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Thunderbolt技术将迎突破性进展

2022-09-16 09:25:58

近日,英特尔展示了第一个以 80 Gbps Thunderbolt 连接运行的测试系统现场视频,但没有给这个新接口命名,也没有提及它何时上市。现场上,英特尔虽未向观众分享该接口更多细节,但此新闻一经发布仍引起了业界不小的关注。

 

来源:tom’s HARDWARE

Thunderbolt被业界译为“雷电接口”, )是美国当地时间2011年2月24日由英特尔发布的实验室产品代号为"Light Peak"一种技术。该技术由英特尔在2009年设计完成并定名为"Light Peak"(研发代号)。

Thunderbolt的研发初衷是为了替代并统一目前电脑上数量繁多性能参差不齐的扩展接口,比如SCSI, SATA, USB, FireWire和 PCI Express。它是苹果与英特尔(Intel)的合作产物,由Intel开发,通过和苹果的技术合作推向市场。

该技术主要用于连接PC和其他设备,融合了前两项成熟技术的PCI Express数据传输技术和DisplayPort显示技术,两条通道可同时传输这两种协议的数据,每条通道都提供双向10Gbps带宽。

此次演示包含双 Thunderbolt 通道,每个通道运行速度为 40 Gbps(总共 80 Gbps)。这是 Thunderbolt 4 性能的两倍,后者的总速度最高为 40 Gbps。据悉,英特尔将现有的 Thunderbolt 4 连接速度提高一倍。Thunderbolt 4 目前利用 USB 4 版本 1.0 规范,而新版本的 Thunderbolt 采用了本月早些时候宣布的 USB 4 版本 2.0 规范增加的吞吐量。

英特尔表示,它还没有承诺为 80 Gbps 的 Thunderbolt 接口命名方案。鉴于 USB 4“ version 2.0”品牌方案,英特尔可能会将其标记为 Thunderbolt 4 version 2,或使用其他类型的名称进行增量更新。

英特尔在以色列海法的IDC负责英特尔的所有 Thunderbolt 和 USB 事务,该职权范围包括产品定义、硬件、软件设计和验证、大批量制造 (HVM) 和产品化。该集团还支持生态系统,并在全球运行九个设施,测试和认证 Thunderbolt 产品。

USB 4新版本,速度最高可达120 Gbps

USB4第2版可以做得更好,并支持高达120Gbps的总带宽。USB Type-C 连接器有四个通道,配置为 2 Tx + 2 Rx 对称排列,在 USB 4 的情况下,每个通道以 20 Gbps 的速度运行,因此提供 80 Gbps 的双向带宽。

据Angstronomics消息,使用USB 4第2版,每通道数据传输速率可提高到40 Gbps。该版本引用来自领先的测试设备制造商 Keysight 的文件,使用 PAM-3 编码(双向)的聚合带宽提高到 80 Gbps(在新标签中打开)。

但除了对称 2 Tx + 2 Rx 设置之外,Keysight M8040A USB 4 v2 误码率测试仪还可以测试非对称 3 Tx + 1 Rx 配置,或主机的 120 Gbps 聚合带宽和设备到主机的 40 Gbps 聚合带宽。将 DisplayPort 2.0 UHBR20 信号(足够用于未压缩的 8Kp85 和带 DSC 的 8Kp144)从主机传输到显示器,然后将保持 40 Gbps(双向)以处理 USB 4 集线器、网络摄像头消耗的数据内置在显示器中等。

到目前为止,USB Promoter Group 尚未正式确认 USB 4 将支持 3 Tx + 1 Rx 非对称配置。不过,对于 USB 规范而言,非对称配置并不是什么新鲜事。在 USB 4(以及 Thunderbolt 3/4)的情况下,它们特别容易启用,因为所有信号类型在互连的每一端都被复用和解复用。

现在,假设 3 Tx + 1 Rx 非对称设置是 USB 4 v2 规范的一部分,一个主要问题是是否所有 USB 4 v2 控制器都强制支持 3 Tx + 1 Rx 非对称,或者将是可选的并保留仅适用于部分控制器。与 USB 4 v2 控制器相比,将每通道数据传输速率提高到 40 Gbps 并实施 PAM-3 编码将显著增加 USB 4 v2 控制器的复杂性和功耗。

此外,增加的带宽将需要 USB 4 v2 控制器以大约 15 GB/s 的速度连接到主机(相当于 PCIe 5.0 x4 或 PCIe 6.0 x2 接口提供的带宽)。支持 120 Gbps 上行模式可能会使事情进一步复杂化。

用户什么时候可以期待第一批 USB 4 v2 主机控制器到货?

