【導讀】USB 3.0與Thunderbolt兩方陣營競推超高速傳輸解決方案，USB 3.0預計2013年推出強化版USB 3.0傳輸技術，預計將傳輸效能推升至10Gb/s水平！至于主導Thunderbolt的Intel預計將導入矽納米光電技術，可望將Thunderbolt現有效能直接提升至50Gb/s水平。
USB 3.0高速傳輸接口，預計在2013年第二季推出具備10Gb/s的強化版USB 3.0規格，這對于與之競爭的Thunderbolt形成極大的壓力，一來USB 3.0狹系統芯片組的直接原生支持優勢，在市場的滲透率已經大幅超前Thunderbolt高速傳輸接口，尤其在新版的Ivy Bridge系統架構產品，USB 3.0已經廣泛用于新一代PC與Ultrabook產品中，更讓Thunderbolt的高速接口推廣門檻越來越高。
光纖版Thunderbolt 技術優勢拉大USB3.0效能差距
但不讓USB 3.0加強版接口標準專美于前，Thunderbolt高速傳輸接口也計畫導入矽納米光電(Silicon Nanophotonics)技術，來將Thunderbolt高速傳輸接口進行大幅度的性能升級，透過新的技術方案，Thunderbolt傳輸接口可以從原有的10Gb/s提升至50Gb/s。
即便Thunderbolt的新一代技術解決方案還只是規劃，但實際上Thunderbolt高速傳輸接口與USB 3.0仍有一段不小的技術差距，由現有的Thunderbolt設計方案來說，若維持PCI Express 2.0和DisplayPort采用兩通道各10Gb/s，Thunderbolt高速傳輸接口共可支持20Gb/s傳輸資料極速，仍較2013年第二季才會推出的USB 3.0加強版接口規范所升級的10Gb/s，仍有兩倍的性能差距。
圖1：華碩新款高階筆記本電腦，預計搭載Thunderbolt高速傳輸接口
但Thunderbolt高速傳輸接口也并非可以高枕無憂，因為USB 3.0高速傳輸接口在有芯片組的原生支持下，目前的裝載量與周邊產品的導入應用成長速度飛快，在目前周邊應用市場USB 3.0已經可以站穩中/高階周邊應用的主流接口，而預估加強版的USB 3.0接口應用周邊，也會在2014~2015年大量推出市場，屆時Thunderbolt高速傳輸接口的市場地位是否能維持高階應用主流而不被USB 3.0接口產品邊緣化，仍須持續觀察。
至于USB 3.0的加強設計方案，并非僅有傳輸性能方面的改善，而是連同接口設計與資料轉換效能的大幅改進設計方案，除較現有USB 3.0的5Gb/s傳輸效能有一倍的性能提升，同時接口也針對舊設計進行相關最佳化修整。至于Thunderbolt高速傳輸未來極高速應用版本，所進行的接口支持效能改進方案就更為激進，不只要在新接口技術導入矽納米光電技術，還要將傳輸效能一舉拉抬到50Gb/s的表現水平。
新一代的Thunderbolt高速傳輸接口，主要是利用Silicon Nanophotonics技術方案強化傳輸性能，搭配速度更快的PCI Express 3.0匯流排技術，大幅將每個通道的傳輸性能提升至50Gb水平！Silicon Nanophotonics技術即為利用光電技術、結合矽元件/光纖網絡設計方案，一舉將數據傳輸性能擴增至50Gb/s，除效能方面的量的提升外，在傳輸距離方面，因為導入光傳輸技術方案，因此傳輸距離可在特定纜在線達到100公尺傳輸距離。
新一代光纖版Thunderbolt 大幅提升巨量資料傳輸效能
如果新一代Silicon Nanophotonics技術的Thunderbolt高速傳輸接口，若用來傳送一部高畫質的1080p FullHD分辨率電影，大約僅需要一秒左右就能完成下載！而架構Silicon Nanophotonics應用的相關技術，如90nm CMOS納米光電元件、波長多工器(Wavelength Division Multiplexer)、偵測器(Detector)、調變器(Modulator)，均可集成在CMOS芯片上，前端應用技術已趨近成熟，開發產品推出僅是時間與市場需求問題。
圖2：Thunderbolt周邊可利用多線串接方式，在單一傳輸線纜同時傳送影像與數碼資料
而Thunderbolt高速傳輸接口的傳輸特性，在面對目前多媒體應用正由HD(High Definition)持續向UHD(Ultra High Definition)的趨勢推進發展下，使用USB 3.0或是更進階的加強版規范，對于用戶來說還需要等待媒體進行傳輸行為，反觀Thunderbolt高速傳輸接口，即便是現有或是未來導入Silicon Nanophotonics技術方案的進階產品，都可以輕松因應未來的UHD影音內容應用。
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非蘋果應用系統相繼導入 加速擴展Thunderbolt滲透率
