USB接口和雷电接口有什么关系?
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作者:strongerHuang
公众号:strongerHuang
随着USB 3.2和Tpye-C的普及,可能在一些地方会说雷电接口,但是很多人还是模糊不清,今天给大家普及一下USB和雷电接口。
一、什么是雷电接口?
Intel发布的Light Peak技术,并定名为“Thunderbolt”,“雷雳“接口,一般俗称雷电接口。
Thunderbolt连接技术融合了PCIExpress数据传输技术和DisplayPort显示技术,可以同时对数据和视频信号进行传输,并且每条通道都提供双向10Gbps带宽,最新的雷雳3达到了40Gbps。
---来自:百度百科
雷电3接口是将数据传输、视频输出和充电集合至一个小巧的接口中。
二、雷电接口发展历程
雷电接口有多个版本,接口类型也有差异。
早期由英特尔独立研发,使用光纤传输;后来苹果公司参与研发,致使正式发表的第一代从光纤改用铜线和苹果的Mini DisplayPort外形。
第三代改为使用USB Type-C接口,由于二合一的集成特点,因此它既能以双向 40 Gbit/s传输数据,兼容Mini DisplayPort设备直接连接Thunderbolt接口传输视频与声音信号,也可连接Apple Thunderbolt Display直接同时输出视频、声音与数据,且不用如传统使用多条连接线。
第一版(Thunderbolt)
2011年,发表第一版Thunderbolt,信号线最长可达10米,双向同步传输速度可达10 Gbit/s。
Thunderbolt 技术采用两种通信协议 ,包括用在数据传输的 PCI Express ,以及用在显示的 DisplayPort,且完整兼容现有的DisplayPort设备。将来可能取代现行的其他总线设备,如DVI、DisplayPort、SCSI、SATA、USB、PCI Express、Firewire(IEEE 1394)与 HDMI等,成为电脑对外的单一总线。
可以透过菊花链(Daisy-chain)方式连接最多六个周边设备(其中首两链可包含两个Apple Thunderbolt Display),透过总线可供应10W的电力给周边。
第二版(Thunderbolt 2)
2013年,第二版,代号 Falcon Ridge,同步传输速度 20 Gbit/s。
英特尔希望在2020年时将它提升到100Gbps,透过光纤线路发送具红外线信号代替传统的数据线进行数据传输,当作电脑与其他设备之间的通用连接线,类似当前USB的功能,未来一台电脑可装设数个Thunderbolt连接端口,提供不同的设备使用,也可直接连接到一个具有数种对外置口的设备上,用一种细长的线缆支持多种输入输出设备。
Intel宣称,Thunderbolt 2 能连接一个显示器,并同时发送4K视频。
物理层面,第一、二版 Thunderbolt 的带宽都是 20 Gbit/s,因此线材是兼容的。信号线包含四条 10 Gbit/s信道,上下行各有两条。
逻辑层面,第二代 Thunderbolt 合并了第一代的两条独立 10 Gbit/s 信道,使得最高传输速度翻倍到 20 Gbit/s 。
第一款引入 Thunderbolt 2 的产品是ASUS主板,于2013年8月19日发布。
第一款发售的产品是苹果公司MacBook Pro with Retina (Late 2013),于2013年10月22日推出。
第三版(Thunderbolt 3)
2015年6月2日,COMPUTEX 2015 ,代号为Alpine Ridge,双倍带宽达到40 Gbit/s (5 GB/s)。Thunderbolt 3 物理接口改用USB Type-C。
新一代 Thunderbolt 节省一半用电,最大供电100W。可连接两个4K清晰度显示器,或一个5K清晰度显示器。基于 PCIe 3.0 x4。支持 HDMI2.0(4K 60Hz)和 DisplayPort1.2(5K 60Hz)。
英特尔提供控制器的三个版本:
"DP"(Double Port)版本 :PCIe 3.0 ×4 提供2个 Thunderbolt 3 接口 (JHL6540)
"SP"(Single Port)版本 :PCIe 3.0 ×4 提供1个 Thunderbolt 3 接口 (JHL6340)
"LP"(Low Power)版本 :PCIe 3.0 ×2 提供1个 Thunderbolt 3 接口 (JHL6240)
由于支持 Thunderbolt 1, 2 的厂商不多,而且采用 Thunderbolt 的设备大多是高端产品,价格昂贵,加上接口使用的是苹果Mini Displayport,配件无法用在其他电子设备,普及程度远低于对手USB。故此版的 Thunderbolt 将与 USB Type-C 的接头兼容,使 Thunderbolt 接口变得更普及。
三、介绍USB Type-C
USB Type-C,又称USB-C,是一种通用串行总线(USB)的硬件接口形式,外观上最大特点在于其上下端完全一致,与Micro-USB相比用户不必再区分USB正反面。
USB Type-C规范1.0由USB开发者论坛(USB-IF)发布,并于2014年8月完成,与USB 3.1规格大致相同。
但USB-C只是一个接口,不一定支持USB 3.1或Power Delivery。自从2014年USB-C规范发布后,许多新款的Android移动设备、笔记本电脑、台式机甚至是游戏机等3C设备开始使用这种连接端口。Windows 10原生支持Type-C。
引脚定义:
四、雷电3和Type C接口关系?
Type C属于接口规格,雷电3属于物理层上采用Type C接口,属于规范标准,与Type C并不冲突,如果要对比,应该是与USB 3.1/3.2接口做对比,因为雷电在Intel主导和研发过程中,带宽可达到40Gbps,相较USB 3.1的10Gbps差距高达4倍。之前因为接口限制等原因,并未在市面上广泛使用,但从雷电3开始,Intel将接口规格基于Type C物理层,并完全能够实现USB Type C的绝大多数功能,并且传输速率更高,可实现内容也就更丰富。
速度:
所以,雷电3采用的接口规格为Type C,所以同时支持USB3.1;但支持USB 3.1的Type C接口设备不一定支持雷电规范接口。目前,所有支持雷电3的接口旁都有一个雷电的“闪电”标志,方便区分。总的来说,在性能上雷电3是值得信赖的,在发展趋势上,雷电3随着市场占有率的提升,也会越来越多出现在我们日常的视线中。
更多USB介绍,请参看我的【通信教程】中关于USB的文章。
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