谁将取胜高速接口的争夺战?
在电脑外设高速接口领域中,各厂商都面临着相同的严峻的考验:要么把自己的技术推广成为行业标准,要么被别的标准蚕食,最终放弃自己的技术。随着用户存储数据量的不断增大,USB(通用串行总线)2.0标准能够达到的传输速度已经是捉襟见肘,谁将成为下一代主流接口标准呢?
其实早在2008年11月,由英特尔(Intel)、惠普(HP)、NEC、ST-NXP、微软及德州仪器(TI)组成的USB 3.0 Primoter Group就正式宣布了USB 3.0(SuperSpeed USB)规范,这样预示着USB 3.0时代的正式来临。USB3.0的数据带宽是USB 2.0的十倍,理论最高速率可以达到5Gb/s(即625MB/s),实际传输速率大约是3.2Gbps(即400MB/S),而整体耗电仅需USB 2.0的三分之一。USB3.0 引入全双工数据传输,可以同步全速地进行读写操作。且向下兼容USB 2.0,所有的高速USB 2.0设备拿到USB 3.0上来都只会有更好的表现。
时至2012年,随着原生支持USB 3.0的AMD Llano APU芯片组、Intel Ivy Bridge 7系列芯片组的陆续到来,USB 3.0可谓风光无限。但是,在高速接口领域中,另外两个标准也在积极布局中。
作为主推USB 3.0的厂商英特尔,在去年宣布推出雷电(Thunderbolt)接口,并通过与苹果公司的技术合作推向市场。首先在苹果的改进型MacBook Pro产品系列中得到商业应用(2011年2月),使用的是与Mini DisplayPort相同的连接器。雷电技术通过一个可安装于更长和更廉价电缆上的统一串行数据接口来传输PCI Express和DisplayPort这两种协议的数据,每条通道都提供双向10Gbps带宽。
表:USB 3.0和雷电接口的性能比较。
这使得雷电可以向后兼容已在使用的主机设备上DisplayPort硬件接口。一个雷电端口可以支持集线器方式和菊花链方式联接多个雷电设备(其中两个可用于雷电显示“或一个Mini DisplayPort显示”)。用于DVI、双链路DVI、HDMI和VGA的现有Mini DisplayPort适配器与雷电技术兼容,允许完全的向后兼容性且实现与DisplayPort完全相同的显示而没有任何功能损失。
由于雷电技术支持PCI Express和DisplayPort协议,因此它有助于减少将外设连接到计算机所需的接口的数量。英特尔还在其Ivy Bridge处理器的芯片组上集成了雷电接口支持,这将进一步促进市场采用。PC制造商宏基、华硕、惠普和联想均已宣布了在其新产品上包括雷电接口的计划,其他一些PC制造商则正在制定同类计划。此外,凭借具有更低成本和功耗的优点,雷电接口现在也将成为新“超级本”产品的选项。在今年的台北电脑展上,英特尔公布第三代超极本的设计要求,其中加入雷电接口或者USB 3.0接口将成为未来第三代超极本的标准配置。
随着数据传输速率达到10Gbps甚至更高,传输用的较细电缆的传输特性会变差从而导致严重的信号损伤。为了校正这种信号损伤,必须在电缆每端的连接器中使用复杂的高速收发器集成电路产品。Thunderbolt“有源电缆”是该趋势的首个消费电子应用的例子,有望在随后几年里成为建立高速互连的普遍传输电缆。
为此,Intersil推出了使用先进40纳米CMOS工艺来支持雷电技术的新高集成度有源电缆接口芯片。通过使用40纳米CMOS工艺,总晶粒尺寸减小到不足前代SiGe实现方式所需硅面积的25%,这使发射和接收功能可以与嵌入式微控制器相集成。使硅面积减小四分之三和使用高效40纳米工艺将所有功能集成在一个晶粒内部提供了显著的优点,如更简单的设计、更低的功耗、更出色的信号完整性和更低的总成本。
集成式40纳米Thunderbolt设计的优点。
这种新雷电接口设计具有使总有源电缆制造成本降低50%的潜力,这使今天市场上常见的49美元售价能够减少多达50%。这一新的低价位使外设制造商能够有选择地提供包含雷电电缆的有竞争力的产品。
不管是USB 3.0还是雷电接口都属于英特尔的内亲。不过,英特尔的宿敌AMD也在今年早些时候推出了闪电(Lighting Bolt)接口标准,剑指雷电接口。其实AMD并没轻易放弃USB 3.0,并与2011年宣布了支持USB 3.0标准,他们也知道除了雷电技术,USB 3.0技术是最好的I/O接口标准。这项新的技术和英特尔的雷电一样,只不过AMD把英特尔的PCI Express协议改成了USB 3.0,通过一个迷你DisplayPort,USB 3.0、DisplayPort数据都可以传输,当然也能够供电。
这项技术非常简洁实惠。在笔记本端,只需一个多路复用器把电源、DisplayPort和USB 3.0整合到一根类似数据传输线的线缆上。而线缆的另一端则是连接到被称为“Lighting Bolt Dock”的接线盒上,这个类似Hub的接线盒上有USB 3.0接口、DisplayPort以及电源接口。这样,似乎使得闪电的成本比雷电要更低。看来未来几大高清接口标准之间的竞争在所难免,哪个标准将成为市场主流还有待时间的验证。
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