什么是Thunderbolt雷电技术?

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什么是Thunderbolt 雷电技术?

Thunderbolt 雷电技术是英特尔开发的一种连接标准,可通过单一连接提供数据、视频信号以及为笔记本电脑充电。对于那些希望减少线缆数量,以整理和增强其生产力空间的工作人员、游戏玩家和内容创作者,Thunderbolt 雷电技术的多功能性无疑是他们的最佳选择。

 

Thunderbolt 信号定义

前两代雷电使用的是mini DP接口,而雷电3开始其使用的是Type-C的物理接口,这个接口有20根引脚。

PCI

Ground都是接地,一共8根,其中2根保留未使用。引脚2用于热插拔的检验,引脚3到6是一对双向串行差分信号,引脚15到18是另一对双向串行差分信号。所以雷电1是基于 PCI-E 2.0 X2的,利用两路PCI-E通道(也就是4路差分信号)进行传输,速度为双向各10GT/s,全双工。引脚9和11可能是USB2.0的差分信号(也就是“向下兼容USB”)。引脚20是正极供电。关于雷电2,官方给出的速度是20Gbps,基于PCI-E 2.0 X4,依然使用miniDP接口(接口定义不变,所以完全兼容)。然而根据接口定义,miniDP只能承载4路差分信号,也就是全双工下的两对(X2通道)。

因为4条通道可以同时单向工作,所以速度可以达到PCI-E X4的单向速度,也就是20GT/s,但是这时是半双工的。在全双工下,单向速度还是10GT/s。

在主机设备中,控制器从I/O控制器集线器中获取PCI–Express数据,从I/O控制器中的负信号或如上图所示的外部图形控制器中获取DisplayPort数据。接下来,该组合信号通过全双工差分信号发出。一般情况下,每个控制器配备两个端口,可进行菊花链方式的连接。

PCI

Thunderbolt 3 和4 区别

2016年6月,Intel公布Thunderbolt 3接口规范,该接口需要占用4条PCI-E 3.0通道,传输速率可达40Gbps。Thunderbolt 3接口能支持双4K(4096×2160)60Hz显示器输出,且提供更强的供电能力,可给设备提供15W电力,如果是专门用来充电的话,最高能支持100W供电;令人吃惊的是,Thunderbolt 3接口居然和USBType-C一模一样,而且兼容USB 3.1标准。这么做的好处相当明显,未来USB Type-C设备可直接插在Thunderbolt3接口上使用,这显然会带动Thunderbolt 3接口的发展。

最新Tiger Lake已经确认首发Thunderbolt 4(雷电/雷雳4),由于Thunderbolt 4的带宽保持在40Gbps,它和USB4某种程度上也算是一回事了。基于Intel雷电4接口协议,带宽40Gbps且只有USB Type-C一种接口形态,同时支持100W功率供电,充分的带宽能让它支持菊花链承载外置独立显卡,或两台4K显示器/一台5K显示器。

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Thunderbolt 3&4

Thunderbolt接口市场

既然Thunderbolt接口兼容性如此之强,为什么没有USB普及度高?这是因为其高额的版权授权费用,让其并没有得到广泛普及,目前只有苹果Mac电脑以及少数高端主板才支持该接口,而且相关外设的价格非常昂贵。说到底,成本是阻挡其普及的根本原因。

编辑:黄飞

 

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