科普：什么是Thunderbolt雷电技术
前言
进入到信息时代以来，人们越来越追求高效的信息传输速率，在这一目标驱动下，诞生了各式各样的数据传输技术以及规范，并且在一次次技术迭代中，将数据传输的速率推向新的高度。其中包括赫赫有名的USB PD这一公共协议，之前我们已经跟大家科普过。
而本期我们要给大家介绍的，是近年备受关注的雷电技术（协议），雷电技术自诞生以来，凭借出色的综合实力，成功卷动了接口规范领域，让数据传输提前来到40Gbps时代。下面就由充电头网给大家介绍今天的主角——雷电技术。
定义
Thunderbolt 雷电技术是由英特尔和苹果公司联合推出的一种高速数据传输和视频协议，最早于2011年推出。
它可以同时传输数据和视频信号，支持高达40Gbps的带宽，能够轻松应对各种数据传输需求。
发展历史
雷电技术的发展历史可以追溯到上个世纪90年代。我们这里汇总了从Thunderbolt 1到Thunderbolt 4的标准发展，详见下图。
1997年，英特尔发布了第一代PCI总线，它是一种用于计算机内部的高速数据传输协议。随后，英特尔开始探索如何将PCI总线技术应用到计算机外部的设备中。2006年，英特尔发布了第一个使用PCI Express总线的芯片组，用于计算机的外部设备连接。
2009年，苹果公司发布了第一款支持Mini DisplayPort接口的电脑，这个接口可以用于连接显示器和其他外部设备。随后，苹果公司将Mini DisplayPort技术授权给英特尔，后者将其融入到PCI Express总线技术中，形成了第一代Thunderbolt技术。
2011年，第一代Thunderbolt技术正式发布。它使用PCI Express总线技术和DisplayPort协议，可以实现高速数据传输和视频输出。该技术的传输速度可达到10Gbps，是当时市场上最快的接口之一。
2013年，英特尔发布了第二代Thunderbolt技术，其传输速度提高到了20Gbps，并添加了对4K视频的支持。同时，它还支持电源传输，最高可传输100W电力。
2015年，英特尔发布了Thunderbolt 3技术，它采用USB-C接口，并支持传输速度高达40Gbps，同时支持4K和5K显示器，并能够传输100W的电力。
2020年，英特尔发布了Thunderbolt 4技术，它相比Thunderbolt 3技术，新增了DMA保护技术和Thunderbolt dock管理功能，可支持4K和8K显示器，并可以传输100W的电力。此时依旧采用的USB-C接口。
雷电技术的发展历史可以追溯到上个世纪90年代，经过多年的发展和升级，目前已经发展到了第4代。随着技术的不断进步，雷电技术还将不断升级和完善，为人们带来更高效的数据传输和视频输出体验。
工作原理
雷电协议结合了PCI Express（PCIe）和DisplayPort两种协议，并使用了雷电（Thunderbolt）物理接口来实现高速数据传输和多种设备的连接。以下是Thunderbolt雷电技术的工作原理：
双通道串行传输技术
双通道串行传输技术，也被称为多通道技术。这意味着通过单个Thunderbolt接口，可以同时传输两个独立的数据通道。该技术有以下特点：
传输通道
每个Thunderbolt接口具有两个独立的传输通道，每个通道都支持高速数据传输。每个通道都可以提供最高速度的20 Gbps（第一代Thunderbolt）或40 Gbps（第二代Thunderbolt）。
双向传输
每个传输通道都可以实现双向数据传输，即同时支持数据的发送和接收。这使得设备能够实现快速的双向通信。
独立性
每个传输通道是独立的，它们之间没有交叉干扰。这意味着数据可以在两个通道之间并行传输，提高整体的数据传输能力和效率。
多设备连接
通过支持铎槽（Daisy Chain）拓扑结构，多个Thunderbolt设备可以通过一个接口串联连接起来，形成一个链式连接。在这种情况下，每个设备都可以独立占用一个传输通道，实现高速数据传输和多设备连接。
