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電“閃”、“雷”鳴的戰(zhàn)斗:新一波高速傳輸接口之爭

關(guān)鍵字:ThunderBolt 

隨著數(shù)據(jù)和高清多媒體信號傳輸量的日益攀升,終端設(shè)備上的接口速度要求也越來越高。今年以來,ThunderBolt、Lightning Bolt、DisplayPort、USB 3.0等形成了新一波高速傳輸標(biāo)準(zhǔn)競爭,以期在更多的終端設(shè)備上成為主流。他們的未來是融合共存,還是競爭消亡?

“雷”公“電”母大戰(zhàn)將開

今年Intel大肆宣傳ThunderBolt(雷電)影像數(shù)據(jù)整合傳輸技術(shù),而AMD也在積極推進(jìn)類似的低成本高速接口Lightning Bolt(閃電),這一場雷公電母的大戰(zhàn)漸漸拉開了序幕。

USB 3.0/雷電/閃電接口參數(shù)對比
USB 3.0/雷電/閃電接口參數(shù)對比

ThunderBolt技術(shù)由英特爾在2009年設(shè)計(jì)完成,研發(fā)初衷是為了替代并統(tǒng)一目前電腦上數(shù)量繁多性能參差不齊的擴(kuò)展接口,比如SCSI、SATA、USB、FireWire和PCI Express。該技術(shù)主要用于連接PC和其他設(shè)備,融合了兩項(xiàng)成熟技術(shù)PCI Express數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和DisplayPort顯示技術(shù),兩條通道可同時(shí)傳輸這兩種協(xié)議的數(shù)據(jù),每條通道都提供雙向10Gbps帶寬。這意味著你可以在30秒內(nèi)傳輸完一整張藍(lán)光光盤,或者在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)傳輸完2GB的視頻,Thunderbolt讓高清影像信號與大容量數(shù)據(jù)有了更好的發(fā)揮舞臺。

由于Thunderbolt 是蘋果與英特爾的合作產(chǎn)物,由英特爾開發(fā),通過和蘋果的技術(shù)合作推向市場。這就導(dǎo)致了蘋果可以提前其他廠家使用這種技術(shù)一年,因此去年我們可以看到Macbook上首發(fā)。盡管Thunderbolt接口的數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)10Gbps,為USB 3.0的2倍,但在蘋果推出Thunderbolt 技術(shù)時(shí),其他廠商由于專利的問題仍無法使用Thunderbolt,而推行USB 3.0接口。不過,今年這種局面已經(jīng)被打破,在英特爾的力推之下,除了蘋果計(jì)算機(jī)產(chǎn)品外,幾個(gè)月前臺北電腦展Computex 2012已經(jīng)出現(xiàn)了Thunderbolt接口的產(chǎn)品,華碩也推出了一系列Thunderbolt 主板。

Thunderbolt是英特爾希望進(jìn)軍高速傳輸領(lǐng)域的一大嘗試,技術(shù)開放之后,未來的超極本上相信也將逐漸普及。針對超極本,英特爾提供了兩大不同的控制器解決方案,即DSL3310和DSL3510。DisplayPort DSL3510擁有四個(gè)PCI Express 通道帶寬,散熱設(shè)計(jì)功率最低 2.8W,而 DSL3310是一個(gè)12×12mm的芯片,提供了兩個(gè)通道PCI Express帶寬,功耗為2.1W。DSL3510支持菊環(huán)連接設(shè)備,因此成本更低,體積更小更省電。除此之外,英特爾還有一款TDP為0.7W的DSL2210芯片,代號為 Port Ridge,它是成本最低的雷電解決方案。它不支持菊花鏈和傳輸DisplayPort信號,但它仍然提供了兩個(gè)通道PCI Express帶寬。

這一切在競爭對手AMD眼里,顯然感受到了競爭壓力。為此,AMD推出了Lightning Bolt整合高速傳輸技術(shù)。Lighting Bolt方案采用AMD的技術(shù),將USB 3.0、Displayport和電能通過一根mini Displayport線纜傳輸?!癓ightning Bolt非常令人興奮。雖然帶寬不如Thunderbolt,但Lightning Bolt承諾通過一個(gè)單一的DisplayPort連接器同時(shí)提供非壓縮AV (DisplayPort)和數(shù)據(jù)(USB 3.0),而且可以給電池充電?!惫韫葦?shù)模半導(dǎo)體(北京)有限公司 市場總監(jiān) Adam Chen表示。

