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科普：什么是Thunderbolt?雷電技術？

來源：責編：時間：2023-08-09 23:02:24 366觀看

導讀前言進入到信息時代以來，人們越來越追求高效的信息傳輸速率，在這一目標驅動下，誕生了各式各樣的數據傳輸技術以及規范，并且在一次次技術迭代中，將數據傳輸的速率推向新的高度。其中包括赫赫有名的USB PD

前言

進入到信息時代以來，人們越來越追求高效的信息傳輸速率，在這一目標驅動下，誕生了各式各樣的數據傳輸技術以及規范，并且在一次次技術迭代中，將數據傳輸的速率推向新的高度。其中包括赫赫有名的USB PD這一公共協議，之前我們已經跟大家科普過。

而本期我們要給大家介紹的，是近年備受關注的雷電技術（協議），雷電技術自誕生以來，憑借出色的綜合實力，成功卷動了接口規范領域，讓數據傳輸提前來到40Gbps時代。下面就由充電頭網給大家介紹今天的主角——雷電技術。

雷電技術是什么？

定義

Thunderbolt 雷電技術是由英特爾和蘋果公司聯合推出的一種高速數據傳輸和視頻協議，最早于2011年推出。它可以同時傳輸數據和視頻信號，支持高達40Gbps的帶寬，能夠輕松應對各種數據傳輸需求。

發展歷史

雷電技術的發展歷史可以追溯到上個世紀90年代。我們這里匯總了從Thunderbolt 1到Thunderbolt 4的標準發展，詳見下圖。

1997年，英特爾發布了第一代PCI總線，它是一種用于計算機內部的高速數據傳輸協議。隨后，英特爾開始探索如何將PCI總線技術應用到計算機外部的設備中。2006年，英特爾發布了第一個使用PCI Express總線的芯片組，用于計算機的外部設備連接。

2009年，蘋果公司發布了第一款支持Mini DisplayPort接口的電腦，這個接口可以用于連接顯示器和其他外部設備。隨后，蘋果公司將Mini DisplayPort技術授權給英特爾，后者將其融入到PCI Express總線技術中，形成了第一代Thunderbolt技術。

2011年，第一代Thunderbolt技術正式發布。它使用PCI Express總線技術和DisplayPort協議，可以實現高速數據傳輸和視頻輸出。該技術的傳輸速度可達到10Gbps，是當時市場上最快的接口之一。

2013年，英特爾發布了第二代Thunderbolt技術，其傳輸速度提高到了20Gbps，并添加了對4K視頻的支持。同時，它還支持電源傳輸，最高可傳輸100W電力。

2015年，英特爾發布了Thunderbolt 3技術，它采用USB-C接口，并支持傳輸速度高達40Gbps，同時支持4K和5K顯示器，并能夠傳輸100W的電力。

2020年，英特爾發布了Thunderbolt 4技術，它相比Thunderbolt 3技術，新增了DMA保護技術和Thunderbolt dock管理功能，可支持4K和8K顯示器，并可以傳輸100W的電力。此時依舊采用的USB-C接口。

雷電技術的發展歷史可以追溯到上個世紀90年代，經過多年的發展和升級，目前已經發展到了第4代。隨著技術的不斷進步，雷電技術還將不斷升級和完善，為人們帶來更高效的數據傳輸和視頻輸出體驗。

工作原理

雷電協議結合了PCI Express（PCIe）和DisplayPort兩種協議，并使用了雷電（Thunderbolt）物理接口來實現高速數據傳輸和多種設備的連接。以下是Thunderbolt雷電技術的工作原理：

雙通道串行傳輸技術

雙通道串行傳輸技術，也被稱為多通道技術。這意味著通過單個Thunderbolt接口，可以同時傳輸兩個獨立的數據通道。該技術有以下特點：

傳輸通道

每個Thunderbolt接口具有兩個獨立的傳輸通道，每個通道都支持高速數據傳輸。每個通道都可以提供最高速度的20 Gbps（第一代Thunderbolt）或40 Gbps（第二代Thunderbolt）。

雙向傳輸

每個傳輸通道都可以實現雙向數據傳輸，即同時支持數據的發送和接收。這使得設備能夠實現快速的雙向通信。

獨立性

每個傳輸通道是獨立的，它們之間沒有交叉干擾。這意味著數據可以在兩個通道之間并行傳輸，提高整體的數據傳輸能力和效率。

多設備連接

通過支持鐸槽（Daisy Chain）拓撲結構，多個Thunderbolt設備可以通過一個接口串聯連接起來，形成一個鏈式連接。在這種情況下，每個設備都可以獨立占用一個傳輸通道，實現高速數據傳輸和多設備連接。

