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从高端专属逐步到笔电标配,雷电接口是如何一步步上位的?

作者:绿联影音攻略

笔记本电脑上的接口,我们几乎每天都在使用,它可以用作视频传输、数据传输、充电、音频输出等。而在当下,不少笔记本电脑产品为了追求轻薄,选择在接口方面“动刀”,部分轻薄产品甚至仅保留了USB-C接口。

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但 USB-C 是一种通用性强的物理规范,它有可能是 USB 3.X 接口、是 DP 接口、或者是苹果用户十分熟悉的雷电(Thunderbolt)接口。初代以及第二代雷电接口,采用了 Mini-DP 物理造型;而随后迭代的雷电3以及雷电4接口,则更换至 USB-C 物理造型。

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一、雷电接口的核心优势

雷电接口的主要优势,我们可以用两个词简单概括:高带宽,全兼容。

我们都知道,越高的带宽意味着可以带动更高的分辨率。就拿主流的雷电3接口来说,该接口的带宽达到了40Gbps,意味着能够实现4K 120Hz 甚至 8K 60Hz 输出;而在数据传输方面,雷电3接口40Gbps的传输速率,则相当于主流 USB 3.2 接口 20Gbps 速率的两倍了。要知道,雷电3的推出时间,还要比 USB 3.2 的推出时间早了两年。

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在兼容性方面,我们同样以雷电3为例。雷电3原生支持 USB 3.1、DisplayPort、PCI Express 和 Thunderbolt 、PD 充电协议。这也就意味着,仅需一个接口就可以实现数据传输、音视频传输、快速充电、外接桌面级显卡功能等等。而在过去,要想实现以上功能,则需要多个接口进行“分工”,才能够实现。

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二、雷电接口的应用

雷电接口,拥有优秀的性能以及丰富的可扩展性。作为大众用户,应该如何充分利用这个接口?最典型的应用场景,主要有数据传输、视频传输以及外接显卡坞。

数据传输方面,除了选购一些支持雷电协议的移动硬盘以外,还可以采用硬盘盒+固态硬盘的方案,充分发挥雷电接口超快传输速率的先天优势。在传输视频等大体积文件时,可以更加节省时间、提升效率。

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而选择雷电硬盘盒,同时也需要配合雷电3/雷电4线缆,例如绿联这款经过认证的雷电4数据线,支持40Gbps高速传输。同时,这款雷电4数据线还兼容雷电3/USB4/3.1/3.0/2.0多种协议。

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视频传输也是雷电接口的高频应用场景之一,只需要一根雷电线缆,即可将设备与显示屏进行连接,并且获得出色的画质体验。而前文提到的绿联雷电4数据线,同样支持高清视频传输,至高支持8K 60Hz视频传输。此外,雷电3/雷电4线缆还支持菊式链接,通过电脑与显示器上的雷电接口,即可实现多屏扩展。

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如果你想要畅玩3A大作,但受限于设备自身的性能,并且不希望为此付出过多的设备换新成本的话,则可以尝试一下雷电接口连接显卡坞的方案。需注意的是,这一方案要求显卡坞拥有雷电接口,并且同样需要配合雷电线缆才可以实现。

三、雷电接口的发展

看到这里,相信有些朋友会产生了一个疑惑:高带宽、兼容强、并且还更换了USB-C物理接口的雷电3,应该会更加受到厂商们的青睐,而它在当时是否顺利得到了普及推广?事实是,仅有苹果笔记本电脑、以及部分高端笔记本才配备了雷电3接口。

而发布于2020年的雷电4接口,如今却已经在中高端笔记电脑上普遍配备了。从过去的高端专属、再到如今的笔电标配,雷电接口是如何一步步上位的?

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要弄清楚“雷电接口是如何逐步上位”这个问题,我们不妨从雷电接口的发展历史开始了解。

1、 雷电1/2,高端专属,发展有限

准确来说,雷电并非「接口」,而是一种计算机协议。初代雷电诞生于2009年,一直到了2011年才正式以 Mini DisplayPort (即MiniDP)接口形态,在苹果 Mac 设备上亮相。一亮相,雷电1接口可谓惊艳万分,它拥有10Gbps的初始带宽,而同期的USB 3.0接口,其传输带宽仅有 5Gbps。一直到雷电1问世的两年后,传输带宽达到10Gbps的USB 3.1才进入了大众视线。

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此外,雷电1还融合了PCI Express数据传输技术、DisplayPort显示技术,并且可以同时实现数据传输以及视频传输。而后,迭代升级的雷电2,其传输带宽则提升至20Gbps,并且仍采用 MiniDP 接口造型。可见,雷电1/雷电2虽然在性能方面的表现相当抢眼,但主要应用于 Mac 设备上的它,并没有获得太多发展、推广的契机,“Mac专属”几乎成为了它的固有标签。

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2、 雷电3/4:迭代进化,逐步推广

在2015年横空出世的雷电3,以USB-C 的造型跟我们见面了。哪怕放在今天,雷电3的实力也是相当强劲的。雷电3的传输带宽提升至40Gbps,几乎兼容你所熟悉的所有多媒体传输协议,可进行显示器、显卡坞等不同设备的扩展,甚至支持 100W 大功率充电。而采用了USB-C 接口造型的它,更是支持正反盲插,对于其他设备的扩展也更加友好。

