and USB 4.0 in the matching devices at the same time. Only the support by the CPU is one thing, the technical implementation outside is completely different.

We are talking about the so-called USB Type-C and power delivery (PD) controllers with integrated source power switches. Typical representatives are from Texas Instruments (e.g. TPS65994AD as dual controller) and from Cypress. These controllers monitor the connections, detect whether and which connection is being used, manage the power supply for the externally connected devices and enable communication with them.

For a better understanding of what it’s all about, I have a short simplification of the whole thing for you: In the device, the process runs so that after plugging in the cable of an external device, a cable detection is performed according to the USB Type-C specification. In addition, the controller communicates with the external device on the CC channel via the so-called USB-PD protocol. When the cable detection and USB PD negotiation are successfully completed, the PD controller activates the appropriate power path and configures the so-called alternate mode settings (USB 4, DisplayPort video, or Thunderbolt) for external multiplexers. It is well known that USB 4 and also Thunderbolt 4 require increased demands on communication and the scope of the power supply.

I have now received information from various sources (notebook OEMs/ODMs, hardware brokers, wholesalers) that a major supply shortage of these chips is on the horizon, up to and including complete supply freezes. Ti (Texas Instruments) even delivered a small foretaste themselves, since also their own store has not been offering any chips for days, no matter how large the purchase quantity might be. We can also see on the screenshot where the prices for the components are currently:

I don’t want to go into the further technical details here, but it is not possible to simply replace these controllers with older models if the range of functions is to be guaranteed. Or you already have to bend plenty as a buyer and manufacturer. In this context, the following slide that Intel sent to several regarding shortages and possible alternatives to OEM/ODM does smack of something. You really need to read through this, especially the advice to OEMs regarding possible alternatives:

So they recommend to either leave out the mention of USB 4 completely or at least only mention the products as “USB 4 compatible” as long as the controllers in question (in this case the TPS65994AD) are not available. That may be all well and good in the end, including that there are (a few) alternatives through older controller models (which can, however, at most, be spruced up through temporary certificates in the firmware). But how will a customer know later on in the store whether the product in question has a full TBT4/USB4 port or is a temporary one or does not have the TBT4/USB4 capability advertised by Intel in connection with TGL? Quickly look for a manual or read an optional instruction leaflet? And the whole thing maybe even in the online shop?

The problem is now known to the manufacturers of the notebooks, you can ask who you want. The answers are always the same. Even Apple could get into trouble here, even if it is rumored that the manufacturer from Cupertino has already secured a large amount of PD chips or corresponding options, which could once again lead to a further shortage for the rest of the market. But I’ll certainly stay tuned, because this topic is far from over.

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B
Besterino

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6,249 Kommentare 2,918 Likes

Frechheit sowas! Wie wäre es mal mit Offenheit/Transparenz, anstatt den Kunden zu verarschen. Ich hätte da durchaus Verständnis für und könnte mir dann überlegen, wie wichtig mir USB4 ist (aktuell: nicht wichtig) und ich warte oder zuschlage.

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Igor Wallossek

Format©

7,945 Kommentare 13,662 Likes

Am Ende steht immer die Frage, was die Notebook-Anbieter dann daraus machen und wie sie damit umgehen.

Das ist ja erst einmal die OEM/ODM-Ebene. Aber strange ist das durchaus. Allerdings wird sich dann auch wieder mal zeigen, wie die einzelnen Anbieter damit umgehen oder ob sie es heimlich aussitzen.

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konkretor

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248 Kommentare 236 Likes

Uh das wird uns Geräte auf den Markt bringen die einem nicht schmecken werden.

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Gurdi

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1,357 Kommentare 882 Likes

Interessanter Auswuchs.

