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作者：麥利
以嶄新技術之姿衝擊業已成熟的電腦產業並不尋常。而這樣的情形卻在最近發生了──蘋果公司(Apple)發佈一系列採用英特爾(Intel)公司所謂‘Thunderbolt’介面的MacBook Pro筆記型電腦。
蘋果公司的新聞稿中指出這是首次公開使用Thunderbolt這個名稱，在討論光學Light Peak技術電子版的部落格中甚至還未曾出現過。英特爾公司自2009年9月起展示Light Peak技術原型，但有關這個概念的細節一直相當有限。直到前不久，Thunderbolt突然在蘋果系統中現身，瞬間成為媒體關注的焦點。
就在蘋果於2月24日發佈相關資訊當天，英特爾也召開全球電話會議介紹Thunderbolt。這次會議吸引了全球各地太多人的參與，以至於沒有人聽得清楚從美國舊金山會議室中發言人所傳達的聲音。
英特爾花了整整一天才講完了Thunderbolt的來龍去脈。又過了一天左右，許多人才獲悉許多主要的PC、顯示器和硬碟製造商並未出現在Thunderbolt的早期支持名單中。
現在，這些令人眼花撩亂的光彩已漸退去，具體的細節總算得以公開在眾人面前。
Thunderbolt內部揭密
Thunderbolt互連技術可在一個共同的傳輸層上支援兩個10Gbps雙向通道，以實現最高達40Gbps的匯聚傳輸量。
英特爾 Thunderbolt控制器實現一個共同傳輸層上同時提供4x PCI Express Gen 2和DisplayPort的傳輸。針對其10Gb序列通道的基礎傳輸層則採用英特爾自有的協議封包方式以及獨特的同步與流量優先級機制。
Thunderbolt帶給作業系統的就像是其原生的DisplayPort和PCI Express傳輸，因而不需要再開發新的軟體。
英特爾並為此介面定義出多種應用。據該公司介紹，Thunderbolt可用於打造出具彈性化的系統設計。舉例來說，薄型筆記型電腦或客戶端可以使用它來鏈接高階的硬碟、顯示器和其它外接設備，而不必再將這些設備全部整合於一個機箱中。基本上，它在機盒外面提供了一條PCI Express鏈路。
Thunderbolt介面將可用於PC、數位相機和硬碟之間迅速地傳送大型檔案，英特爾表示。它還能被用來當作連接至顯示器的直接DisplayPort鏈路。
英特爾開發出兩款Thunderbolt控制器。其中一種支援單一線纜，提供兩個雙向10Gb Thunderbolt鏈路，最大功耗約1W。另一種支援兩條線纜，想必較適合對於功耗較不敏感的系統，如桌上型電腦。
英特爾是Thunderbolt控制器的獨家供應商，但對於該控制器的價格仍三緘其口，只說相較於10Gb乙太網路控制器時，這種晶片在每十億位元(Gb)的成本方面更具有競爭力。
英特爾並未說明是否獨家擁有Thunderbolt的知識財產權(IP)，或是像蘋果等其它公司也擁有部份IP。不過英特爾公司透露，該技術是免授權費的，至於是否將該介面授權給系統單晶片(SoC)使用則視情況而定。不過，至今，還沒有哪一家公司獲得這項授權。
Thunderbolt必須使用新型的主動線纜。目前蘋果為Thunderbolt提供主動式銅纜線，由5根電線組成，4條10Gbps鏈路各用1根線(兩進兩出)，第5根線則用於管理傳輸流量。
主動式光纖纜線正在開發中，可支援長達幾十公尺的距離。這種光纖纜線將在今年稍晚推出。
連接器本身是mini DisplayPort連接器的稍加改良版本，可插入現有的DisplayPort設備中。Thunderbolt介面可自動檢測DisplayPort和PCI Express傳輸流量。不過，英特爾並不願指出任何可能支援Thunderbolt的第三方連接器和線纜製造商。
截至目前為止，英特爾這家晶片巨擘只與製造Thunderbolt產品的合作夥伴在保密地前提下分享Thunderbolt的全部技術規格。該公司並計劃在今年7月前發佈包含技術規格的開發者套件，但仍不打算在線上發佈規格細節。