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而在这一时期,PC市场的轻薄化趋势也在愈演愈烈,越来越多轻薄本进入人们的视野。而轻薄的代价,便是接口的减少。如此一来,带宽高、多功能的雷电3,似乎迎来了属于它的春天。

但“雷电3获得广泛应用”的理想状况并没有出现。在当时,除了苹果MacBook以及部分6000元以上高端笔记本,在其他产品上几乎见不到雷电3的身影。

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造成了雷电3未能顺利推广开来的原因是多样的。首先,设备商若想使用雷电3接口,则需要向英特尔支付额外的授权费用。不仅如此,雷电3接口还需要单独的主控芯片,而这也增加了设备制造商的成本。授权费以及额外的硬件成本, 最终让不少厂商“望而却步”。

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其次,雷电3接口拥有丰富的扩展功能不假,但购买相应的线材以及外接设备,同样需要花费更多的成本。

以雷电3线缆为例,因这类线材属于有源线缆,它的制作工艺相对更难、制作成本相对较高,这也使得雷电3线缆的售价相对更高。此外,而支持/兼容雷电3的外接设备,例如显卡坞、硬盘盒、移动硬盘、显示器等等,也拥有着更高昂的售价。而线缆、外接设备的高成本,最终也会转嫁到消费者的头上,无形中也增加了雷电3的推广难度。

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最重要的是,要想在笔记本电脑上搭载雷电接口,则需要处理器为接口预留足够多的 PCI-E 通道。熟悉PC硬件的朋友都知道,处理器上的 PCI-E 通道是有限的,这一点在笔记本电脑的处理器平台上,体现得尤为明显。

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而笔记本电脑中的独立显卡、NVMe固态硬盘等设备,都是需要占用部分PCI-E通道的。一般来说,独显将会占用8或16条PCIE通道,而NVMe固态硬盘一般需要占用8条通道。而本文的主角——雷电3接口,则需要占用4条 PCI-E 通道。主流消费级别的处理器,一般只提供了16条 PCI-E 通道。因此,对于PC厂商来说,相比雷电3接口,独立显卡、固态硬盘的优先级别显然是更高的。在 PCI-E 通道较少的平台上,显然不大可能搭载雷电3接口。

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为了打破雷电3推广受限的局面,英特尔也采取了不少动作。

如2018年,英特尔便宣布对雷电3标准进行非排他性和免专利费授权。在2019年3月份 ,英特尔则宣布正式开放雷电3协议规范,同时免除版税。

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而在硬件层,英特尔也表示,将会在未来的CPU中集成雷电3主控芯片,例如2019年底发布的 10nm 工艺制程处理器十代酷睿Ice Lake便是一个典型案例。这也意味着,带有雷电3接口的PC产品,其成本将进一步降低,产品价格也会相应得到调整,这对于厂商与消费者来说,也是双赢的局面。

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而在PCI-E通道支持方面,英特尔也增加了其产品的PCI-E通道数量。以12代酷睿为例,12代酷睿提供16条PCI-E 5.0、4条PCI-E 4.0,结合原有的PCI-E 3.0,能够提供28条PCI-E通道,留给雷电接口的通道更加充裕了。

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问世于2020年的雷电4,在雷电3的基础上带来多项提升。雷电4将雷电3用于数据传输的预留带宽提升了一倍。雷电3用于数据传输的预留带宽为16Gbps,雷电4则达到了32Gbps。虽然雷电4与雷电3都采用了相同的40Gbps传输带宽,但预留数据传输带宽的提升,也意味着使用雷电4接口可以获得更快的数据传输速率,并且外接PCI-E设备时,其性能也会同步获得提升。

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而在视频传输方面, 雷电4则提升到了支持双屏4K 60Hz异显或单屏8K 30Hz。对于有着专业需求的用户而言,无疑是更加友好的。

迭代升级的雷电4,其数据传输能力、兼容性、可靠性、连接能力都拥有了不同程度的提升。再加上自2019年开始,英特尔逐步将雷电主控芯片集成至CPU中,这也就意味着,搭载新英特尔平台的PC产品,一出生便拥有雷电4加持。对于PC厂商而言,制造成本的降低也可以让利消费者,这也间接促成了消费市场对雷电4接口的认知和接受程度提升。

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因此,在雷电4问世的近三年时间里,我们见到了越来越多搭载雷电4接口的笔记本电脑产品。至此,雷电接口从过去的“高端专属”,逐渐到“笔电标配”,实现了亮眼的转变。

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四、文末总结

不论如何,雷电接口的优势还是相当明显的,高带宽、兼容强的特征,不论在数据传输、视频传输、设备扩展等需求方面,都会给用户带来更多的便利。一接口实现多功能的解决方案,显然也更符合用户认知与市场需求。如今雷电4的广泛应用,也有力佐证了这一点。

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而不断迭代的雷电接口,未来将会以何种形态、何种功能呈现,仍是一个未知数。对于雷电接口的发展,大家有什么样的看法,欢迎在评论区讨论。