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本帖最后由 stupid 于 2011-3-26 10:44 编辑
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1 c. m* L7 O( Y: S虽然英特尔在之前如CES之类的会展展示过Thunderbolt(当时还是叫Light Peak),但大多数人还是认为英特尔仅仅是玩票性质的技术展示,并没有想到会如此之快来到我们身边。但在今年2月24日,英特尔公司协同Apple公司发布了面向未来十年外设应用的新接口:Thunderbolt,一时间,媒体创作领域以AVID为首,存储厂商以西部数据为首纷纷表示支持Thunderbolt,这才让我们真正意识到:雷霆真的来了。
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; G7 W9 U) L1 c2 RLight Peak时代的雷霆还采用光纤作为传导介质,而最终的技术规格可能是出于成本的考量而采用了传统的铜线。
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" _3 B5 }0 y& C5 p3 B; I3 T- ?& Y; Y8 sThunderbolt是一种低延迟的高速全双工,并且支持多种通信协议的接口,单向传输速率可达10Gbps(铜缆)/100Gbps(光缆)。 相比以往的接口,Thunderbolt在以下几个方面实现了飞跃:; G& u+ X* n+ q5 c6 b8 W5 D
1.原生支持PCI Express与DisplayPort两种通信协议,并实现高效率协议转换;
' {' D U4 r) P0 R b4 H0 T2.将外部接口的速度提升到了10Gbps;
' T* D& b! S2 A" f3.同时支持铜线传输与光传输(不需要更换接口),铜线版本可以提供高达10瓦的供电,铜缆端对端的距离可以达到3米,光缆可以达到100米;* ]2 f/ Q7 y- [
4.支持菊花链拓扑,实现一个端口连接多个设备,设备间可以实现点对点通信,设备间可以实现8纳秒延迟的高速同步。
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Thunderbolt架构图
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Thunderbolt的架构变得非常简洁,传输层(Common Transport Layer)是整个体系的核心,是原生支持多种协议的关键所在,高效率的传输层造就了超低延迟和高速同步。传输层处理的是数据包,在传输前,协议适配器(Protocol Adapter)会将协议信息打包进数据包,接收的时候通过接收端的协议适配器拆包重构协议。 M& z% R5 W/ J9 G8 ^7 c$ d6 d
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( a+ P* P$ d1 `/ Y$ N+ G& k2 @ Thunderbolt的硬件组成4 H: U4 N, J' y8 L; }
Thunderbolt是一种对称架构,线缆两端必须都有Thunderbolt控制器,这是实现点对点通信的重要前提。thunderbolt控制器可以看做一个延迟为纳秒级别的交换开关:: W/ r! K, Y3 r% X p# D; e" R
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- s# `5 e1 W' ?; f1 m0 ^/ jThunderbolt控制器的架构(Light Peak时代的图)
/ I* |3 k) T& P2 uThunderbolt控制器至少拥有一个DisplayPort协议适配器,和一个PCI Express协议适配器,thunderbolt端口可以有一个,也可以有多个。 通常意义上,计算机原生支持一种接口的定义是主板的南桥内置这一接口的控制器(例如原生支持SATA与USB2.0),Thunderbolt有所不同,控制器只负责协议打包,有同样特点的是千兆以太网,南桥原生支持的情况下仍然需要挂一个PHY芯片负责传输。
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file:///C:\Users\Lenovo\AppData\Local\Temp\msohtml1\01\clip_image002.jpg 支持Thunderbolt主机的必要条件是能够同时提供4X PCI Express1.0级别的PCI Express总线以及DisplayPort总线,所以现有的Intel平台中,主流的ClarkDale与新发布的Sandybirdge都可以良好的支持Thunderbolt,AMD的Brazos平台与Llano平台也可以原生支持Thunderbolt。广泛的原生支持是一个外部接口普及的必要条件,另一个条件是授权费用,这一点也可以打满分,Thunderbolt是免费的。
$ R5 z# w$ i8 p9 l" ?! v# M无与伦比的速度
! k1 c/ ?5 b: R8 W c/ y2 p, ^9 E8年来计算机内部总线速度飞速发展:处理器间已达200Gbps,显卡带宽也达到80Gbps,连接南桥的总线达到20Gbps:;而主流外部接口和8年前并无本质区别:USB 2.0的480Mbps,而且众做周知,这个480Mbps水份十足,外部接口远远跟不上内部总线的步伐,也逐渐被外设的速度甩远。
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对比之下不难发现,Thunderbolt的出现意味着内部总线和外部接口之间的得到了平衡,其他接口则连需求都无法填补,单向传输率10Gbps无疑是未来十年接口速率的硬指标。 线长是一个外部接口的重要指标,标称速度只能用短线实现令人抓狂,好在Thunderbolt 10Gbps的极限线长为3米,与USB 3.0相同,能够轻松满足大部分需求。 供电能力是一个外部接口的性能的重要一环,Thunderbolt可以通过铜缆实现5V 2A的供电,对比USB 2.0的5V 0.5A,这是4倍的进步,外置RAID控制器如使用SSD硬盘可以直接采用接口供电,这在过去是无法现象的;至于外置声卡,可以充分利用这10瓦供电开发耳机放大器。
6 n: [* I/ n" Y( @# G! GThunderbolt带来跨越式发展
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Thunderbolt相当于内部总线的延伸,在英特尔的平台中PCI Express直接由CPU内置,这就意味着依赖CPU直接运算的外设的诞生,深刻改变外设的设计思想。
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8 K9 N7 F" b, v. a* O6 WThunderbolt原生支持PCI Express在设计方面是一个革新,因为所有支持PCI Express界面的控制器都能作为Thunderbolt的主控。
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Marvell的SATA控制器,在Thunderbolt时代,可以同时出现在机箱内外4 }4 ]6 o2 \; P( c9 d
2 J- N1 m% C5 X7 R/ s c3 r3 e5 }1 N 英特尔曾经用Thunderbolt做过互联实验,16台基于Xeon 5540的服务器,12台服务器上有一个Thunderbolt控制器,另有四台拥有两个控制器。互联测试结果是发送速率可以达到5.5Gbps,而接收能达到7.8Gbps,这是令人振奋的消息,千兆以太网这个低效方案将被淘汰,取而代之的是同样廉价但是效率很高的Thunderbolt。
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( k V- l8 l0 }0 V6 ?' d4 T2011款 Apple Mac Book Pro 主板照片- k2 L5 [! q% l( P. g! P" k5 m0 X
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" O4 `8 c9 z- Z! ?; a" KIntel BD82HM65 Platform Controller Hub% T* t$ j2 r' N8 S& `
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AMD Radeon HD 6490M GPU (labeled as AMD 216-00809000)
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Quad-Core Intel i7-2630QM Mobile Processor (labeled as 2V041112A0127)
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8 T: g, t$ ^$ B& ~1 n# jBroadcom BCM57765B0KMLG Integrated Gigabit Ethernet and Memory Card Reader Controller& A9 q- A$ n3 \" @
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Intel L051NB32 EFL (we assume this is the Thunderbolt port controller)& K- H. q+ ?+ c: A0 H, n
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