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行业动态

2011-12-5 16:55:09 Thundebolt接口深入分析  

 Thundebolt接口深入分析

  早在去年的IDF论坛上,包括WD、LaCie等在内厂商已经在推Light Peak接口的相关产品,不过影响都很小,直到业界大腕苹果公司的Mac Book Pro产品发布后,Light Peak才开始为广大群众所知。

Thunderbolt的logo

  Light Peak被Intel正式定名为Thunderbolt,它拥有双向10Gbps的传输速度,支持PCI-E和DP两种协议,Thunderbolt支持光纤或者铜线介质,而目前的版本全都基于铜线传输,可提供10W的供电输出。Intel宣称它是目前最快速、最简单同时也是最有弹性的I/O协议。

  Thunderbolt的物理接口使用的是mini DP规格,而数据传输则是基于PCI-E技术。之所以选择这两个规范,是因为DP技术公开而且没有授权费,PCI-E也是久经考验的数据传输技术,Intel在PCI-SIG组织中位高权重,掌控着PCI-E技术的发展方向。支持公开且开放的技术可以让Thunderbolt少走弯路,同时避免法律上的授权麻烦。

Thunderbolt的架构组成

  Thunderbolt技术 可以分为应用层、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其中的传输层(Transport Layer),它封装了DP和PCI-E两种协议,并能在两者之间快速切换,支持QoS质量控制,为Thunderbolt带来星型、树型以及菊花型扩展支持,传输延迟更可低至8ns。

Thunderbolt数据传输原理示意图

  Thunder的核心是一款专用控制芯片,它与南桥PCH相连,支持DP和PCI-E两种传输协议,拥有两条全带宽通道,分别负责DP信号和数据信号传输。

Thunderbolt的DP信号传输

  如果输出的是DP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DP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。

  如果是接受/输出的是数据信号,那么控制器将会通过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。

MAC Book Pro上的Thunderbolt控制芯片(图片来自ifixit.net)

  Thunderbolt控制芯片目前只支持DP和PCI-E两种传输协议,但是它并不是封闭的,非原生Thunderbolt设备可以通过转接器链接在Thunderbolt接口上,相信不久后就会有厂商会推出转接器以支持使用eSATA以及Firewire等接口的外设。

Thunderbolt只是传输的媒介

  简单概括起来就是,Thunderbolt本身只是信号传输的载体,它既可以传输DP视频信号,也可以传输数据信号。专用的控制器芯片负责将这两种信号筛检出来,视频信号就按标准的DP协议理,而传输数据时控制器就会将信号切入PCI-E通道,传输至PCH南桥芯片中。

Thunderbolt的物理接口

  Thunderbolt的物理接口兼容DP接口,苹果的电脑和笔记本上使用的是mini DP接口,同样与之兼容,这也为Thunderbolt的普及扫除了障碍。

苹果新Mac Book Pro上提供了一个Thunderbolt接口

  Thunderbolt的接口数量不会很多,苹果的新笔记本仅提供了一个,因为Thundrbolt接口可以“Daisy Chain”(菊花链)的形式串联,一个接口就可以实现一拖六,苹果提供的一个接口就已经支持7个Thundebolt设备。不过目前的线缆长度有限,3米的有效范围只能保证在桌面范围内互联,预计未来的光纤版本在传输距离上会有大幅提升,但是会丧失供电能力,需要设备外接供电。

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