1dca31862985ba663957f42117cbcc4f 今年 Computex 展覽期間,半生臉孔 Thunderbolt 是會場目光焦點之一,除了 Intel 搖旗吶喊之外,周邊裝置廠商也爭相展出產品。這項去年初就已經現身在蘋果電腦上的新介面,之所以能夠再次吸引鎂光燈,無非是今年結合 Ivy Bridge 平台與周邊裝置,正式宣告進入市場。

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閃電與雷霆之爭

最近可說是傳輸介面的異動年,新技術規範接連出籠。3年前SATA 6Gb/sUSB 3.0聯手登場,亦敵亦友的他們理論頻寬分別達6Gb/s與5Gb/s,一舉將電腦內、外接介面速度提升到新境界。稍後,雷聲作響一段時間的Thunderbolt,去年初率先在蘋果電腦上登場。

相較於SATAUSBIEEE 1394等介面,Thunderbolt換裝秀般的底層架構特性,應用彈性充滿無限想像。這讓AMD也忍不住的如法炮製,在今年初祭出Lightning Bolt,想和Intel雷霆閃電較勁一番。但是截至目前為止,官方釋出資訊仍然相當有限。

前身是Light Peak

無論如何,Thunderbolt之所以能夠重新吸引眾人目光,和Intel的藍圖脫離不了關係。這項技術原先稱為Light Peak,由Intel自行主導開發,後來又和蘋果攜手合作。架構小調整再加上蘋果提供的Display Port資源,便成了大家現在看到的Thunderbolt,蘋果也因此取得獨家採用的權利,得以獨領風騷將近2年。

雙方這段合作關係結束前,Intel也老早規畫好推廣藍圖,2012最新平台Ivy Bridge,就是進入市場的墊腳石。畢竟在個人電腦市場裡,Windows仍然占有相當高的比例,背後潛藏龐大商機,是新技術產品最好的試煉場。在這些利多催化下,就不難理解Thunderbolt何以再次成為焦點。

Thunderbolt vs Lightning Bolt

有別於Thunderbolt整合了PCI-EDisplay Port介面訊號,AMD喊出來的Lightning Bolt,選擇USB 3.0搭配Display Port組合。USB 3.0雖然有賣點,但是USB-IF正準備新增整合音效功能,難保哪天不會連影像訊號也通吃。Lightning Bolt會何去何從,就看AMD幾時要講清楚、說明白。

Thunderbolt 重要概念

先前曾在專題中介紹過Thunderbolt,它的架構遠比你想像來得簡單,似乎用一句話就能夠帶過。它到底是什麼?簡單來說就是將傳統內接的PCI-E匯流排,轉變成外接形式的應用。並且整合具備影音功能,原本就屬於外接形式的Display Port介面,將兩者合體以增加功能性。

內變外,應用不設限

零零總總的各式傳輸介面,可以簡單區分為內接與外接2種形式,以其重要性而言,又有系統與單一特定功能之別。PCI-E、PCI、ISA都屬於系統匯流排,是各類周邊裝置的溝通管道,像SATA、USB、音效等控制器,都得經由系統匯流排和系統核心連結。基於這樣的特性使然,以往只能以內接形式存在,也限制了應用彈性。

Thunderbolt帶來的創新,就是讓系統匯流排變成外接形式。利用PCI-E匯流排頻寬優勢,以往非得內接不可的裝置,例如顯示、磁碟陣列、影音截取壓等介面卡,也能轉移到主機外部使用。淺顯易見的好處,就是安裝或移除介面卡,不用大費周章地拆裝電腦。再者也能簡化訊號傳輸途徑,避免過多的訊號橋接和延遲,對傳輸效率造成影響。

頻寬大省時又省事

也因為Thunderbolt的特性,雖然被視為傳輸介面之一,但是它更像個新的應用觀念,或說是系統匯流排革命。好比影音剪輯用途,在USB 3.0問世之前的年代裡,大多會將影音原始檔案先傳輸進硬碟,利用硬碟的高速來縮短剪輯作業時間。完工後再將成品與原始檔,逐一傳輸到外接儲存裝置備份,如此反覆傳輸得耗費許多時間。

反觀使用Thunderbolt裝置,來源檔傳輸進電腦、線上剪輯作用,以及完檔備份儲存,甚至日後調出檔案再製,都不再需要繞道硬碟,可以直接在外接儲存裝置端一氣呵成。對,一切就是那樣省時又省事,而且標準PCI-E介面卡得以外接後,更多應用模式也是可以去想像與期待的點。

訊號封包重組與還原

也許你早已經熟透Thunderbolt架構面資訊,以下筆者就簡單的帶過,因為現階段更值得關注的是實務應用兩三事。參考架構圖來溫習一下,Thunderbolt控制器扮演著何種角色。當PCI-E或Display Port介面訊號輸入至控制器內,會先經由通用傳輸層(Common transport layer)處理資料封包,將其重組為Thunderbolt格式封包。

完成後再送進電纜/光纖傳輸層(Electrical/Optiical Layer),待最底層的連接器與線材(Connector and cable)準備好,也就是主機與裝置端順利連線時,就能進行實體資料傳輸作業。至於接收端的處理程序則是相反,將Thunderbolt封包還原成PCI-E與Display Port訊號,就能輸送至裝置的功能控制器。

▲Thunderbolt結合PCI-E與Display Port介面訊號,透過控制器重組與還原訊號封包,最終訊號還是原生PCI-E和Display Port規格。

▲Thunderbolt運作核心分成3個層面,進行介面訊號封包重組,送進傳輸層進行必要編碼轉化,最終經由實體線材傳輸訊號。

▲目前所有設計方案中,Thunderbolt控制器需要取用4條PCI-E通道,並且混入來自內顯得Display Port訊號,才能重組成為Thunderbolt訊號。

(後面還有:更多Thunderbolt重要觀念)

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1.  Hank (發表於 2012年9月21日 13:56)
這東西大概會淪落到跟 1394 一樣的地步吧...
neco
2.  neco (發表於 2012年9月21日 14:34)
還是有差,IEEE 1394主推是蘋果(1980年起)
所以在PC平台上都需要加裝3'Party的chip才能push
雷球是INTEL推的,都給他包在PCH內了
只需要拉出現路連接connecter就會動了
光是成本以及佈線考量就贏不少,且電器特性的部分也更簡單了
三十二朔月
3人給推

3.  三十二朔月 (發表於 2012年9月21日 15:33)
※ 引述《Hank》的留言:
> 這東西大概會淪落到跟 1394 一樣的地步吧...

Intel表示:逼筆電OEM廠強制搭載╮(╯_╰)╭

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