是什么让你远离普及 细解雷电四大痛处

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正睿科技  发布时间:2012-07-31 09:19:54  浏览数:3567

狂飙901MB/秒 雷电跑死USB3.0

    SSD固态硬盘的速度超过了USB3.0的极限速度,早在第一块SATA3.0 美光C300固态硬盘诞生之初,英特尔开始着手新一代高速外部存储接口,有什么办法能在短时间内突破USB3.0 5Gbps速率呢?英特尔想到了分流PCI-E总线的办法来提升新一代接口的带宽速度。


是什么让你远离普及 细解雷电四大痛处
是什么让你远离普及 细解雷电接口的四大痛处

    于是ThunderBolt雷电接口诞生了,它是一项超高速接口技术,主要用于连接PC和其他设备,同时支持PCI-E和DisplayPort两大业界标准协议。两条通道可同时传输这两种协议的数据,早期雷电接口的每条通道都提供双向10Gbps带宽。

    这意味着什么?我们能想象到的储存设备、显示器、外置显卡甚至是组建局域网都可以通过雷电接口连接。更为奇妙的是雷电接口支持星形拓扑链接,一个接口支持最多6个包括显示器,储存器等多种设备。

是什么让你远离普及 细解雷电四大痛处
雷电接口狂飙901MB/秒 USB3.0鞭长莫及

    从早期的雷电接口速率我们可以清楚看到,双向10Gbps的传输速率,中期50Gbps带宽速率,最终达到100Gbps带宽速率。雷电接口的速度究竟有多快?我们从上图可以看出,USB3.0鞭长莫及。

    我们从这里看出雷电接口的高速传输和极其强悍的多设备接驳优势。然而现实总是那么残酷,雷电接口硬是没能普及,甚至让广大用户都觉得希望渺茫。下面我们将对雷电接口进行仔细分析。雷电接口会不会柳暗花明又一村呢?

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大胃王:和显卡争夺PCI-E总线带宽

    我们从前面可了解到雷电接口走的是PCE-E总线,比如目前主流的Z77主板平台拥有36个PCI-E通道,其中16个为PCI-E 3.0通道。以消费存储事业部使用的1号测试平台,它采用的微星Z77A-GD80主板具备4个PCI-E 1X接口,各1个PCI-E 16X、8X、4X接口。分别提供2Gbps(1X)、8Gbps(4X)、16Gbps(8X)、32Gbps(16X)带宽。


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接驳众多外设的Z77主板,它的PCI-E总线带宽所剩无几

    而目前一块顶级的GTX680显卡占用14.8Gbps带宽,USB3.0占用5Gbps带宽,4个SATA3.0接口占用24Gbps带宽、4个SATA2.0接口占用12Gbps带宽,另有USB2.0、声卡、千兆网卡等等也占用部分PCI-E总代带宽。

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早期的雷电接口走的是PCI-E X4“小水管”

    在这个时候,我们加入了一个双向共计20Gbps带宽的雷电接口,它对PCI-E总线带宽威胁并不大。我们从最终版本的雷电接口的带宽速率能明显看出,双向各100Gbps带宽的雷电接口几乎是在摧残PCI-E 3.0总线带宽,对多块显卡组SLI和CrossFire影响较大。

    PCI-E 3.0诞生之初,PCI-SIG主席兼总裁几乎泪流满面发表感概PCI-E 3.0为主板上的附属设备提供所必需的总线带宽。当PCI-SIG主席兼总裁看到雷电接口这个大胃王的时候,他找到动力研发PCI-E 4.0。

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前途未卜:英特尔押宝Mini DP

    现在大规模上市的超级本开始配备很小的接口,那就是Mini DisplayPort接口(后面简称Mini DP接口)。雷电接口选用的是Mini DP接口,超级本是英特尔发明的专利,为了配合推广雷电接口,超级本自然而然也采用Mini DP接口,不过Mini DP接口本身前途未卜。

    DisplayPort和HDMI一样,是一种高清数字显示接口标准,可以连接电脑和显示器,也可以连接电脑和家庭影院。HDMI的出现取代了模拟信号视频,而DisplayPort的出现则取代的是DVI和VGA接口,但是DisplayPort却无法取代HDMI。


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DisplayPort接口尚难普及,何况Mini DisplayPort

1、全尺寸DP接口尚难普及,何况Mini DP接口

    显卡输出端和显示输入端均对mini-DP接口的推广存在较大争议。 首先,HDMI接口已经能很好满足超高分辨率以及3D显示器的要求。其次,DisplayPort接口也分全尺寸和Mini两种接口,而大部分在售电脑显示器、液晶电视主要支持VGA、HDMI接口,至多支持全尺寸DP接口。

2、应用层面的不同,Mini DP接口更适合笔记本电脑

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苹果笔记本电脑率先支持雷电接口

    DVI和HDMI都是通过把信号转化成TMDS最小化传输差分信号来进行传输,然而在笔记本领域长久以来是LVDS(Low-Voltage Differential Signaling 低压差分信号)的天下。换而言之,Mini DP接口更适合在笔记本电脑。 笔记本电脑正取代台式机电脑的地位,因此英特尔押宝mini DP接口的方向无疑是正确。但问题是我们上哪去找Mini DP接口的显示器。

