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應用彈性充滿想像

在各式Thunderbolt裝置晶片大量普及前,光是相容PCI-E訊號這點,就具有相當高的可玩性。例如USB 3.0外接磁碟陣列,普遍做法是採用支援RAID功能的USB 3.0介面晶片來設計。

在Thunderbolt架構下,以容易取得的PCI-E介面RAID控制器,加上Thunderbolt控制器即可完成設計。也許反映出來的成本大不同,但設計彈性、功能性以及效能,可輕易超越USB 3.0。

其他包含eSATA、FireWire介面,以及音效、影音剪輯卡、電視卡等,任何採用PCI-E匯流排介面設計的晶片,都能經由Thunderbolt轉變為外接裝置型式。特點是只需要1條傳輸線,就能夠將所有裝置串接連結起來,甚至能獲得必要的驅動電力。

相較於以往各式傳輸介面,能夠大幅簡化繁雜的規格區別辨識,以及線材連接管理的不便。與其說Thunderbolt是項全新的技術,將它視為統整各式外接傳輸介面的標準,會更為貼切。

裝置主攻專業用途

目前已推出的Thunderbolt周邊裝置,是以儲存、影像擷取和轉接器為主,且屬於專業應用範疇。像Promise Pegasus R4和PegasusR6、Sonnet Fusion E400與E800,這些多硬碟磁碟陣列儲存系統,是目前最能夠展現Thunderbolt速度優勢的產品。至於LaCie Little Big Disk和Sonnet Fusion F2TBR,同為2bay、2.5吋硬碟設計,且內建RAID功能的外接可攜式儲存裝置,價格相對容易讓一般使用者接受。

至於影像擷取裝置,說起來也許不算太新奇,因為功力大增的USB 3.0,也會有這類應用周邊推出。目前已知有Blackmagic UltraStudio 3D、Matrox MX02,這2款高畫質機種推出,是各式高速儲存設備的好夥伴,可以構成完整的應用環境。不過這畢竟是專業領域產品,價格和多硬碟磁碟陣列一樣高貴,動輒30,000元起跳,一般人當然用不到。

台灣只能望梅止渴

相較下, 轉接器雖然像個小玩具,但是價格與應用彈性,也不同於前述產品。Promise SANLink是款光纖通道轉接器(fibre channel adapter),能夠讓配備Thunderbolt的電腦, 透過光纖通道快速存取SAN設備。至於Sonnet's推出的Echo Express PCIe 2.0 Expansion Chassis,可以用來安裝各類型PCI-E介面卡,並直接轉換為Thunderbolt的道具。

不過價格最實惠的,大概是同樣來自Sonnet's,且百分百屬於轉換器的Allegro FW800 Thunderbolt Adapter、Presto Gigabit Ethernet Thunderbolt Adapter,體積小且正如其名,提供IEEE 1394b或Gigabit高速乙太網路轉換功能。但是很抱歉,前述產品幾乎沒有在台灣銷售,除了Promise可以買到外,其他的要各憑本事從國外弄進來。

外接應用型態轉變

相較於傳統,Thunderbolt最大的意義,在於能夠一改外接裝置的輔助角色,成為主要配備。最好的範例就是影音剪輯,所有素材一開始就儲存在Thunderbolt外接磁碟陣列,進 行剪輯並輸出儲存結果,不需要繞道經過電腦上的硬碟。這和以往使用USB、IEEE 1394等裝置,通常得在電腦端完成處理作業,才傳輸進這些裝置儲存備份,體驗截然不同。

撇開成本差異不談,Thunderbolt不見得,也不需要全面取代USB 3.0。因為將PCI-E匯流排變成可外接,在高速傳輸應用擁有更好的揮灑空間,未來的多元應用相當令人期待。只是目前並不支援Windows環境,還得乖乖等候Intel釋出主控制器與驅動程式,提供給介面卡廠商製作成獨立控制卡。甚至是整合進主機板晶片組,才能藉由為數眾多的Windows電腦平台,加快普及速度。

Thunderbolt架構解析

完全看懂 Intel 新介面:10Gbps 超高速 Thunderbolt

在現有主控制器架構中,是取用4條PCIE 2.0通道,再加上DisplayPort視訊介面訊號。至於影音介面為何選擇DisplayPort而非HDMI,答案很簡單,因為DisplayPort是免授權金的工業標準,能夠降低總和成本。

就現實面而言,目前採用Thunderbolt主控晶片的電腦,全為Intel自家Sandy Bridge平台。由於PCI-E 2.0每1通道的傳輸頻寬為500MB/s,整併4條通道可得2GB/s頻寬(雙向傳輸為4GB/s),取用PCH晶片內建的通道,對應 10Gbps(1.25GB/s頻寬)傳輸速率的Thunderbolt綽綽有餘。此外,Core i內顯支援原生DisplayPort訊號輸出,也能夠滿足Thunderbolt主控晶片的訊號需求。

