Thunderbolt超高速接口技術解析

2020-12-11 電子產品世界

　　Thunderbolt簡介

　　美國當地時間2011年2月24日，英特爾正式發布了已經宣傳數月的英特爾實驗室產品代號為Thunderbolt超高速接口技術"Light Peak",並將其命名為Thunderbolt雷電， 該技術由英特爾在2009年設計完成， Thunderbolt的研發初衷是為了替代並統一目前電腦上數量繁多性能參差不齊的擴展接口，比如SISC,SATA,USB,FireWire和PCI Express.雷電接口主要用於連接PC和其它設備，同時支持PCI-E和Displayport兩大協議，可支持數據傳輸和視頻數位訊號傳輸，為了降低成本， 目前Thunderbolt採用的是銅芯連接而不是早前演示的光纖連結，理論上最高傳輸可達50Gbps,現在該接口雙向傳輸速度為10Gbps,發展空間較大。

　　Thunderbolt工作原理

　　Thunderbolt連接技術融合了PCI Express X4,Displayport總線與系統晶片組相連，其中PCI Express用於數據傳輸，Displayport則用於顯示信號傳輸，亦可通過直接連接英特爾處理集成圖形核心進行DP輸出， Thunderbolt的控制晶片，是系統中必不可少的。但英特爾表示，它的硬體不需要英特爾的處理器和晶片的配合使用，它更像一種微型路由器，可以迅速地在兩個雙向通道的數據之間切換，

　　Thunderbolt採用了專用接口，該接口的物理外觀與原有的MINI DP的接口相同，適合於各種輕型，小型設備，兼容DP接口的顯示設備， MINI DP接口的顯示器及MINI DP至HDMI/DVI/VGA等接口的轉接頭都可以在Thunderblot接口上正常使用，可傳輸1080P乃至超高清晰視頻和最多八聲道音頻。

　　在設備連接方面， Thunderblot支持以Daisy-chain菊花鏈形式將7臺設備連接在一起，（也就是蘋果所說的Macbook Pro可串聯6臺外設，包括最多兩個全高清的DP顯示輸出，）不過要求DP設備必須位於鏈路末端。

　　為了降低成本， Thunderblot採用的是最長限度為3米的銅芯線纜，具有以下其主要特性：

　　1. 雙向通道10Gpbs/每埠

　　2. 雙向傳輸

　　3. 雙協定（PCI Express和Displayport）

　　4. 兼容現行Displayport裝置

　　5. 菊鏈型裝置

　　6. 具有高準確時間同步性的低延遲特性

　　7. 使用原生協議軟體驅動程序

　　8. 針對總線供電裝置透過線纜提供10W電力

　　針對其工作原理，金瀾實業在近兩年投入高端的生產設備及精密的測試設備來研發這款Thunderbolt線纜，並總結出線纜的測試參數，研發出了穩定合格的線纜。其測試參數及測試圖形如下：

　　1.Differential Impedance: 100±7Ω （TMDS）

　　2.Intra Pair Skew: 30 ps/2m

　　3.INSERTION LOSS @20GHz AND 2 m:

　　IL（at 10 MHZ） -1.44dB

　　IL（at 20GHZ） -39.71dB

　　4.NEXT FROM 0 TO 20GHz

　　-50dB （0.01-50+2（f-5.0） （5.0-40dB （f10.0） GHz

　　5.FEXT FROM 10 TO 20 GHz -56 dB/2m

　　6.LSX INTRA PAIR NEXT AT 350 MHz -25 dB/2m


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