Angstronomics(在新标签中打开)相信英特尔将在 2023 年通过其第 14 代酷睿“Meteor Lake”平台支持 USB 4 v2,因为该公司已经通过其媒体暗示支持80 Gbps Thunderbolt 输入/输出接口。至于 AMD,它将落后于英特尔,并且将在 2025 年仅提供支持 USB 4 v2 的 CPU。像往常一样,很难对苹果做出预测。

USB 4迎来重磅更新,速度高达80Gbps

据了解,新规范将承诺获得比以前更高的带宽。据USB 发起人组织称,USB4 2.0 版将支持高达 80Gbps 的带宽,是 USB4 1.0 版的两倍。更重要的是,用户将能够使用现有的 40Gbps USB Type-C 无源线缆来支持高达 80Gbps 的连接,不过还会有专门针对 80Gbps 带宽的新定义的有源线缆。

但是,并非所有带宽都可用于常规数据传输。与 USB4 1.0 版一样,该规范的一部分是支持 DisplayPort 和 PCIe 信号,该组织表示,该新规范还将支持两者的最新版本。据推测,这意味着DisplayPort 2.0和 PCIe 5。

当然,最新的规范在 USB 数据架构方面也将进一步推动,这意味着用户将能够超过 20Gbps 的数据传输带宽。目前还不知道有多少带宽可用,但在不久的将来应该会提供更多详细信息。

按照惯例,USB4 2.0 版还将向后兼容以前版本的 USB 端口,包括 USB4 1.0 版、USB 3.2 和 USB 2.0 以及 Thunderbolt 3。除了这个新规范之外,USB 推广组将还更新了 USB Type-C 和 Power Delivery 的规范,以适应这些新功能。未来,支持 USB4 2.0 版的产品也会有新的品牌和营销指南。

USB Promoter Group USB4 version 2.0发布

9月14日,USB Promoter Group 宣布即将发布USB4 version 2.0规范,这是一项重大更新,可通过 USB Type-C 电缆实现高达 80 Gbps 的数据性能,以及连接器。USB Type-C 和 USB Power Delivery (USB PD) 规范也将更新,以实现更高水平的数据性能。所有这些规范更新预计将在今年计划于 11 月举行的 USB DevDays 系列开发者活动之前发布。

本次还进行了协议更新,以实现更高性能的 USB 3.2、DisplayPort™ 和 PCI Express (PCIe ) 数据隧道,以充分利用更高的可用带宽。

“再次遵循 USB 传统,这一更新的 USB4 规范使数据性能翻倍,为 USB Type-C 生态系统提供更高水平的功能,”USB 推广集团主席 Brad Saunders 表示。“从这种速度提升中受益最大的解决方案包括更高性能的显示器、存储和基于 USB 的集线器和坞站。”更新后的 USB4 解决方案的主要特点包括:

第一,高达 80 Gbps 的运行,基于新的物理层架构,使用现有的40 Gbps USB Type-C 无源电缆和新定义的 80 Gbps USB Type-C 有源电缆。

第二,更新数据和显示协议,以更好地利用可用带宽的增加。

第三,USB 数据架构更新现在使 USB 3.2 数据隧道能够超过20 Gbps。

第四,更新以符合最新版本的 DisplayPort 和 PCIe 规范。

第五,向后兼容 USB4 版本 1.0、USB 3.2、USB 2.0 和 Thunderbolt™ 3。

Thunderbolt协议的过去、未来和发展,其重要性并不亚于英特尔更新本公司的处理器。随着Thunderbolt接口的逐渐普及,将会打开新世界的大门,源起基金将继续关注Thunderbolt的技术创新进展。

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