USB接口中的皇帝!浅析雷电Thunderbolt的前生今世( 二 )


到了2019年 , 这些问题“貌似”得到有效的解决 。
想当然的原生机制
正如前文所述 , 2019年英特尔开放了雷电3的授权 , 相关的授权费用被变相减免了 。 此外 , 传说第10代酷睿处理器平台全部“原生支持”雷电3 , 以Ice Lake为代表的平台还将PCI-E 3.0通道数增加到了32条 , 从种种迹象来看 , 如果新品不配雷电3都没有天理了!
我们都知道 , 第10代酷睿包含10nm Ice Lake(轻薄本)和14nm Comet Lake(轻薄本和游戏本)两大平台 。 从底层架构来说 , Ice Lake将雷电3控制器整合进了CPU内核中 , 而且原生就支持4个雷电3 , 其PCI-E 3.0通道数量高达32条 。 虽然这些通道中有16条(4×4)是仅供雷电3专属使用 , 但却再也不会占用CPU提供的PCI-E总线数量或者是与PCH一起抢夺原本就已拥挤不堪的总线资源 。
USB接口中的皇帝!浅析雷电Thunderbolt的前生今世文章插图
但是 , 你以为Ice Lake“原生支持”雷电3 , 搭载这一平台处理器的笔记本就一定能标配雷电3接口吗?
答案自然是你想多了 , 现阶段雷电3接口需要支持USB PD协议充电 , 这就需要额外的PD电源管理芯片 。
此外 , 像Ice Lake的这种设计也意味着雷电3接口与(集成控制器的)CPU之间距离较远 , 存在一定的信号衰减问题 。 为此 , Ice Lake平台笔记本想要支持满血的雷电3 , 还需要搭配名为JHL8040R Retimer的信号增强器 , 虽然一颗Retimer芯片就能直连2个满速(40Gbps)的雷电3接口 , 但它毕竟也是需要2.4个美元的 , 而且背后还存在为PCB主板的优化布局等研发费用 。
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来自英特尔官网的价格和参数信息
再来看看Comet Lake平台 , 它在底层架构上和英特尔早期平台没有什么差异 , 雷电3功能依旧被挂在了PCH(传统意义上的北桥)芯片组中 。
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换句话说 , 搭载Comet Lake平台的笔记本 , 想支持雷电3还是需要搭配额外的雷电3控制器芯片 , 并不是传说中的“原生支持” , 不仅成本更高 , 还存在与其他设备抢PCI-E 3.0通道和挤占DMI 3.0总线资源的问题 。
如果说Ice Lake平台的雷电3功能是以“CPU(集成雷电主控)→Retimer→接口”路径实现 , 那Comet Lake平台就是“CPU→DMI→PCH→雷电主控→接口” , 步骤更多 , 成本、性能和功耗损失也就更大 。
现在 , 大家知道为什么哪怕是Ice Lake平台的第10代酷睿笔记本 , 能配备雷电3接口的产品却少之又少了吧?
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同理 , 第11代酷睿虽然也号称原生支持雷电4 , 但也存在上述问题 , 所以依旧只有中高端第11代酷睿新品才能用上这种接口 , 绝大多数低端机型的USB和USB Type-C依旧维持5Gbps , 也就是USB3.0(包括3.1 Gen1和3.2 Gen1)的速度 。
雷电接口的未来
问题又来了 , 第11代酷睿Tiger Lake平台支持USB4和雷电4 , 它们之间有啥区别?
变与不变的雷电4
USB4存在20Gbps传输速率的“半速版” , 用来取代现有的USB3.2 Gen2×2标准,同时 , USB4还有更高速的USB 40 , 我们可以将其理解为雷电3的简化版 。
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而雷电4 , 则可视为“全功能满血USB4” , 不仅需要拥有40Gbps的满速 , 还需同时兼容USB PD充电和原雷电3的全部功能 , 在视频输出能力(支持双4K显示器)、配套线缆和安全等方面的认证要求更高 。
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随着第10代和第11代酷睿平台的普及 , 轻薄本增加雷电3(以及未来的雷电4)功能的成本其实已经不算太高了 , 完全可以成为4000元~5000元价位的主流产品的标配 。 真正阻碍雷电功能普及的因素 , 其实还是缺少杀手级的应用环境 。
比如 , 现在全功能USB Type-C(支持USB PD充电和PD视频输出)就足够绝大多数用户的使用需求了 , 为何还要再多花钱配雷电4?很多玩家特别在意的外置显卡扩展坞虽然算是雷电接口的专属卖点 , 但相关扩展坞的价格非常昂贵 , 它与笔记本之间也存在各种兼容性问题 , 在体验上并不完美 。
对笔记本厂商来说 , 雷电接口成本较高 , 在应用范围不大时没必要强行列装;对软件和外设厂商来说 , 雷电接口的普及度不高 , 没必要为它开发更多的产品和功能 。 最终 , 就是我们面临的现状:雷电接口太贵 , 而且没啥用 。