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LurkingInShadows

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757 Kommentare 292 Likes

@Igor Wallossek :

2. Satz im vorletzten Absatz (der unter Intels OEM-Grafik):

Sind da echt die TB4-Zertifikate nur x Monate gültig? Oder doch (eher) dass Intel die Vorgaben für die Zertifizierung eine gewisse Zeit/Produktionsmenge lang ignoriert/senkt, die Zertifikate auf den Rechnern selbst aber normal (ewig) gelten?

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Igor Wallossek

Format©

7,945 Kommentare 13,662 Likes

Diese Zertifikate können/dürfen nur in einem bestimmten Zeitraum in der Produktion genutzt werden, solange es die Verknappung gibt. Ansonsten müssen die Originale verwendet werden. Zeitliche Begrenzungen per BIOS sind doch gar nicht machbar ;)

Wer Pech hat und später beim Flash der Firmware nicht aufpasst, hat ggf. einen Batzen, weil er sich das überschreiben könnte :D

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big-maec

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373 Kommentare 199 Likes

Hat das denn auch Auswirkungen auf die Verbindungsleitungen ? Da sind zwar andere Controller darin verbaut aber man weiß ja nie.

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S
Schakar

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170 Kommentare 83 Likes

Hab heut beim Arzt in einer Autozeitschrift gelesen, dass ich glaub Porsche keine elektronische Lenkunterstützung mehr anbieten kann, weil die Chips dafür aus gegangen sind.

Echt hart derzeit.

Wo genau klemmt es eigendlich? Kein Sand mehr für's Silizium?

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O
Oberst

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240 Kommentare 79 Likes

Das frage ich mich auch. So ein PD Chip ist ja was anderes als eine x64 CPU oder eine GPU...

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konkretor

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248 Kommentare 236 Likes

Ganz ehrlich ist Sand schon ein knappes gut.

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big-maec

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373 Kommentare 199 Likes

Kannst dir auch schon die nächste Frage stellen. Ist die Erde jetzt schon zu klein für alle?

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wild

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22 Kommentare 3 Likes

erinnert mich an 5G :unsure:

//edit:// ist zwar nur 4G aber wir schreiben einfach mal 5G drauf :cool:

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Martin Gut

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6,156 Kommentare 2,514 Likes

Ja, aber da geht es nicht um den Sand für die Siliziumproduktion sondern um den Verbrauch im Bausektor (Mörtel, Beton, Füllmaterial).

Wo in diesem Fall der Engpass liegt, weiss ich nicht. Der komplexe Aufbau unseres heutigen Wirtschaftsystems hat aber ein paar Schwachpunkte, die turbulenten Zeiten wie dem letzten Jahr zu solchen Auswirkungen führen. An den Produktionsketten von elektronischen Geräten sind sehr viele hoch spezialisierte Firmen beteiligt. Das beginnt bei der Entwicklung der Geräte und Bauteile, geht über die Rohstoffherstellung und Herstellung der Produktionsanlagen, über die Fabrikation der Einzelteile bis zum Zusammenbau. Zur Optimierung der Kosten und um Änderungen schnell umsetzen zu können, versucht man die Lager möglichst klein zu halten, alles nach Bedarf her zu stellen und pünktlich zu liefern.

Solange alle beteiligten Firmen und die ganze Logistik gut funktionieren, geht das auch recht gut so. Wenn aber wie im letzten Jahr immer wieder in einem Land ein Lockdown eintritt und Produktionen und Transport still stehen, wirkt sich das sehr schnell auf die ganzen Produktionsketten aus. Die kleinen Lagerbestände sind dann schnell aufgebraucht und alternative Lieferanten gibt es bei sehr spezialisierten Produkten oft nicht.

Auch wenn sich das dann schlussendlich an einem fehlenden Bauteil oder Rohstoff zeigt, sehe ich das Problem eher bei der hohen Komplexität des ganzen Systems mit sehr vielen hoch spezialisierten Firmen, aber auch der starken Abhängigkeit und den sehr beschränkten Reserven der Lieferketten.