因此，Thunderbolt的未來開發藍圖目前仍不十分明朗。英特爾可能會再增加10Gb通道的數量，或者提高通道速度，但並未透露具體計劃和時間表。
全新的生態系統
Thunderbolt這種最新的互連技術可能遠遠超越USB 3.0。因為USB 3.0的目標只是提供最大約5Gb的速度，而且也無法彈性化地支援多種協議。
由於USB已廣泛普及於電腦和消費性週邊設備中，未來應該還有很長的使用壽命。然而，如果Thunderbolt獲得成功，它將超越USB成為高階互連技術的新寵──就像許多市場觀察人士曾經對FireWire所抱持的期待一樣。
要想達到這個目的，Thunderbolt就必須建立起由晶片、支援系統和週邊設備組成的廣泛生態系統。據英特爾透露，計劃支援Thunderbolt的公司包括了Aja、Apogee、Avid、Blackmagic、LaCie、Promise和Western Digital等公司。英特爾的目標在於將Thunderbolt介面用於電腦、顯示器、儲存設備、音視訊設備、數位相機與轉接器等其它更多應用。
英特爾展示在一部新款MacBook Pro筆記型電腦和一台Promise Technology公司的原型儲存陣列之間，透過Thunderbolt以高達800Mbps的傳輸速率來傳送視訊檔案。英特爾並展示一台可支援Thunderbolt的LaCie設備機械原型。這款可攜式快閃記憶體陣列擁有兩個Thunderbolt埠和兩個固態硬碟。
蘋果在規定時間內並未擁有Thunderbolt的專有權。但目前仍不清楚哪一家OEM可支援這種互連介面，以及何時會簽約使用。
“有些PC OEM廠商對此相當感興趣，但並非所有的OEM皆如此。”英特爾Thunderbolt專案主管Jason Ziller指出。
“我們已經與消費電子製造商討論過，他們對於在同一線纜上以Thunderbolt支援高解析顯示器與數據傳輸相當感興趣，” 他補充道。
英特爾擁有Thunderbolt商標，並且準備為其建立互通作業性的驗證計劃。該計劃提供免費驗證服務，Ziller表示。
對於蘋果公司而言，採用這種新互連系統有著複雜的歷史背景。蘋果是首家支援FireWire的公司，這種Firewire曾經一度似乎已成為高階電腦和消費產品介面首選。但USB很快地超越了FireWire後，FireWire甚至無法在專業的音視訊系統和高階硬碟之外找到一個利基應用市場。另一方面，蘋果公司也是Wi-Fi的早期支持者，而這一技術目前已成為所有筆記型電腦的標準配備了。
如何避免步入FireWire的命運，或許就是Thunderbolt最難以回答的問題。FireWire一開始曾經得到多家晶片和系統公司的廣大支持，它在傳輸吞吐量與延遲等性能方面也遠超前於USB。蘋果公司還率先在其系統中採用FireWire，並因而吸引了出版與和媒體內容產業的許多用戶。
但FireWire支持者們推行的是一種冗長且令人困惑的發展藍圖，不禁讓人質疑他們是否想從一開始就支持這種介面，還是在等待未來版本。而IP授權之爭更為這一市場潑了一桶冷水。同時，USB卻在穩步前進，並以其免費技術授權和不斷提升速度的優勢贏得多項設計勝出，最終消除了與FireWire之間的差距。
事實上，在Thunderbolt推出之際，USB 3.0在性能上已經超越FireWire了。
Thunderbolt起源於Light Peak──這是英特爾在2009年9月首次發佈的一項光學互連技術，定位於成為USB 3.0的‘接班人’。去年9月，英特爾表示將加快開發速度，並計劃於2010年底前提供控制器晶片。
隨後英特爾的這項計劃就沒什麼動靜了。根據報導指出，英特爾調整了計劃內容，把重點放在基於銅纜的建置工作上。蘋果公司採用該技術之舉顯然是想透過獨佔交易成為首家使用這種I/O的OEM，並可能要求英特爾為該計劃保持低調。
儘管眾多分析師用盡各種辦法想打破沈默，但這個秘密被保護得相當好，一直到蘋果公司的新聞發佈才讓事情曝光。
為何不是USB？