    有解决的办法么?有,我们去买一个Mini DP接口的转换器。但是没完,接下来请大家去看价格雷人的雷电数据线和它的内部结构。

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价格贵:连根数据线都带12颗芯片

    一根Mini DP视频线价格在20-50元,而一根雷电电缆数据线却要388元,雷电光纤数据线售价至少千元。实际上雷电的周边设备价格都比较贵,从雷电接口主板,比如最便宜的微星Z77A-GD80也要2000元;一个雷电接口底座要760元,全套下来价格不菲。


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一根雷电接口数据线售价接近400元

    雷电接口的主板和底座价格贵,我们都好理解。雷电电缆数据线的卖价是不是虚高呢?其实不然,它之所以贵是因为雷电数据线的两端数据接口,均有复杂的集成电路模块,其中包含2个Gennum GN2033主控芯片以及10个其他芯片,这些拉高雷电数据线的制造成本,无法做到普通Mini DP视频线的价格。

    注:Gennum GN2033主控芯片用于实现在一根电缆上的双向10Gbps速率链接。

普及之路 雷电接口
搭载12颗芯片的雷电数据线难于控制成本(图片来源自网络)

    我们在淘宝购买过50元的普通Mini DP视频线,仅能实现显卡影像输出,无法实现存储设备的数据传输。而USB3.0轻装简从,无需搭载主控芯片即可在电缆上实现共向5Gbps速率链接,一根品牌USB3.0数据线售价在10-20元,而我们购买USB3.0移动硬盘的时候,数据线是随盘附送。

    过高的成本必然阻碍雷电接口的普及,单单是一根雷电电缆数据线就能让雷电接口骑虎难下。用户购买雷电接口设备回去,发现自己的雷电接口存储设备成了“孤寡家人”,真是英雄无用武之地。

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最大弊端:和USB无法兼容

    我们说起USB3.0的兼容性,无不拍案叫绝。然而雷电接口相当霸道,不兼容USB接口,这多少让广大网友想起“英特尔换主板和CPU接口,逼着大家花钱重新升级”的策略。

   我们先看USB3.0的普及之路。USB3.0诞生之初,和如今的雷电接口有类似一面。

   1、具备USB3.0接口的主板和存储设备价格及其高昂。

   2、输入/输出端需要借助独立的第三方芯片来实现接口。


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USB3.0兼容USB2.0/USB1.1存储设备

    USB3.0得以普及的根本原因在于它能和USB2.0/USB1.1存储设备兼容,它先后经历了第三方芯片的初步推广,此时尚未进入普及阶段。2012年,USB3.0在AMD和英特尔两大厂商的主板原生支持的情况下,最终得以普及。

           USB/雷电接口参数对比

接口

带宽(Mbps)

速度(MB/s)

接线最大长度(m)

电力输出

雷电接口

     10000

    1000

       3

 5V/1000mA

USB 3.0

5000

500

       3

5V/900mA

USB 2.0

480

48

5

5V/500mA

USB 1.1

12

1.2

       5

5V/500mA

    雷电接口无法USB设备兼容,如果雷电接口成为下一代移动存储设备的标准接口,英特尔强制推行并且取消USB接口,这意味这我们以前购买的USB设备荒废,不得不重新购买相关的雷电接口存储设备。

    如果从拉动存储设备的消费来看,这显然是一个非常好的主意,英特尔将换主板接口的经验运用在了雷电接口上。

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似曾相识:雷电接口步eSATA后尘?

    目前配备雷电接口的个别品牌的高端Z77主板和苹果Macbook笔记本电脑。苹果一向有排外的传统,比如苹果Macbook所采用的SSD接口特立独行,和普通的SATA和mSATA无法兼容。


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台式机主板如此丰富的接口,并不在乎雷电接口多寡

    很显然,这个所谓的新一代高速外部存储接口并不是专门给台式机电脑设计的,对于台式机电脑来说,它自身有足够的空间放置丰富的外部存储接口,比如USB3.0、eSATA、1394等等。换而言之,这是给简化接口数量、小型化的高性能移动计算设备所准备的,普通用户用不到、买不起。

    但是我们不能忽略一点。

    雷电接口和USB接口有一个十分相似的地方:

    我们现在看到的是USB3.0是USB接口的最终形态,而雷电接口才刚刚起步,它相当于USB1.1阶段,日后还会有雷电2.0和雷电3.0阶段。如果雷电接口能与时俱进,最终雷电接口走向成熟。

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昙花一现的eSATA接口

    无独有偶,雷电接口还有一位近亲,它就是昙花一现的eSATA接口。雷电接口的部分特征同样和eSATA类似,比如兼容性不好,成本高昂,光纤接口不具备供电能力等等(如果使用雷电电缆数据线,则限制在双向10Gbps速率)。

    雷电接口的最终走向,我们需要看:1、PCI-E总线带宽的支持,事关雷电接口的后续发展;2、英特尔是否让主板原生支持雷电接口,解决雷电接口支持设备的高昂成本问题,尤其是如何简化雷电数据线的结构。3、研发雷电接口转USB设备的转接器;4、最后还得看显示器厂商对Mini DP接口的支持程度。