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Thunderbolt

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Thunderbolt
Thunderbolt logo.svg
类别 Dual-protocol I/O[1]
设计者 英特尔
制造商 Various
制造时间 February 2011
长度 5 meters maximum (copper)[2]
宽度 8.3 mm
高度 2.5 mm
热插拔 Yes
Daisy chain Yes, up to 7 devices[2]
外置 Yes
连接器 Mini DisplayPort, USB Type-C(第三代)
信号 15 W[2]
数据信号 Yes
比特率 40 Gbps PCIe and DisplayPort bi-directional
100 100 Gbps (over next decade)[3]
协议 Thunderbolt
  • 4× PCI Express 2.0
  • DisplayPort 1.1a
Thunderbolt 2
  • 4× PCI Express 2.0
  • DisplayPort 1.2
Thunderbolt 3
  • 4x PCI Express 3.0
  • DisplayPort 1.2[4]
引脚1 GND Ground
引脚2 HPD Hot plug detect
引脚3 HS0TX(P) HighSpeed transmit 0 (positive)
引脚4 HS0RX(P) HighSpeed receive 0 (positive)
引脚5 HS0TX(N) HighSpeed transmit 0 (negative)
引脚6 HS0RX(N) HighSpeed receive 0 (negative)
引脚7 GND Ground
引脚8 GND Ground
引脚9 LSR2P TX LowSpeed transmit
引脚10 GND Ground (reserved)
引脚11 LSP2R RX LowSpeed receive
引脚12 GND Ground (reserved)
引脚13 GND Ground
引脚14 GND Ground
引脚15 HS1TX(P) HighSpeed transmit 1 (positive)
引脚16 HS1RX(P) HighSpeed receive 1 (positive)
引脚17 HS1TX(N) HighSpeed transmit 1 (negative)
引脚18 HS1RX(N) HighSpeed receive 1 (negative)
引脚19 GND Ground
引脚20 DPPWR Power
MacBook Air 13" 右侧的SD卡插槽、USB 3.0和Thunderbolt
Thunderbolt 3 的接头改用 USB Type-C
Intel 提供两种 Thunderbolt 控制器:双插座和单插座。外部设备和电脑都需要有一个控制器。

Thunderbolt是由英特尔发表的连接器标准,目的在于当作电脑与其他设备之间的通用总线,接口则是与Mini DisplayPort集成,较新的第三代开始改为与USB Type-C结合,并能提供电源。

早期由英特尔独立研发,使用光纤传输;后来在一次科技展示会场上,苹果公司看到了早期光纤传输的原型后,主动对英特尔表示兴趣并给予开发上的建议,致使正式发表的第一代从光纤改用铜线和苹果的Mini DisplayPort外形。

第三代改为使用USB Type-C接口。由于二合一的集成特点,因此它既能以双向 20 Gbit/s传输数据(20 Gbit/s + 20 Gbit/s,特别是针对外置高速网络时),即能兼容Mini DisplayPort设备直接连接Thunderbolt接口传输视频与声音信号,也可连接Apple Thunderbolt Display直接同时输出视频、声音与数据,且不用如传统使用多条连接线。

技术内容[编辑]

版本 时间 厂商 代号 地点 带宽 USB
Thunderbolt 开发版 2009年 Intel Light Peak 英特尔科技论坛(IDF)
Thunderbolt 2011年2月 Apple Light Peak 10 Gbit/s USB 3.0可同时应用在未来的系统中,扮演互补角色。 具有这种接口的MacBook Pro及一根29美元的连接线。
苹果独享这技术专利权一年。
Thunderbolt 2 2013年 Apple Falcon Ridge 20 Gbit/s 对抗USB 3.1速度
Thunderbolt 3 2015年6月2日 Intel Alpine Ridge COMPUTEX 2015 40 Gbit/s 连接端口更换为 USB Type-C

第一版(Thunderbolt)[编辑]

2011年,发表第一版Thunderbolt,信号线最长可达10双向同步传输速度可达 10 Gbit/s。

Thunderbolt 技术采用两种通信协议 ,包括用在数据传输的 PCI Express ,以及用在显示的 DisplayPort,且完整兼容现有的DisplayPort设备。将来可能取代现行的其他总线设备,如DVIDisplayPortSCSISATAUSBPCI ExpressFirewireIEEE 1394)与 HDMI等,成为电脑对外的单一总线。

可以通过菊花链(Daisy-chain)方式连接最多六个周边设备(其中首两链可包含两个Apple Thunderbolt Display),通过总线可供应10W的电力给周边。

第二版(Thunderbolt 2)[编辑]

2013年,第二版,代号 Falcon Ridge,同步传输速度 20 Gbit/s。

英特尔希望在2020年时将它提升到100Gbps,通过光纤线路发送具红外线信号代替传统的数据线进行数据传输,当作电脑与其他设备之间的通用连接线,类似目前USB的功能,未来一台电脑可装设数个Thunderbolt连接端口,提供不同的设备使用,也可直接连接到一个具有数种对外置口的设备上,用一种细长的线缆支持多种输入输出设备。