Thunderbolt讓許多人感到懊惱。他們認為，這家晶片巨擘不應在市場上再推新介面，而是應該全力以赴地深入研究現有的成功介面：USB。
Thunderbolt的批評者們認為，這種介面為實現兩個雙向10Gbps銅線鏈路帶來了新的成本和與複雜度，但卻無法開啟任何重大的新應用。USB 3.0已經能夠在銅線上提供高達5Gbps的數據速率了，而且也像Thunderbolt一樣，能在未來進一步實現光纖鏈路應用。
總之，Thunderbolt“是一個錯誤”，英特爾的一家大客戶表示。
他們爭辯的重點在於－－為何一些最大的PC、顯示器和硬碟供應商們都還未能表態支援Thunderbolt？
這種技術顯然還會帶來額外的費用，雖然英特爾並未透露大約是多少。目前只有英特爾一家生產的這種控制器晶片成本和今天的10Gb乙太網路晶片大概不相上下，但卻比USB 3.0晶片的成本高出一截。
再者，Thunderbolt必須使用一種獨特的五線式的主動線纜，目前也就只有蘋果公司提供這種線纜，另一項使用的mini DisplayPort連接器改良版也是來自於一家未經確認的來源供應商。其它的成本則來自於專精一項新技術的複雜度以及建立新的供應鏈合作夥伴等方面。
Thunderbolt的批評者們警告，在空間受限的系統中很難為更多連接器提供空間。
目前，蘋果是唯一採納Thunderbolt的系統製造商。當然，蘋果採用的是銷售高檔產品的業務模式，這種模式通常比一般PC具有更高的利潤空間。大多數的PC和顯示器製造商在更高量產的市場中相互較勁成本戰，利潤空間很小。
而一些還未公開表態支援Thunderbolt的公司表示，目前並未看到有什麼具吸引力的應用會需要用到超過USB 3.0所提供的5Gbps傳輸速度。雖然英特爾曾經說Thunderbolt是唯一一款可支援超過高解析(HD)顯示解析度的技術，但這卻是一個十分有限的專門市場。
英特爾表示，Thunderbolt讓OEM廠商可提供一個支援顯示器或高速數據鏈路的埠，以簡化設計。但反對者指出，系統仍然必須支援現有的介面，如USB，但要在超薄筆記型電腦等空間受限的系統中為另一連接器騰出空間則更加困難。
英特爾強調，Thunderbolt可讓OEM打造出可將原有內部資源(如快速硬碟或繪圖處理器)移植至外部的新系統。反對者則認為這樣的設計用有線PCI Express規範也可以實現──總之，截至目前為止還未能看到具有足夠吸引力的應用之處。
最後，Thunderbolt的批評者們希望業界能將全副精力用於支援USB──一種成本相對較低且可完全理解的技術，並已經在電腦、週邊和消費設備中累積出貨達數十億埠。
USB 3.0版本的架構類似於Thunderbolt，經擴展後可支援光纖鏈路和更高的速度。英特爾對於USB一直未能提供強大的支援，至還延遲於其PC晶片組中支援USB介面的計劃，Thunderbolt批評者指出。
Thunderbolt無疑地將會得到多一線PC、顯示器和硬碟製造商的廣泛支援。但Thunderbolt能否持續地提供影響力，抑或是像FireWire那樣地曇花一現？一切仍有待觀察。

圖1：英特爾推出1W Thunderbolt控制器支援單一線纜和雙條線纜兩種版本。

圖2：Thunderbolt連接器是一種經改良的mini DisplayPort連接器，可插入現有的DisplayPort埠，並可提供PCI Express傳輸。

圖3：英特爾公司展示一台未運作中的LaCie可攜式快閃記憶體硬碟機械原型，它使用了兩條Thunderbolt鏈路和兩個SSD硬碟。

圖4：英特爾展示一台新款MacBook Pro筆記型電腦以Thunderbolt介面鏈接到Promise Technology公司的一台儲存陣列。

圖6：Thunderbolt技術支援兩種協議──DisplayPort和PCI Express，分別用於連接顯示器和數據傳輸。（Thunderbolt線纜、Thunderbolt控制器）
圖7：Thunderbolt批評者警告，在空間受限的系統中，很難再為更多連接器提供空間。