相較于Thunderbolt透過一顆報(bào)價(jià)高達(dá)20美金的轉(zhuǎn)換芯片,把PCIe信號與DisplayPort信號混合后傳送出去,Lightning Bolt則是把USB 3.0混合DisplayPort信號傳送,一樣也是使用mini DisplayPort插槽,但轉(zhuǎn)換芯片僅不到1美金。另外一個(gè)關(guān)鍵是,Lightning Bolt不需要使用專用的傳輸線,僅需沿用原本的DisplayPort 傳輸線,在線材成本也有相當(dāng)大的優(yōu)勢,畢竟單單一根Thunderbolt接口數(shù)據(jù)線售價(jià)接近400元。Lightning Bolt如果量產(chǎn),這項(xiàng)技術(shù)擁有的相當(dāng)大的成本優(yōu)勢,將對消費(fèi)者來說是不錯的選擇。

不過,AMD的Lightning Bolt結(jié)構(gòu)上還要多一個(gè)接線盒,用來中繼并分離Lightning Bolt內(nèi)部所含的所有信號。優(yōu)點(diǎn)是筆記本電腦上只會有Lightning Bolt的mux接口,缺點(diǎn)是感覺多余但又不能少了接線盒。因此,AMD需要在最后推出的時(shí)候?qū)⑼獠拷泳€盒融入筆記本電腦設(shè)計(jì)中,才能算是完成。據(jù)悉,AMD會在年底前讓這個(gè)技術(shù)問世,目前對于AMD Lightning Bolt是否會兼容于Intel Thunderbolt還不得而知。

Displayport被威脅了嗎?

此前提到英特爾和蘋果推出高速Thunderbolt接口是用來統(tǒng)一USB和Displayport,因而在這一波高速傳輸標(biāo)準(zhǔn)之爭中,Thunderbolt最常被拿來與USB 3.0相提并論。那么,它是否會對DisplayPort和USB 3.0造成威脅呢?

《國際電子商情》硅谷數(shù)模市場總監(jiān)Adam Chen
硅谷數(shù)模市場總監(jiān)Adam Chen

硅谷數(shù)模的Adam Chen認(rèn)為:“Thunderbolt與DisplayPort以及USB 3.0共存。畢竟,Thunderbolt使用DisplayPort連接器并包含直接來自控制器芯片的DisplayPort連接性,它包含DisplayPort和USB 3.0輸出。我們認(rèn)為,Thunderbolt不對DP和USB構(gòu)成威脅,三者將會共存,Thunderbolt面向高端領(lǐng)域,而DP面向主流應(yīng)用。”

IHS iSuppli的研究報(bào)告也認(rèn)為,盡管具有技術(shù)優(yōu)勢,但Thunderbolt近期不會對市場接受DisplayPort構(gòu)成重大威脅,實(shí)際上可能會幫助促進(jìn)DisplayPort市場的發(fā)展,甚至長期來看也是如此。由于Thunderbolt支持DisplayPort的部分功特點(diǎn),因此Thunderbolt可能為后者創(chuàng)造新的機(jī)會。

IHS iSuppli公司預(yù)計(jì),2014年DisplayPort設(shè)備的全球出貨量將從2010年的3100萬個(gè)增長到4.45億個(gè)以上。未來四年,多數(shù)OEM廠商和所有個(gè)人電腦CPU以及圖形處理單元(GPU)廠商將逐漸停止支持VGA連接器,DisplayPort在臺式電腦和移動PC市場的份額將迅速上升,這是其增長的主要動力。

“考慮到DisplayPort是iPhone、iPad和iPod Touch等許多蘋果移動產(chǎn)品所使用的基本技術(shù),DisplayPort目前在智能手機(jī)與平板電腦為代表的移動高清設(shè)備中擁有最高的市場份額,在這些手持設(shè)備中的使用比HDMI更加普遍。實(shí)際上,我們認(rèn)為DisplayPort Tx出貨量從2012年開始將高于HDMI Tx?!盇dam Chen還指出,“HDMI顯然是數(shù)字電視與DVD播放機(jī)等消費(fèi)電子設(shè)備所熱衷的連接標(biāo)準(zhǔn)。然而,HDMI在支持4K×2K等最高分辨率方面正在達(dá)到極限。尤其是,HDMI1.4b只能支持刷新率最高為30Hz的4K×2K,而不是多數(shù)高品質(zhì)顯示器的標(biāo)準(zhǔn)刷新率60Hz。DisplayPort近期將加入高端電視之中,以支持這些分辨率。”