早期Thunderbolt高速傳輸接口為透過Apple率先導入產品設計擴增新接口的市場滲透率，但隨著Apple與Intel協議的Thunderbolt高速傳輸接口優先使用權釋出，目前Thunderbolt高速傳輸接口導入常規PC/NB設計方案已呈現百花齊放的狀態，尤其是針對高階定位的產品，例如高效能型主板、PC/NB產品，大多會在連接接口直接集成Thunderbolt高速傳輸接口支持，與一般常見的USB 3.0接口呈現同時存在的狀況。
圖3：Thunderbolt高速傳輸接口具備極大傳輸效能提升空間，甚至可以用來作為內部擴充適配卡的外部串接技術方案
雖說USB 3.0在新一代加強版可以達到10Gb/s，但實際上USB 3.0接口最大的困擾是要解決傳輸線路的訊號干擾問題，一昧提升傳輸效能，但在線路干擾問題沒有改善，仍會影響實際傳輸的效能表現。尤其是USB 3.0傳輸技術的EMI輻射問題，會影響到系統或裝置運用部分無線頻段周邊的穩定性，形成RF干擾，USB 3.0接口要能穩定運行，必須針對EMI問題重點改善。
Thunderbolt可善用Daisy Chain 設備主機串接更具彈性
而Thunderbolt高速傳輸接口就有明顯不同，在傳輸、串接應用方面，Thunderbolt可善用Daisy Chain形式進行設備與主機串接，而透過Thunderbolt傳輸的訊息除了數碼資料外，連同影音內容都能在同一線路上進行轉送。而新一代導入Silicon Nanophotonics技術方案的Thunderbolt接口，在高效能傳輸應用上直接跳過銅纜應用方案，改采型光纜進行傳輸，不只可讓傳輸信息在高速轉送下的表現更穩定，同時也可在傳輸距離進一步擴展。目前光纖周邊廠商如Corning、Sumitomo Electric已推出100m與30m的Thunderbolt光纜產品，預計在2013年第一季推出，也可進一步擴展Thunderbolt的光纜應用市場。
圖4：Thunderbolt使用的DisplayPort連接器不需授權金，可在單一接口處理視訊、數碼資料傳輸，使導入的料件成本(BOM)更低
原有Thunderbolt接口推廣不易的原因相當多，除了系統未能如USB 3.0高速傳輸接口大量預載優勢外，其實最大的關鍵就是Thunderbolt主控芯片的成本較高，形成用戶導入、升級的門檻較高。但Thunderbolt裝載或升級成本較高的問題將獲得改善，因為Intel在2013年預計將加速推動Thunderbolt高速傳輸接口普及，將會加快Thunderbolt技術授權速度，使Thunderbolt用量進一步提升，另外，也將加強Thunderbolt芯片集成設計，利用更高集積度的集成設計方案，減少Thunderbolt高速接口解決方案的物料清單成本，讓終端開發商導入Thunderbolt高速傳輸接口的成本進一步壓縮。
Intel持續優化Thunderbolt競爭力 未來發展不容小覷
尤其在Apple已無Thunderbolt傳輸接口優先使用權后，Thunderbolt的裝載現況已有持續增加現象，尤其是針對高階應用的計算機平臺、筆記本電腦，大多會采行USB 3.0、Thunderbolt雙接口共存的設計方案，加上Thunderbolt高速傳輸接口本身就可以與DisplayPort視訊接口多工共存，在單一線纜可以支持影像與資料同時傳送，光是連接器本身就不需要授權金，同時單一接口兩種用途也可進一步壓縮BOM物料清單成本。
而Thunderbolt不再只是Apple專用后，讓市場在x86平臺、Apple計算機系統均可以裝載Thunderbolt高速傳輸接口設計方案，目前Thunderbolt高速傳輸接口控制器成本約10~20美元，對比USB 3.0高速傳輸接口解決方案仍處于較高檔的價格，但這種狀況會在2013年Intel持續對Thunderbolt設計方案的技術授權與集成設計方案出爐后，進一步壓縮Thunderbolt解決方案的導入成本。
甚至于Intel還計畫在2014年，直接將Thunderbolt主控端控制器與中央處理器，利用制程技術來進行功能集成，直接將Thunderbolt技術方案集成于CPU中，這較USB 3.0接口解決方案集成于系統芯片組的架構更具優勢，不僅傳輸效能可提升的空間與機會更大，對于導入應用市場、降低導入成本的目的也就更容易實踐了。
同時，為了加速Thunderbolt應用周邊的數量，原先對Thunderbolt周邊授權認證是采取趨于嚴格的策略進行把關，為了擴充驗證產品的能量，Intel已將Thunderbolt產品的驗證業務釋出第三方實驗室進行，預料將可加速Thunderbolt驗證成本與效能，進一步加速Thunderbolt周邊應用產品快速推出市面，提高裝載Thunderbolt高速傳輸接口的系統更多元的應用周邊選擇。
