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雷电般的速度――“Thunderbolt”接口崛起

2011-11-18 14:52| 发布者: 晓张| 查看: 878| 评论: 2|原作者: 晓张

摘要: Thunderbolt采用铜缆作传输材质,但基本架构仍采用Light Peak技术,因此同样拥有相当不俗的传输速度――双向10Gbps,每秒传输1280MB数据,这意味着你可以在30秒内传输完一整张蓝光光盘,或者在几秒钟内传输完2GB的视 ...

 

雷电般的速度――“Thunderbolt”接口崛起

 

Intel Thunderbolt”(雷电)接口标志

 

几个月前,苹果对旗下的Macbook Pro进行了全线更新。除了硬件方面的变化外,最引人注目的就是引入了一个名为“Thunderbolt”全新的接口。苹果宣称Thunderbolt传输技术能够让用户体验前所未有的快速数据传输!

 

 

ThunderboltLight Peak妥协下的产物?

谈起Thunderbolt,有些朋友可能会感到陌生,那如果说Light Peak呢?是不是有点印象了?Light Peak原是Intel推出的,打算应用到电脑上的光互联传输技术,最高可实现100Gbps的高速数据传输。不过Light Peak技术的发展并不是一帆风顺的,100Gbps的光纤传输在实验室里可行,但真正应用到市场上还有许多问题要解决。比如光纤并没有供电能力,成本又大大高于铜线。正是受到这些因素困扰,IntelLight Peak的推进力度一直不到位。

 

雷电技术架构的主要特点

 

不过,敢于创新与尝试的苹果公司看中了Light Peak技术调整传输的优点,于是与Intel联合开发并推广Light Peak技术――只不过它们最终将Light Peak中的光纤材质换也了传统的铜缆,Light Peak也更名为“Thunderbolt”。

 

 

“光芒”不在,“雷电”崛起。

1. 高速依旧

虽然Thunderbolt采用铜缆作传输材质,但基本架构仍采用Light Peak技术,因此同样拥有相当不俗的传输速度――双向10Gbps,每秒传输1280MB数据,这意味着你可以在30秒内传输完一整张蓝光光盘,或者在几秒钟内传输完2GB的视频文件。

 

对比雷电接口与目前主流接口传输速度

 

其实Thunderbolt就是“雷电”之意,也说明这一接口的传输速度有多快。当然,为了适应市场需要,“雷(Thunderbolt)”比“光(Light Peak)”当初设定的目标缩水了不少――速度从100Gbps降到10Gbps。但妥协后的Thunderbolt更现实:速度依然够快,拥有强大的供电输出能力,最主要的成本更低,不再是实验室里的玩物,至少已经具备大规模普及的可能性了。

如果你打算买一块普通硬盘回来,就想达到Thunderbolt的“理想传输效果”,那你就错了。受到物理结构限制,大多数机械硬盘的平均读写速度是每秒50MB100MB,即使是固态硬盘能提供的每秒读写速度也只有150MB300MB。那么有什么硬盘可以释放Thunderbolt的威力呢?答案不是“1块”硬盘,而是“一组”硬盘,RAID(磁盘阵列)就是其中一个方法。不过,一个优良的磁盘阵列硬件涉及很多特别的设计,价钱并不便宜(特别是固态硬盘RAID)。

 

2. 支持数据、视频双向传输

Thunderbolt架构分为应用层、通用传输层、电子/光学层以及接口/线缆等几个部分,其中最关键的部分是传输层(Transport Layer),它原生支持DisplayPortPCI-E两种协议(其他协议需要通过适配器来支持),并能在两者之间快速切换。

Thunderbolt仅支持DPPCI-E协议,某些情况下如果需要使用雷电接口就必须转换器,从一方面来说协议的有一定的局限性,用户在应用这种接口时可能需要付出额外的转换成本

 

雷电技术仅仅只能够支持DPPCI-E协议

 

虽然说协议方面有一定局限性,但是从另外一方面来说PCI-E协议也是受到广泛支持的协议,设备生产和使用也具有普遍的通用性。

控制整个传输过程的核心是一款由Intel生产的专用控制芯片,它与南桥PCH相连,支持DisplayPortPCI-E两种传输协议,拥有两条全带宽通道,分别负责DisplayPort信号和数据信号传输。

 

雷电技术支持双通道、双协议

 

如果输出的是DisplayPort视频信号,那么处理器里集成的显卡或者PCH里集成的显卡都可以经由这颗控制芯片直接传输视频信号,这一过程与普通的DisplayPort接口传输没有什么不同,同样支持1080P高清信号和7.1多声道音频。如果接收/输出的是数据信号,那么控制器将通过PCI-E通道与PCH相连,借助四条PCI-E的高带宽实现10Gbps的数据传输。因此Thunderbolt可以视为HDMI以及USB 3.0的混合技术,由于直接基于PCI-E×4,拥有惊人的数据传输量。