他還進(jìn)一步表示,DisplayPort今年的一大發(fā)展是增加了MyDP。這種新的“Mobility DisplayPort”規(guī)格支持平板電腦和手機(jī)向電視和監(jiān)視器發(fā)送全高清1080p (包括支持3D),還能為SlimPort驅(qū)動的移動設(shè)備充電。MyDP同時(shí)提供低功率與彈性連接(容易轉(zhuǎn)換成HDMI或VGA)?!坝辛诵碌腗yDP標(biāo)準(zhǔn),我們預(yù)計(jì)DisplayPort將進(jìn)入下一代手機(jī)與平板電腦。”他說,“DisplayPort今年顯然正在進(jìn)入主流市場。所有主要CPU都集成了DisplayPort。未來兩年,幾乎所有基于ARM的CPU也將集成DisplayPort。憑借DisplayPort HBR2的速度,一個(gè)單一的DP連接每秒就能傳輸超過21 Gbytes的視頻數(shù)據(jù)。”

硅谷數(shù)模產(chǎn)品包括用于筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)、液晶面板和電視的DisplayPort IC。部分關(guān)鍵DisplayPort技術(shù)包括:1)HBR2可把DisplayPort帶寬提高一倍至21.6 Gbytes;2)PSR這種降低功耗的技術(shù)可以讓明年推出的超級本運(yùn)行10小時(shí);3)MST技術(shù)允許一個(gè)DisplayPort端口同時(shí)連接多臺顯示器;4)MyDP。

Adam Chen特別指出,當(dāng)前一個(gè)非常重要的市場情況是從筆記本CPU中清除老式接口?!盀榱私档统杀竞蛷?fù)雜性,英特爾與AMD都在把與液晶面板相連的LVDS接口換成DisplayPort。這迫使液晶面板廠商采用一種DisplayPort接口(eDP),以便保持市場份額?!彼f,“但目前eDP面板供應(yīng)不足。不然的話,筆記本OEM也可以繼續(xù)使用LVDS面板,此時(shí)需要在主板上面增加一個(gè)eDP-LVDS轉(zhuǎn)換器芯片?!?

《國際電子商情》譜瑞科技營銷部資深處長阮建華<p>
譜瑞科技營銷部資深處長阮建華

臺灣廠商譜瑞科技營銷部資深處長阮建華認(rèn)為:“DisplayPort和Thunderbolt存在互補(bǔ)關(guān)系。”由于共享同樣的miniDP連接器,且Thunderbolt包含了原始DisplayPort流,Thunderbolt可以使用譜瑞科技PS171 DP-to-HDMI轉(zhuǎn)換器或PS181 DP-to-DP++轉(zhuǎn)換器提供額外的視頻協(xié)議支持。

另一方面,“AMD Lightning Bolt大概與DisplayPort共享USB 3.0信號,因此兩者的帶寬都會受到影響,優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)成本較低。”他分析說,“譜瑞科技提供DisplayPort 1.2 PS8330 轉(zhuǎn)發(fā)器和PS8723 (2-port)或PS8713 (1-port) USB 3.0轉(zhuǎn)發(fā)器,以改善潛在的信號完整性問題。”

USB3.0還會繼續(xù)擴(kuò)大市場規(guī)模

與DisplayPort一樣,USB 3.0前景依然美好。USB 2.0、USB 3.0 及 PCI Express 芯片廠商創(chuàng)惟科技資深技術(shù)營銷經(jīng)理魏駿雄也指出:“隨著Intel已在新推出的Ivy Bridge中內(nèi)建支持USB 3.0的控制芯片,且微軟Windows 8操作系統(tǒng)也已納入U(xiǎn)SB 3.0驅(qū)動程序,在各種有利條件的配合下,USB 3.0已經(jīng)有躍升為最主要消費(fèi)性電子傳輸標(biāo)準(zhǔn)的趨勢?!?

《國際電子商情》創(chuàng)惟科技資深技術(shù)營銷經(jīng)理魏駿雄<p>
創(chuàng)惟科技資深技術(shù)營銷經(jīng)理魏駿雄

他進(jìn)一步分析說:“Thunderbolt與USB 3.0的訴求是完全不同的。對于一般使用者而言,USB 3.0所提供的帶寬已足以應(yīng)付大量影音傳輸需求,且USB 3. 0芯片的低成本及低功耗遠(yuǎn)非Thunderbolt芯片組所能企及。再者,目前USB 3.0芯片供貨商已多達(dá)十余家,而Thunderbolt芯片組的供應(yīng)業(yè)者僅有Intel,這都造成Thunderbolt推廣普及上的障礙。”因此他認(rèn)為不同于USB 3.0所訴求的一般市場定位,Thunderbolt將僅能在需要同時(shí)連接多臺設(shè)備的專業(yè)領(lǐng)域市場有所發(fā)揮。

