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Thunderbolt雷电接口

时间:2013-07-01来源:机器视觉网http://shixinhua.com 作者:石鑫华 点击: 999999次

Thunderbolt雷电接口

Thunderbolt(雷电),计划代号Light Peak,是由英特尔发表的连接器标准,早期使用光纤,后期与苹果公司共同研发,并改用铜线和苹果的Mini DisplayPort接口外形,因此它既能以双向10Gbps的速度传输数据,也能兼容Mini DisplayPort设备直接连接Thunderbolt接口传输视频与声音信号,还可连接Apple Thunderbolt Display直接同时输出视频,声音与数据。现在苹果的电线支援铜线,目的在于当作电脑与其他装置之间的通用总线,并能提供电源。2009年,英特尔在英特尔科技论坛(IDF)上发表这个技术。苹果在2011年2月正式独家发布具有这种接口的MacBook Pro及一根$29的连接线。苹果独享这技术专利权一年。英特尔的发言人表示,Thunderbolt与USB 3.0可同时应用在未来的系统中,扮演互补角色。WWWDC2013上苹果公司发布全新Mac Pro,搭载6个Thunderbolt 2接口,支持双向20Gbps数据和4K视频传输。
Thunderbolt雷电接口
Thunderbolt雷电接口
Thunderbolt插头
Thunderbolt插头
Thunderbolt插座
Thunderbolt插座

技术内容

2011年,发表第一版Thunderbolt,讯号线最长可达10米,双向同步传输速度可达10Gbps。2013年发表的第二版,在代号Falcon Ridge的芯片帮助下,同步传输速度上升至20Gps。英特尔希望在2020年时将它提升到100Gbps,透过光纤线路发送具红外线光芒的讯号代替传统的数据线进行数据传输,当作电脑与其他装置之间的通用连接线,类似目前USB的功能,未来一台电脑可装设数个Thunderbolt连接埠,提供不同的装置使用,也可直接连接到一个具有数种对外接口的装置上,用一种细长的线缆支援多种输入输出装置。
 
Thunderbolt 技术采用两种通讯协定 ,包括用在资料传输的 PCI Express ,以及用在显示的 DisplayPort。完整相容现有的DisplayPort装置。将来可能取代现行的其他总线装置,如DVI、DisplayPort、SCSI、SATA、USB、PCI Express、Firewire(IEEE 1394)与 HDMI等,成为电脑对外的单一总线。
 
可以透过菊花链(Daisy-chain)方式连接最多六个周边装置(其中首两链可包含两个Apple Thunderbolt Display),透过总线可供应10W的电力给周边。
 
2013年Q2,英特尔发表第2代Thunderbolt规格,要点为:1.传输速度提升到双向20Gbps。2.使用DisplayPort数据时提供4K分辨率输出。3.向下兼容Thunderbolt 1.0。随后的WWWDC2013上苹果公司发布了搭载6个Thunderbolt 2接口的全新Mac Pro,宣称其支持双向20Gbps数据和4K视频传输,成为首款支持该技术的产品。

商品化

2011年2月24日,苹果公司发布新款MacBook Pro,搭载Thunderbolt技术,这是此技术首次应用在商业产品上。在PC产品上苹果有一年的专利独享权。同日,Promise发布Pegasus存储产品,同样应用此技术,这是此技术首次应用存储业产品上。稍后,苹果发布了使用Thunderbolt技术的Apple Thunderbolt Display,2012年发布了两个小配件:Apple Thunderbolt to Gigabit Ethernet Adapter和Apple Thunderbolt to FireWire 转换器。近来,英特尔发布了Thunderbolt主板,另外,Asus的Zenbook也将加入Thunderbolt。还有消息称Canon也准备将Thunderbolt接口加入自己的EOS系列相机中,以应对全高清录像带来的巨大文件。
2013年6月10日,苹果公司发布新款Mac Pro并将搭载Thunderbolt 2技术。

工作原理与性能

thunderbolt工作原理
thunderbolt工作原理
Thunderbolt连接技术融合融合了PCI Express数据传输技术和DisplayPort显示技术,由一颗Intel专用控制芯片进行驱动,通过PCI Express x4、DisplayPort总线与系统芯片组相连。其中PCI Express用于数据传输,DisplayPort则用于显示信号传输,亦可通过直接连接英特尔处理器集成图形核心进行DisplayPort显示输出。Thunderbolt的控制芯片,是系统中必不可少的。但英特尔表示,它的硬件不需要英特尔的处理器和芯片组配合使用。它更像一种微型路由器,可以迅速地在两个双向通道的数据之间切换。
 
Thunderbolt采用了专用接口。该接口的物理外观和原有Mini DsiplayPort接口相同,适用于各种轻型、小型各类设备,兼容DisplayPort接口的显示设备,Mini DP接口的显示器以及Mini DP至HDMI/DVI/VGA等接口的转接头都可以在Thunderbolt接口上正常使用,可传输1080p乃至超高清视频和最多八声道音频。Thunderbolt能否向后或向前兼容取决于所使用的线缆。向后可以兼容PCI Express 2.0的I/O控制系统,不过英特尔对USB 3.0没有置评。而向前兼容方面,自然就是越新越好啦,你可以发现Macbook Pro上的新端口已经为光纤传输做好了准备,这样也更符合成本效益。设备连接方面,Thunderbolt技术支持以Daisy-chain菊花链形式将7台设备连接在一起,(也就是苹果所说的MacBook Pro可串联6台外设,包括最多2个的全高清DisplayPort显示输出),不过要求DIsplayPort 1.1设备必须位于链路末端。
 
为了降低成本,目前Thunderbolt采用的是铜芯连接的方式而不是早前演示的光纤链接,铜线长度限制为3米。今年晚些时候,还将推出光纤线缆产品。不过,铜线在未来依然还保留一项优势,那就是通过线缆提供10W供电,而光纤Thunderbolt不会提供供电功能。
各接口传输速度比照
各接口传输速度比照
 
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