通過雙通道串行傳輸技術，Thunderbolt雷電技術能夠提供極高的數據傳輸速度和帶寬，適用于大規模數據傳輸、高清視頻播放、外部存儲設備連接等高性能應用。雙通道傳輸技術的采用使得Thunderbolt接口成為一種非常靈活和高效的連接標準。

支持的數據協議

Thunderbolt?雷電技術支持多種協議類型，包括以下幾種：

PCI Express (PCIe): Thunderbolt可以傳輸PCIe協議，這是一種高性能的總線協議，用于連接各種設備和組件。通過Thunderbolt接口，可以實現高速的數據傳輸，支持外部設備如存儲設備、圖形加速器、網絡適配器等的連接。

DisplayPort: Thunderbolt還支持DisplayPort協議，這是一種用于視頻和音頻傳輸的標準。通過Thunderbolt接口，可以連接顯示器或外部顯示設備，并實現高質量的視頻和音頻輸出。

USB: Thunderbolt也兼容USB協議，這意味著通過Thunderbolt接口，可以連接USB設備，實現高速的USB數據傳輸和充電。

Ethernet: Thunderbolt支持以太網協議，可以通過Thunderbolt接口連接網絡適配器，實現高速的網絡連接。

FireWire: 早期的Thunderbolt版本（第一代Thunderbolt）也支持FireWire協議，使用戶能夠連接FireWire設備。

需要注意的是，不同的Thunderbolt?版本支持的協議類型和帶寬可能有所不同。第一代Thunderbolt提供最高10 Gbps的總帶寬，而第二代Thunderbolt提供最高20 Gbps的總帶寬（Thunderbolt 2）或40 Gbps的總帶寬（Thunderbolt 3和Thunderbolt 4）。因此，支持的協議類型和速度可能會受到具體Thunderbolt?版本的限制。

通過支持多種協議類型，Thunderbolt雷電技術提供了靈活且高性能的數據傳輸和連接能力，使用戶能夠方便地連接和使用各種外部設備。

雷電技術認證產品

了解完雷電技術的基本原理，大家可能有個疑問，雷電技術具備這么多性能優勢，我們怎么找到雷電技術認證的產品，以獲得雷電技術的技術體驗呢？

關于這點，Intel官網提供了相應渠道讓我們能找到，并購買到獲得雷電技術認證的產品。以下是流程詳情：

1、進入Intel官網，在“產品欄”找到雷電技術的介紹板塊。

2、點進雷電技術的介紹板塊，將頁面下滑至Thunderbolt 4的介紹內容，找到Thunderbolt 4產品購買入口。

3、點擊產品購買入口，跳轉至京東商城，瀏覽通過對應的產品品類，查詢或購買目標產品。

以上為查找和購買雷電技術認證產品的簡要步驟，需要說明的是，intel官網這個購買入口進入后的商品界面，并不僅僅只有Thunderbolt 4的產品，其他版本（譬如：Thunderbolt 3）也有，產品具體支持那個技術版本，還需要點進去根據產品說明詳情來確定。

應用場景

雷電協議的應用場景也十分的豐富，在高速數據傳輸、外部存儲、顯示輸出、網絡連接和音頻領域等多個應用場景中發揮著重要作用。

高速數據傳輸

Thunderbolt技術的高速性能使其成為處理大規模數據的理想選擇。它可以用于快速傳輸大型文件、備份數據、編輯高分辨率視頻和圖形處理等任務。

外部存儲設備

Thunderbolt接口可連接高性能外部存儲設備，如固態硬盤（SSD）陣列、RAID系統和外置硬盤驅動器。這使得用戶可以快速訪問和備份大量數據，提高工作效率。

外部顯示器

通過Thunderbolt接口連接外部顯示器，可以實現高分辨率視頻輸出和多屏幕擴展。這對于專業圖形設計、視頻編輯和游戲等需要更大屏幕空間的任務非常有用。

網絡適配器

通過Thunderbolt接口連接網絡適配器，可以實現高速網絡連接，提供更穩定和高性能的網絡連接體驗。這對于需要高速網絡傳輸的任務和多人在線游戲非常有用。

音頻設備

Thunderbolt接口也可以連接專業音頻設備，如音頻接口、音頻處理器和音頻工作站。這使得音頻制作人、音樂家和錄音工程師能夠在高質量的音頻環境中進行錄音和混音工作。