“隨著第二代Ultrabook的產(chǎn)出,PC外接其他裝置產(chǎn)品,例如外接硬盤的需求將大幅增加,因此USB 3.0裝置端芯片的需求量可望放大?!彼J(rèn)為,“整體而言,魏駿雄認(rèn)為,在英特爾與PC品牌廠力推Ultrabook的情況下,USB 3.0裝置的發(fā)展將更快速,市場規(guī)模將迅速擴(kuò)大,且與其他傳輸標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系將傾向并存及互補(bǔ),而非競爭關(guān)系?!?

另一家USB 3.0技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商美商睿思(Fresco Logic)產(chǎn)品經(jīng)理林宏曄也認(rèn)為:“Intel Thunderbolt與USB 3.0有不同的特性與優(yōu)勢。Thunderbolt是新一代的高速輸出入科技,提供光速般的效能,兼具簡易及彈性的使用特性。USB是最普及的傳輸接口,廣泛的使用在PC、行動裝置及消費(fèi)電子。兩者未必是競爭關(guān)系,F(xiàn)resco Logic今年與Intel合作的Thunderbolt-USB 3.0擴(kuò)充基座就是完美的結(jié)合,使用者將可同時(shí)受惠于兩種科技,享受超快的傳輸性能及極為廣泛的連接性?!?

另據(jù)Intel發(fā)布的資料數(shù)據(jù)顯示,到2014年USB3.0的市場滲透率有望接近30%,采用USB3.0接口技術(shù)的臺式和便攜終端設(shè)備出貨量將超過5億臺,USB3.0應(yīng)用即將爆發(fā)性增長。

IHS iSuppli公司也認(rèn)為,由于支持該接口的低價(jià)主板和芯片組已經(jīng)出現(xiàn),預(yù)測USB 3.0接口將強(qiáng)勁增長。Thunderbolt初期將在高檔系統(tǒng)占有相對較小的份額,而且這類系統(tǒng)的出貨量將較低。長期來看,Thunderbolt在外圍存儲/RAID陣列市場可能稍微侵蝕USB 3.0的地盤,該市場強(qiáng)調(diào)高帶寬??紤]到USB極為流行和消費(fèi)者對它非常熟悉,市場將繼續(xù)熱情接受USB 3.0。

“我們認(rèn)為USB 3.0將統(tǒng)治筆記本與平板電腦領(lǐng)域,但智能手機(jī)可能仍青睞USB 2.0。”硅谷數(shù)模Adam Chen表示,“無疑,USB 3.0前景很好。它直接集成到PC芯片組上面,PC已提供這種端口?!?

IHS iSuppli還分析道,延緩市場初期接受Thunderbolt速度的主要問題,是過去20年新接口技術(shù)進(jìn)入PC和消費(fèi)電子市場時(shí)曾經(jīng)普遍遇到的問題。其中包括硅片與線纜方面較高的實(shí)施成本、來自現(xiàn)有I/O解決方案的競爭、多數(shù)信息技術(shù)與消費(fèi)設(shè)備需要向后兼容原有的接口。另外,需要如此高數(shù)據(jù)率的高端應(yīng)用在一段時(shí)間以后才能逐漸被消費(fèi)者廣為使用,這也會減慢Thunderbolt得到廣泛采納的速度。

創(chuàng)惟科技擅長高速輸入/輸出領(lǐng)域,目前推出的USB 3.0芯片涵蓋USB 3.0高速多媒體記憶卡卡片閱讀機(jī)控制芯片、USB 3.0 to SATA 接式硬盤橋接控制芯片、USB 3.0 Hub控制芯片、USB 3.0網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)控制芯片及USB 3.0充電器等。針對新一代USB 3.0產(chǎn)品,創(chuàng)惟將推出符合各種新特性的產(chǎn)品,例如在集線器3.0芯片方面,新特性包括可透過USB 3.0對手機(jī)及平板計(jì)算機(jī)進(jìn)行快充,以及進(jìn)一步整合外部組件,例如LDO的芯片等。此外,魏駿雄指出創(chuàng)惟已針對Intel的新平臺-Shark Bay的Haswell平臺完成新產(chǎn)品開發(fā),預(yù)料明年上半年便可推出。