通过双通道串行传输技术，Thunderbolt雷电技术能够提供极高的数据传输速度和带宽，适用于大规模数据传输、高清视频播放、外部存储设备连接等高性能应用。双通道传输技术的采用使得Thunderbolt接口成为一种非常灵活和高效的连接标准。
支持的数据协议
Thunderbolt™雷电技术支持多种协议类型，包括以下几种：
PCI Express (PCIe): Thunderbolt可以传输PCIe协议，这是一种高性能的总线协议，用于连接各种设备和组件。通过Thunderbolt接口，可以实现高速的数据传输，支持外部设备如存储设备、图形加速器、网络适配器等的连接。
DisplayPort: Thunderbolt还支持DisplayPort协议，这是一种用于视频和音频传输的标准。通过Thunderbolt接口，可以连接显示器或外部显示设备，并实现高质量的视频和音频输出。
USB: Thunderbolt也兼容USB协议，这意味着通过Thunderbolt接口，可以连接USB设备，实现高速的USB数据传输和充电。
Ethernet: Thunderbolt支持以太网协议，可以通过Thunderbolt接口连接网络适配器，实现高速的网络连接。
FireWire: 早期的Thunderbolt版本（第一代Thunderbolt）也支持FireWire协议，使用户能够连接FireWire设备。
需要注意的是，不同的Thunderbolt™版本支持的协议类型和带宽可能有所不同。第一代Thunderbolt提供最高10 Gbps的总带宽，而第二代Thunderbolt提供最高20 Gbps的总带宽（Thunderbolt 2）或40 Gbps的总带宽（Thunderbolt 3和Thunderbolt 4）。因此，支持的协议类型和速度可能会受到具体Thunderbolt™版本的限制。
通过支持多种协议类型，Thunderbolt雷电技术提供了灵活且高性能的数据传输和连接能力，使用户能够方便地连接和使用各种外部设备。
雷电技术认证产品
了解完雷电技术的基本原理，大家可能有个疑问，雷电技术具备这么多性能优势，我们怎么找到雷电技术认证的产品，以获得雷电技术的技术体验呢？
关于这点，Intel官网提供了相应渠道让我们能找到，并购买到获得雷电技术认证的产品。以下是流程详情：
1、进入Intel官网，在“产品栏”找到雷电技术的介绍板块。
2、点进雷电技术的介绍板块，将页面下滑至Thunderbolt 4的介绍内容，找到Thunderbolt 4产品购买入口。
3、点击产品购买入口，跳转至京东商城，浏览通过对应的产品品类，查询或购买目标产品。
以上为查找和购买雷电技术认证产品的简要步骤，需要说明的是，intel官网这个购买入口进入后的商品界面，并不仅仅只有Thunderbolt 4的产品，其他版本（譬如：Thunderbolt 3）也有，产品具体支持那个技术版本，还需要点进去根据产品说明详情来确定。
应用场景
雷电协议的应用场景也十分的丰富，在高速数据传输、外部存储、显示输出、网络连接和音频领域等多个应用场景中发挥着重要作用。
高速数据传输
Thunderbolt技术的高速性能使其成为处理大规模数据的理想选择。它可以用于快速传输大型文件、备份数据、编辑高分辨率视频和图形处理等任务。
外部存储设备
Thunderbolt接口可连接高性能外部存储设备，如固态硬盘（SSD）阵列、RAID系统和外置硬盘驱动器。这使得用户可以快速访问和备份大量数据，提高工作效率。
外部显示器
通过Thunderbolt接口连接外部显示器，可以实现高分辨率视频输出和多屏幕扩展。这对于专业图形设计、视频编辑和游戏等需要更大屏幕空间的任务非常有用。
网络适配器
通过Thunderbolt接口连接网络适配器，可以实现高速网络连接，提供更稳定和高性能的网络连接体验。这对于需要高速网络传输的任务和多人在线游戏非常有用。
音频设备
Thunderbolt接口也可以连接专业音频设备，如音频接口、音频处理器和音频工作站。这使得音频制作人、音乐家和录音工程师能够在高质量的音频环境中进行录音和混音工作。