擴展塢和適配器

通過Thunderbolt擴展塢和適配器，可以將多個外部設備連接到計算機，包括USB設備、外部存儲、顯示器、以太網等。這提供了更大的靈活性和便利性，使得計算機能夠滿足更多的連接需求。

技術優勢

Thunderbolt雷電技術具有多個技術優勢，使其在數據傳輸和連接領域脫穎而出。

高性能

雷電技術 4 在每個方向都提供 40 千兆位每秒的恒定總帶寬。對于單一連接上的所有設備，將在數據與視頻之間動態分配該帶寬。與 USB 3.2 和 USB4 的可變速度相比，雷電技術 4 接口設定的高標準提供了最高數據傳輸速度或最佳視頻顯示質量，可幫助提高工作效率，支持游戲和內容創作。

簡單性

通過鏈式連接，簡化設備之間的連接方式，鏈式連接也稱為高帶寬鐸槽拓撲結構：Thunderbolt支持鐸槽（Daisy Chain）拓撲結構，允許多個Thunderbolt設備通過一個接口串聯連接起來，形成一個鏈式連接。這樣的連接方式簡化了設備之間的連接，減少了線纜的使用，提供了更大的靈活性。

兼容性

Thunderbolt支持多種協議，包括PCI Express（PCIe）、DisplayPort、USB和以太網。這意味著通過單個Thunderbolt接口，用戶可以同時傳輸數據、視頻、音頻和網絡信號。這種多協議支持使得Thunderbolt成為一個通用的連接標準，方便用戶連接各種外部設備。

可靠性

作為雷電技術品牌認證的一部分，強制性測試將確保對 Mac、Windows、Chrome 或 Linux 具有廣泛兼容性。它還確保了不同品牌的計算機、電纜和附件的互操作性，以便無論操作系統或硬件制造商如何，設備都能夠協同工作。

發展趨勢

Thunderbolt雷電技術自推出以來一直在不斷發展和演進。以下是Thunderbol雷電技術的一些發展趨勢：

增加帶寬和速度

隨著技術的不斷進步，未來的Thunderbol版本有望提供更高的帶寬和速度。這將進一步增強數據傳輸能力，使用戶能夠更快速地處理大規模數據、高分辨率視頻和其他高帶寬任務。

更廣泛的應用領域

Thunderbolt技術將繼續擴大其應用領域。除了傳統的計算機和外部設備連接之外，預計Thunderbolt將在其他領域得到更廣泛的應用，例如虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、機器學習和人工智能（AI）等。

更多的設備支持

隨著Thunderbolt技術的普及，預計將有越來越多的設備和廠商支持Thunderbolt接口。這將為用戶提供更多的選擇和兼容性，并進一步推動Thunderbolt的發展。

擴展功能和創新

未來的Thunderbolt版本可能會引入更多的擴展功能和創新。這可能包括更多協議的支持、更復雜的鏈式連接拓撲結構、更高的功率傳輸能力以及更智能的設備管理和控制功能。

可能的連接標準融合

未來，隨著技術的發展和標準的進一步統一，可能會看到不同連接標準的融合。例如，Thunderbolt技術可能會與USB4標準融合，使用戶能夠在單個接口上獲得更廣泛的兼容性和功能。

Thunderbolt雷電技術的發展趨勢包括增加帶寬和速度、擴大應用領域、增加設備支持、擴展功能和創新，以及可能的連接標準融合。這些發展趨勢將進一步提升Thunderbolt的性能和靈活性，為用戶帶來更好的連接和數據傳輸體驗。

充點頭網總結

雷電技術通過不斷的發展和升級，已經進入第4代，它利用雙通道串行傳輸技術實現高速數據傳輸和多設備連接。且支持多種協議類型，包括PCIe、DisplayPort、USB、以太網和FireWire等，使用戶可以方便地連接各種外部設備。

它在高速數據傳輸、外部存儲、顯示輸出、網絡連接和音頻領域等多個應用場景中發揮著重要作用。雷電技術的優勢包括高性能、高帶寬、靈活性和擴展性，為人們提供了更高效的數據傳輸和連接體驗。隨著技術的不斷進步，雷電技術將繼續升級和完善，為用戶帶來更多創新和便利。