美商睿思繼xHCI USB 3.0控制器后,于2012發(fā)表首顆USB裝置端芯片F(xiàn)L2000-USB3.0顯示控制器,以USB界面為使用者帶來高質(zhì)量及無遲滯的延伸屏幕體驗(yàn)。FL2000是世界第一顆符合USB協(xié)會影音類別規(guī)范的裝置端控制器?!耙元?dú)家專利的創(chuàng)新架構(gòu),F(xiàn)L2000將為使用者帶來極佳的操作體驗(yàn),且不再高不可攀,非常適合Ultrabook、平板計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、微型投影機(jī),甚至高分辨率顯示器及電視。FL2000可為系統(tǒng)制造商建置更輕薄且更具競爭力的顯示接口設(shè)備,只需單一USB接口?!绷趾陼险f。

iPhone5的個(gè)性化之旅

近日iPhone5再一次聚集全世界的目光,各種升級的硬件和變化成為人們津津樂道的話題,其中,在iPhone,iPad以及iPod之間沿用數(shù)年之久的30針腳的數(shù)據(jù)線遭棄用,蘋果啟用全新的8針腳、比現(xiàn)在尺寸更小且名為Lightning的接口。蘋果全球營銷高級副總裁Phil Schiller指出,如果他們不轉(zhuǎn)用新接口的話,根本無法制造出更輕和更薄的iPhone5和新iPod系列。而且轉(zhuǎn)用這個(gè)Lightning接口并不是一個(gè)草率的決定,他們在未來很多年內(nèi)會繼續(xù)使用這個(gè)規(guī)格的。

根據(jù)此前與Intel合作的前提,它采用的到底是英特爾的雷電接口還是AMD的閃電接口?如果是前者,按照產(chǎn)品延續(xù)性,iPhone5和全新iPod就可以和macbook的雷電接口相兼容。但是,如前所述的技術(shù)指標(biāo),Thunderbolt確實(shí)技術(shù)過人,可未免技術(shù)過于超前,甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過iPhone5的傳輸速度,它顯得不那么實(shí)用,用一句老話來形容就是“殺雞焉用牛刀”。其次,Thunderbolt雷電存儲設(shè)備價(jià)格昂貴,單單一根雷電數(shù)據(jù)線接近400元,成本過高。

另外,英特爾高管近日也表示,由于能耗問題尚未得到解決,Thunderbolt互連技術(shù)現(xiàn)在還不能被用于智能手機(jī)和平板電腦。英特爾Thunderbolt規(guī)劃與營銷主管Jason Ziller在舊金山IDF大會上稱,英特爾希望將Thunderbolt技術(shù)推廣到便攜設(shè)備領(lǐng)域,但在將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到低功耗設(shè)備時(shí),還存在一些問題需要解決。齊樂稱,Thunderbolt技術(shù)也許可以被用于基于酷睿處理器的超極本之中。超極本電腦的電源比智能手機(jī)或平板電腦的電源更強(qiáng)勁,而且更適于處理Thunderbolt高速互連技術(shù)提供的10Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率。

那么,iPhone5用的是Lightning接口是AMD Lightning bolt接口嗎?答案不是。盡管AMD可以在一根標(biāo)準(zhǔn)迷你數(shù)據(jù)線,集成多路復(fù)用器和相關(guān)組件,將DisplayPort和USB 3.0整合線纜上,成本大概在1美元左右。蘋果完全可以負(fù)擔(dān)這款數(shù)據(jù)線的成本,使其成為附送線材。但從發(fā)布的產(chǎn)品數(shù)據(jù)線來看,其中一端為8pin的Lightning接口,另一端則為USB接口,并非閃電采用的Mini DP接口。發(fā)布會上,蘋果也沒有強(qiáng)調(diào)其高傳輸特性以及同時(shí)接多個(gè)外設(shè)的功能。

因此,蘋果實(shí)際上是繼續(xù)走他的個(gè)性化旅程,既不是雷電也不是閃電。新接口Lightning僅是一個(gè)代號,蘋果通過自定義8個(gè)針腳,賦予Lightning接口數(shù)據(jù)傳輸和充電的功能,同時(shí)減少新接口的特性、功能,從而有利于控制數(shù)據(jù)線成本。考慮到蘋果此前的30針數(shù)據(jù)接口,蘋果拒絕通用化接口已不是第一次。

產(chǎn)品目錄
MULTICOMP PRO
Kyet 科雅薄膜電容器
喬光電子(FTR)
采樣電阻
KINGSTATE(志豐電子)
君耀電子(Brightking)
RUBYCON電容原裝現(xiàn)貨供應(yīng)商
HAMAMATSU 濱松光電產(chǎn)品
傳感器
飛思卡爾開發(fā)工具 Freescale
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