扩展坞和适配器
通过Thunderbolt扩展坞和适配器，可以将多个外部设备连接到计算机，包括USB设备、外部存储、显示器、以太网等。这提供了更大的灵活性和便利性，使得计算机能够满足更多的连接需求。
技术优势
Thunderbolt雷电技术具有多个技术优势，使其在数据传输和连接领域脱颖而出。
高性能
雷电技术 4 在每个方向都提供 40 千兆位每秒的恒定总带宽。对于单一连接上的所有设备，将在数据与视频之间动态分配该带宽。与 USB 3.2 和 USB4 的可变速度相比，雷电技术 4 接口设定的高标准提供了最高数据传输速度或最佳视频显示质量，可帮助提高工作效率，支持游戏和内容创作。
简单性
通过链式连接，简化设备之间的连接方式，链式连接也称为高带宽铎槽拓扑结构：Thunderbolt支持铎槽（Daisy Chain）拓扑结构，允许多个Thunderbolt设备通过一个接口串联连接起来，形成一个链式连接。这样的连接方式简化了设备之间的连接，减少了线缆的使用，提供了更大的灵活性。
兼容性
Thunderbolt支持多种协议，包括PCI Express（PCIe）、DisplayPort、USB和以太网。这意味着通过单个Thunderbolt接口，用户可以同时传输数据、视频、音频和网络信号。这种多协议支持使得Thunderbolt成为一个通用的连接标准，方便用户连接各种外部设备。
可靠性
作为雷电技术品牌认证的一部分，强制性测试将确保对 Mac、Windows、Chrome 或 Linux 具有广泛兼容性。它还确保了不同品牌的计算机、电缆和附件的互操作性，以便无论操作系统或硬件制造商如何，设备都能够协同工作。
发展趋势
Thunderbolt雷电技术自推出以来一直在不断发展和演进。以下是Thunderbol雷电技术的一些发展趋势：
增加带宽和速度
随着技术的不断进步，未来的Thunderbol版本有望提供更高的带宽和速度。这将进一步增强数据传输能力，使用户能够更快速地处理大规模数据、高分辨率视频和其他高带宽任务。
更广泛的应用领域
Thunderbolt技术将继续扩大其应用领域。除了传统的计算机和外部设备连接之外，预计Thunderbolt将在其他领域得到更广泛的应用，例如虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、机器学习和人工智能（AI）等。
更多的设备支持
随着Thunderbolt技术的普及，预计将有越来越多的设备和厂商支持Thunderbolt接口。这将为用户提供更多的选择和兼容性，并进一步推动Thunderbolt的发展。
扩展功能和创新
未来的Thunderbolt版本可能会引入更多的扩展功能和创新。这可能包括更多协议的支持、更复杂的链式连接拓扑结构、更高的功率传输能力以及更智能的设备管理和控制功能。
可能的连接标准融合
未来，随着技术的发展和标准的进一步统一，可能会看到不同连接标准的融合。例如，Thunderbolt技术可能会与USB4标准融合，使用户能够在单个接口上获得更广泛的兼容性和功能。
Thunderbolt雷电技术的发展趋势包括增加带宽和速度、扩大应用领域、增加设备支持、扩展功能和创新，以及可能的连接标准融合。这些发展趋势将进一步提升Thunderbolt的性能和灵活性，为用户带来更好的连接和数据传输体验。
充点头网总结
雷电技术通过不断的发展和升级，已经进入第4代，它利用双通道串行传输技术实现高速数据传输和多设备连接。且支持多种协议类型，包括PCIe、DisplayPort、USB、以太网和FireWire等，使用户可以方便地连接各种外部设备。
它在高速数据传输、外部存储、显示输出、网络连接和音频领域等多个应用场景中发挥着重要作用。雷电技术的优势包括高性能、高带宽、灵活性和扩展性，为人们提供了更高效的数据传输和连接体验。随着技术的不断进步，雷电技术将继续升级和完善，为用户带来更多创新和便利。
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