完全看懂 Intel 新介面:10Gbps 超高速 Thunderbolt

▲ Thunderbolt底層架構分為3個部分,主要由通訊協定層(取自PCI-E與DisplayPort)、通用傳輸層(common transport layer)、電子/光學訊號層(electrical/optical layer,相當於實體層)構成,最終輸出至纜線與接頭(cable and connector)。

通用傳輸層負責為通訊協定層的各類訊號,進行資料封裝與解封裝工作,佔有絕對關鍵性位置。從架構看來,雖然目前只能支援PC I-E和DisplayPort,只要Intel有心,要將USB 3.0、FireWire等任何介面納入,也並非難事。

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▲ 目前推出Thunderbolt線材的廠商仍為少數,因此價格難免高出一截。以Apple官網銷售的自家產品為例,要價高達1,550元!

Thunderbolt速度體驗

完全看懂 Intel 新介面:10Gbps 超高速 Thunderbolt

Promise Pegasus R4為4bay機種,硬碟架相容3.5吋與2.5吋硬碟,單顆硬碟最高支援容量為2TB,且內建支援RAID 0、1、5、6以及10等磁碟陣列模式。機身只配備2組Thunderbolt連接埠,在菊鏈式串接架構下,最多可以連接6台Pegasus裝置,是再純 種不過的產品。就產品價格而言,包含4顆1TB硬碟要花上31,240元,相當於1部NAS的價位,享受新科技的代價並不低。

至於傳輸效能部分,使用MacBook Pro搭配AJA Syste Test測試軟體,驗證Thunderbolt傳輸性能。執行Sweep Binary Frame Sizes、Sweep Video Frame Sizes、Disk Read/Write測試時,設定為4GB容量檔案大小與720 x 486 8-bit條件,RAID 0模式跑出500MB/s左右的速度,與4顆硬碟總和理論傳輸速度相當。

嚴格說來,USB 3.0、eSATA機種也可以達到同等效能表現,現階段比較容易吸引到的玩家,也許只有Mac族群而已。至於相對開放,且硬體選擇性多的Windows環境,由於Intel尚未納入支援,只能看測試數據過過乾癮而已。

完全看懂 Intel 新介面:10Gbps 超高速 Thunderbolt

▲ DiskRead/Write測試:存取速度達寫入430.7MB/s、讀取226.5MB/s。

完全看懂 Intel 新介面:10Gbps 超高速 Thunderbolt

▲ Sweep Binary Frame Sizes測試:存取速度達寫入576.6MB/s、讀取471.4MB/s。

完全看懂 Intel 新介面:10Gbps 超高速 Thunderbolt

▲ Sweep Video Frame Sizes測試:存取速度達寫入577.3MB/s、讀取472.0MB/s。

 

延伸閱讀:

Promise Pegasus R4 磁碟陣列, Thunderbolt 傳輸效能實測

<後面還有:高速固態硬碟往PCI-E發展>

使用 Facebook 留言

neco
2.  neco (發表於 2011年9月21日 16:25)
※ 引述《Charlie20083》的留言:
> 所以古老的Eee PC 701SD用的Mini PCI-E的SSD也算是mSATA的意思囉?

mSATA的connecter是mini PCI-E,但內部走的線是SATA的訊號,所以兩者是無法相容的
至於Eee PC就得看他走線是如何、以及pin define是否與mSATA相同,如相同就可通
bisheng
3.  bisheng (發表於 2011年9月21日 20:13)
類似ExpressCard可以包入USB那樣,沿用mini PCI-E
插槽規格的mSATA,是可以同時兼容PCI-E和SATA訊號,
透過配置在主機板上的切換晶片來設定選則要走哪個介面
訊號。

但這只是就架構面而言,不代表Eee PC和任何支援mSATA
的裝置具備這樣的設計。
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4.  mickey (發表於 2011年9月21日 23:24)
是INTEL跟APPLE共同研發,
2012前APPLE獨享專利使用權= =
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5.  俊逸桑 (發表於 2011年9月22日 03:17)
Thunderbolt必須要另尋用途, 不可能跟USB30對打.
因為所有的手機都支援USB20/OTG, USB30支援也是遲早的事.
bisheng
6.  bisheng (發表於 2011年9月30日 16:29)
Intel出Thunderbolt技術、Apple出DisplayPort的不知道什麼碗糕,這種「共同研發」的名聲真好賺,還能得到一年優先獨享採用的權利 〒ˍ〒
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7.  ╮(╯_╰)╭ (發表於 2012年6月05日 13:04)
※ 引述《bisheng》的留言:
> Intel出Thunderbolt技術、Apple出DisplayPort的不知道什麼碗糕,這種「共同研發」的名聲真好賺,還能得到一年優先獨享採用的權利 〒ˍ〒
傻子都知道 Thunderbolt 主要推手是 Apple
如果 Apple 不跳下去推,Thunderbolt 只會變成第二個 Rambus

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