Intel宣称,Thunderbolt 2 能连接一个显示屏,并同时发送4K视频。

  • 物理层面,第一、二版 Thunderbolt 的带宽都是 20 Gbit/s,因此线材是兼容的。信号线包含四条 10 Gbit/s通道,上下行各有两条。[5]
  • 逻辑层面,第二代 Thunderbolt 合并了第一代的两条独立 10 Gbit/s 通道,使得最高传输速度翻倍到 20 Gbit/s 。

第一款引入 Thunderbolt 2 的产品是ASUS主板,于2013年8月19日发布[6]

第一款发售的产品是苹果公司MacBook Pro with Retina (Late 2013),于2013年10月22日推出[7]

第三版(Thunderbolt 3)[编辑]

2015年6月2日,COMPUTEX 2015 ,代号为Alpine Ridge,双倍带宽达到40 Gbit/s (5 GB/s)。Thunderbolt 3 连接端口改用USB Type-C

新一代 Thunderbolt 节省一半用电,最大供电100W。可连接两个4K清晰度显示器,或一个5K清晰度显示器。基于 PCIe 3.0 x4。支持 HDMI2.0(4K 60Hz)和 DisplayPort1.3(5K 60Hz)。[8][9]

英特尔提供控制器的三个版本:

  • "DP" (Double Port) 版本 : PCIe 3.0 ×4 提供2个 Thunderbolt 3 接口 (DSL6540)
  • "SP" (Single Port) 版本 : PCIe 3.0 ×4 提供1个 Thunderbolt 3 接口 (DSL6340)
  • "LP" (Low Power) 版本 : PCIe 3.0 ×2 提供1个 Thunderbolt 3 接口 (JHL6240)

由于支持 Thunderbolt 1, 2 的厂商不多,而且采用 Thunderbolt 的设备大多是高端产品,价格昂贵,加上接口使用的是苹果Mini Displayport,配件无法用在其他电子设备,普及程度远低于对手USB。故此版的 Thunderbolt 将与 USB Type-C 的接头兼容,使 Thunderbolt 接口变得更普及[10]

商品化[编辑]

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[11]

2015年8月,Intel发布Intel 100系列主板和Skylake微架构处理器,其中Z170主板将搭载Thunderbolt 3技术[12]

2016年10月28日,苹果公司发布新款MacBook Pro搭载Thunderbolt 3技术。

外置[编辑]

  • 使用Thunderbolt 3 连接外部 PCIe 显卡,运行带宽是安装在主板里的显卡的大约25%(Thunderbolt 用的是 PCIe 3.0 ×4;而显卡用的是 PCIe 3.0 ×16)。
    但由于显卡实际上使用的带宽不多,依游戏或软件不同,实测性能可达70~99%。

安全性[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Thunderbolt Technology. Intel. [June 28, 2011]. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Technology Brief (PDF). Intel. [February 25, 2011]. 
  3. ^ Lowensohn, Josh. Intel's Thunderbolt: What you need to know (FAQ). CNet News (CBS Interactive). February 24, 2011 [February 25, 2011]. 
  4. ^ Thunderbolt™ 3 – The USB-C That Does It All. Thunderbolt Technology Community. 2015-06-02. 
  5. ^ Anand Lal Shimpi. Intel's Thunderbolt 2: Everything You Need to Know. AnandTech. June 9, 2013 8:39 PM EST [2014-07-26]. 
  6. ^ Walton, Jarred (August 19, 2013). "ASUS Introduces Z87-Deluxe/Quad: World’s First Thunderbolt 2 Certified Motherboard". AnandTech. Retrieved December 28, 2013.
  7. ^ Torres, Edwin (January 28,2013) [1]. MacRumors. Retrieved January 28, 2014.
  8. ^ Intel’s incredibly fast Thunderbolt 3 switches to USB-C connector. ExtremeTech. 2015-06-04 [2015-08-04]. 
  9. ^ Joel Hruska. Next-gen Thunderbolt details: 40Gbps, PCIe 3.0, HDMI 2.0, and 100W power delivery for single-cable PCs. extreme tech. April 22, 2014 at 2:15 pm [2014-09-22]. 
  10. ^ 【COMPUTEX 2015】Intel 发表Thunderbolt 3 标准,全面相容USB Type-C - TechNews 科技新报. 2015-06-03 [2015-06-04]. 
  11. ^ Apple unleashes new Mac Pro – 8 times smaller, 6 Thunderbolt 2 ports, AMD graphics. [2013-06-13]. 
  12. ^ Thunderbolt 3 与 U.2 配置,ASUS Z170-Premium 主机板曝光. [2015-09-18]. 

外部链接[编辑]