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Klicke zum Ausklappem
TSH-Lightning

Mitglied

61 Kommentare 31 Likes

Also, ich wollte mir ja eigentlich ein Thinkpad X13 Yoga Gen 2 holen, wenn es das Display mit 500 cd/m² gibt. Da in den Spec nur Thunderbolt 4 steht und nix von USB4, kann mal also davon ausgehen, dass da die "alternativen Controller" verbaut werden. Diese sind eigentlich dafür nicht geeignet, aber von Intel halt trotzdem "zertifiziert", werden aber evtl. den vollem Funktionsumfang nicht richtig bereitstellen. Fühle mich hier sehr verunsichert. Kann man das noch kaufen oder ist da Schrott verbaut, der nicht das leistet was er soll?

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Martin Gut

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6,156 Kommentare 2,514 Likes

Die Frage ist, ob du die Geschwindigkeiten von Thunderbolt 4 und USB4 brauchst. Ich wüsste momentan nicht, welches Gerät ich einsetzen sollte, das eine so hohe Leistung braucht. Ich vermute, dass es die nächsten 3 Jahre auch noch kaum solche Geräte gibt. Dann dürfte es für externe SSD langsam interessant werden, wenn man das braucht. Daher wäre mir das relativ egal ob da noch der alte Chip verbaut ist. Für die meisten Leute wird das nie eine Einschränkung werden.

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TSH-Lightning

Mitglied

61 Kommentare 31 Likes

Da hast du schon Recht, vermutlich brauche ich das nicht, obwohl ich meine Geräte sehr lange nutze. Das höchste wäre eine eGPU, wenn ich meinen Desktop einmotte. Ist momentan eh hypothetisch, da es nirgendwo Tests zum X13 Yoga Gen 2 gibt und nirgendwo eine Variante mit dem 1200p 500 cd/m² Panel zu kaufen ist...

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e
eastcoast_pete

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456 Kommentare 178 Likes

Jetzt sollte man aber auch noch wissen, ob TI die nötigen ICs überhaupt nicht mehr lieferbar hat, oder ob sie keine mehr frei verkäuflich haben, weil sie zB die Produktion die sie haben schon verpflichtend an Intel usw verkauft haben. Wenn sie allerdings tatsächlich nichts mehr lieferbar haben, dann wird's tatsächlich überall eng.

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LurkingInShadows

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757 Kommentare 292 Likes

Was du vergessen hast ist der Bullwhip-Effekt.

Einzelhandel ( oder auch allg. letzter vorm Endkunden) verkauft seine Ware, warum auch immer, doppelt so schnell/teuer, bestellt daher vorsichtshalber die dreifache Menge; Sein Lieferant sieht diese Mengensteigerung und bestellt seinerseits 4-mal soviel, der nächste noch mehr, usw.

Am Ende stehen dann beim Rohstofflieferanten schnell über 10-mal soviele Bestellungen.

Normalerweise gleicht sich das dann wieder aus wenn die hochgefahrene Produktion wieder beim Einzelhandel ankommt, weil der dann wieder drauf sitzen bleibt;
Nur das spielts atm nicht, da immer mehr verschiedene Sachen mit meist identen/sehr ähnlichen Basisrohstoffen/Komponenten gefragt sind. (Egal ob GPUs fürs Mining, oder Chips zur Batteriesteuerung (E-Auto), oder Displays, weil analoger Tacho/Klimasteuerung is sowas von altmodisch.... Peugeot hat den 308 zwangs-zurückumgestellt, andere wochenlang Pause gemacht (Hyundai/Toyota) oder Fertigungsstraßen still gelegt (VW))

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S
Schakar

Veteran

170 Kommentare 83 Likes

@LurkingInShadows
Irgendwie überrascht es mich grad, dass ich überhaupt überrascht bin :)

Wie bei jedem Hype kommt irgend wann das Loch. Und so wie derzeit in jedem Gammel ne Schaltung stecken muss, sollte es eigendlich klar gewesen sein, dass der Fall (die Verknappung) kommt.

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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