最近的介紹雷電5英特爾創新大會確實引起了轟動,幾乎蓋過了會議期間傳統處理器的發布。第五代連接器確實在該領域帶來了相當有趣的進步,特別是高達 120 Gb/s 的速度、同時管理多達兩個 8K 螢幕的可能性,甚至為任何計算機充電由於電力傳輸方面的新改進,可在創紀錄的時間內實現便攜,同時與 USB 相容。但在實現這一目標之前,連接性已經經歷了多個版本,從蘋果公司的誕生到在某些領域成為超越 USB 的協議。
光峰,雷霆始祖
Thunderbolt 是一項有著特別有趣歷史的技術,其第一個原型是在英特爾實驗室開發的,它催生了一種首先在蘋果電腦中引入的連接,然後被業界越來越廣泛地採用。 2009年,英特爾推出了一項名為“光峰在英特爾開發者論壇上。然後它是連接到一個光纖Mac Pro透過針對該場合進行修改的 PCI Express 卡。光纖長 30 米,透過 USB 插座連接,但根據英特爾的說法,理論上允許的最大速度為 10 Gb/s。在這次舞台演示中,英特爾使用 Light Peak 將兩個 1080p 影片同時傳輸到多個連網設備,並透過一條電纜在 Mac Pro 上播放。
英特爾與 Light Peak 於 2009 年開發的技術令人印象深刻,但它有一個重大問題:光纖無法傳輸能量,因此只能使用被動電纜,這是 USB 能夠為低功耗設備供電的一個主要缺點。電源裝置。英特爾最初計劃將其光纖與銅線對耦合來傳輸電流,但很快就意識到簡單銅線對所允許的速度實際上足以確保 Light Peak 計劃的 10 Gb/s。隨後,製造商正在開發其電纜的全銅版本,該版本將提供出色的效果,並將於 2011 年作為 Thunderbolt 的第一個版本推出。
不過,第一個商用整合 Thunderbolt 的並不是英特爾,而是蘋果。蘋果品牌確實很早就參與了 Thunderbolt 的開發,很快就在其小型化過程中看到了 Macbook 的機會。因此,Macbook Pro 是第一台支援這種連接的機器,隨後是 2011 年發布的所有 Apple 電腦。標準傳輸視頻,這使得該標準與具有此插座的螢幕相容。第一代 Thunderbolt 融合了 Light Peak 的大部分規格,特別是 10 Gb/s 的速度以及將多個設備連接到單個插槽的可能性:根據 Apple 的說法,最多可以串聯 6 個設備在單個Thunderbolt 插座上。請注意 Thunderbolt 的一個特殊性:第一代的吞吐量以兩個通道表示,一個上升通道和一個下降通道,每個通道都能夠以 10 Gb/s 的速度運行。
民主化和向 USB 的過渡
Thunderbolt 的第二個版本於 2013 年 6 月發布,並立即整合到 2013 年 10 月發布的 Apple 電腦中,從 Mac Pro 開始。如果保留迷你 DisplayPort 連接(特別是與第一代相容),英特爾宣布,由於兩個通道的聚合,吞吐量可達 20 Gb/s,現在能夠雙向操作,有效地將傳輸容量提高一倍。總頻寬。 Thunderbolt 2也是英特爾開放標準的機會,該標準不再是其合作夥伴蘋果電腦的專屬。
從 2015 年發布的第 3 版開始,Thunderbolt 將其連接器更改為 USB-C,並至今仍在使用。這使其能夠與 USB 3.1 Gen2 標準相容,並且協定不斷發展以將頻寬加倍,從而增加到 40 Gb/s。儘管插座發生了變化,標準仍然相容顯示連接埠,這意味著仍然可以使用它來連接一個或多個螢幕。與 USB 的兼容性也賦予它一個主要優勢:能夠提供高達 100 W 的功率。這使得該插槽對筆記型電腦特別有趣,Apple 使其成為2016 年以來發布的各種MacBook 的唯一插槽。該標準。乍一看,與之前的標準相比,變化不大:40 Gb/s 的速度保持不變,USB-C 插座也是如此,但在細節中可以注意到差異。該標準現在與 DisplayPort 1.4 相容,而且還與某些 USB 集線器相容,並且不再需要串聯組件(在此之前這是 Thunderbolt 臭名昭著的限制),並且最低頻寬為 32 Gb/s 的先決條件允許您例如,保證在一個插座上同時使用兩個4K 螢幕。最後,它與最新的 USB4 標準相容,該標準本身基於 Thunderbolt 3 規範。
Thunderbolt 5,面向未來的獎項
因此,去年 9 月,英特爾推出了雷電5,在第四代規格的基礎上再次提高了標準。因此,我們保留 USB-C 連接,這使其能夠確保與 USB 4 2.0 裝置的兼容性。該標準的頻寬增加了一倍,達到 80 Gb/s,支援 DisplayPort 2.1(以及 8K 螢幕管理),並且一如既往與所有舊標準的兼容性。
英特爾提出的主要新功能之一正是涉及這項新標準所允許的吞吐量。製造商以「Bandwidth Boost」為商品名,提出了頻寬管理最佳化,可以將頻寬提高 50%,達到 120 Gb/s。為了達到這樣的速度,英特爾不需要對 Thunderbolt 5 電纜進行任何物理改變,而是實際上利用了該協定的上行鏈路和下行鏈路系統。預設情況下,系統使用兩條40Gb/s的上行鏈路和兩條相同速度的下行鏈路,提供80Gb/s的傳輸和接收。頻寬提升模式可讓您在必要時將這些線路之一轉換為傳輸或接收線路,從而可以將傳輸速度增加到 120 Gb/S,但有效地將接收速度限制為 40 Gb/s。然而,這種模式應該保留用於非常特定的用途,特別是螢幕的使用。這確實允許該標準在單一插槽上管理多達兩個 8K 螢幕,同時支援此類使用所需的巨大頻寬,或滿足類似請求的三個 4K 144Hz 螢幕。
為了支援這樣的傳輸速度,英特爾也為 Thunderbolt 5 改用了名為 PAM-3(「三級脈衝幅度調變」)的新編碼系統。具體而言,這種電訊號編碼方法涉及更大的訊號冗餘,以降低電纜對電幹擾的敏感度。這意味著鏈末端的錯誤更少,因此由於錯誤資料包而導致的頻寬下降也更少。
最後,Thunderbolt 5 電纜提供的功率應該達到更有趣的水平,特別是對於筆記型電腦而言。英特爾宣布Thunderbolt 5 電纜將能夠提供高達240 W 的功率,同時保持與經典USB 規範的兼容性,而Thunderbolt 4 的功率不會超過140 W。的筆記型電腦的技術,包括某些遊戲電腦。
在所有這些承諾結束後,英特爾宣布第一批Thunderbolt 5 相容週邊設備和電腦將於2024 年初上市。它。然而,隨著時間的推移,越來越多的競爭對手(PC 領域的索尼或戴爾、螢幕領域的LG 或飛利浦等)也採用了Thunderbolt,該標準應該會繼續變得更加流行,英特爾自2018 年起決定不再要求Thunderbolt決定將此插座整合到其裝置中的製造商的版稅。