 

雷电技术通过一颗芯片与系统相连

 

更巧妙的是,Thunderbolt支持菊花链,让一台电脑上的单个Thunderbolt接口理论上可支持显示器、存储器等多种设备。Thunderbolt一条链上最多支持的设备数量为7(即一台电脑可串联6台外设),包括最多两台全高清分辨率的DisplayPort显示器。

 

3. 物理接口:从USB变身DisplayPort

由于是苹果与Intel的合作成果,Thunderbolt当然是要融入苹果的特色。因此Thunderbolt的物理接口也从Light Peak当初采用的USB接口改用苹果力挺的Mini DisplayPort接口标准,这个接口早已经成为苹果的专属视频接口。

Thunderbolt接口物理外观和原有Mini DsiplayPort接口相同,Mini DP接口的显示器以及Mini DPHDMI/DVI/VGA等接口的转接头都可在Thunderbolt接口上使用。一般来说应用现有的物理接口能够在兼容性方面具有更多的优势。

 

苹果最新笔记本电脑上的雷电接口

 

更深层次的是,DisplayPort是一个开放性,免认证且免授权的标准,这个界面并不像HDMI一样需要支付额外的授权费用。目前市场上不少显示设备都支持Mini DisplayPort接口,这意味着Thunderbolt在市场中已经有了一部分兼容性产品。另外,目前“Thunderbolt”只是苹果与Intel的外设所使用的名称,除了Mini DisplayPort版本的Thunderbolt之外,还会出现“某某版Light Peak”之类的接口技术,比如索尼笔记本的Thunderbolt物理接口就是采用Type-AUSB界面。

 

苹果笔记本电脑内部的雷电扩展芯片

 

 

未来一段时间立足小众市场

从技术层面上看,Thunderbolt优势多多,但并不意味着它会快速普及。成本将是影响到Thunderbolt技术普及进度的一大因素,因为接口技术的主要成本在于主控制芯片。

 

Thunderbolt的普及难度

USB 3.0的芯片价格如今已经降到了相当低廉的水平,经过这两年的推动下已经开始迅速普及。相比之下,Thunderbolt芯片方案的要价在1015美元,而且需要的不仅仅是一颗主控芯片,还要在设备端根据情况的不同加装设备芯片和其他额外芯片,并且需要将设备和连接线材重新设计,整体制造相当复杂。

虽然Thunderbolt更具速度优势,但受外围存储设备性能的制约,应用起来的速度优势并不见得比USB 3.0明显。因此对普通大众市场而言,USB 3.0方案更具性价比。不过,Thunderbolt支持PCI-EDisplayPort的特点将让它更适合于结构紧凑的笔记本、智能终端产品。毕竟一个Thunderbolt接口就可以取代目前电脑上的HDMIUSBDVI等接口,大大简化设备的设计,可以让产品更轻薄。可以肯定,先让Thunderbolt发扬光大的将是智能移动设备市场及显示设备市场,将会取代USBSATA接口。

 

 

推行Thunderbolt的意义

Thunderbolt可被用于创造灵活的系统设计。例如,超薄笔记本和客户端可利用Thunderbolt连接到高端驱动器,利用了现有DisplayPortPCI-E数据协议,使单一高速接口承担多种用途,并能调整地运用于PC、相机和驱动器之间的大文件传输。当然,随着该技术不断普及,大量外设出现以后,Thunderbolt超高传输速度与单接口多设备的能力会慢慢体现出来。

由于支持PCI-EDisplayPort,所以Thunderbolt的意义不仅仅局限于同时高速进行视频、数据双向传输,还为设备接口的扩展带来无限的想象。你能想象到任何外设,不只是储存设备、外围显卡甚至是组建局域网都可以通过Thunderbolt连接。目前在产品上存在着如VGADVIHDMI甚至DisplayPort等多种不同接口,给用户的使用带来了麻烦。特别是智能终端日趋轻薄,减少连接接口数量的要求日益高涨,未来如何设计设备,才能将接口集成化,减少接口种类已经成为厂商所面临的问题。

Thunderbolt有望将众多接口标准统一起来,不是替代现有协议,只是想创建一个通用架构、平台,支持各种各样不同的协议。搭配合适的适配器,Thunderbolt可以在不牺牲性能的前提下连接在市场上能找到的所有外设,这也是Thunderbolt的精髓所在。

 

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最新评论

晓张 2011-11-19 19:01
目前Mac Air上在使用,还有像Sony一些机型在使用。Intel开发这个已经有一段时间了,只是之前是用光纤,成本比较高,很难民用商业化。
petoVo 2011-11-19 12:31
啊哦,新鲜。这个Thunderbolt估计不便宜哦。

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