光峰的工作原理



一位英特爾工程師拿著 Light Peak 芯片。查看更多 電腦硬件圖片.
英特爾如果你拿起一臺(tái) 1980 年代后期的計(jì)算機(jī)、另一臺(tái) 1990 年代后期的計(jì)算機(jī)和今天的一臺(tái)并排放置,您會(huì)發(fā)現(xiàn)多年來(lái)我們使用了很多不同的外圍設(shè)備端口。較舊的計(jì)算機(jī)具有特殊的端口,僅用于配件,例如 鍵盤(pán), 小 鼠、打印機(jī)和顯示器。對(duì)于較舊的計(jì)算機(jī),您還必須在 母板 如果您想添加其他外圍設(shè)備,如操縱桿和游戲手柄。
然后是通用串行總線,或者 USB標(biāo)準(zhǔn)。雖然USB并沒(méi)有消除所有特殊端口,但它確實(shí)減少了它們的數(shù)量。如今,鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、打印機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像頭等外圍設(shè)備都可以作為 USB 配件提供。端口是 可熱插拔,這意味著您可以隨時(shí)連接或斷開(kāi)它們。它們還可以互換,因?yàn)槟槐乜偸菍⒚總€(gè)設(shè)備插入特定的 USB 端口。但USB有其局限性。
其中一個(gè)限制是速度。USB 2.0 標(biāo)準(zhǔn)以每秒 480 兆比特 (Mbps) 的速度傳輸數(shù)據(jù)。這對(duì)于鍵盤(pán)和鼠標(biāo)等配件來(lái)說(shuō)足夠快,但對(duì)于計(jì)算機(jī)顯示器等高帶寬配件來(lái)說(shuō)還不夠快。USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)將速度提高到每秒4.8千兆位(Gbps),比USB 2.0快10倍,但計(jì)算機(jī)行業(yè)采用USB 3.0的速度很慢。
英特爾對(duì)使用標(biāo)準(zhǔn)化格式高速傳輸數(shù)據(jù)有自己的答案。它被稱為 光峰.英特爾代表表示,它有可能以USB 3.0的20倍以上的速度傳輸數(shù)據(jù)。顧名思義,它將通過(guò)光的媒介做到這一點(diǎn)。
光速
光纖 不是新技術(shù)。在最基本的層面上,一個(gè) 光纖電纜 是外表面涂有反光材料的玻璃管。如果將一束強(qiáng)烈的光束射到光纖線的一端,光線將沿著線繼續(xù)向下,沿著內(nèi)部反彈,直到從另一側(cè)出現(xiàn)。如果您關(guān)閉和打開(kāi)燈,則可以通過(guò)代碼進(jìn)行通信。這是一種高科技方法,可以追溯到信號(hào)燈籠的古老想法。
光纖不是用摩爾斯電碼進(jìn)行通信,而是以比特傳輸信息。一端的激光提供光,另一端的傳感器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)。一些 互聯(lián)網(wǎng) 服務(wù)提供商 (ISP) 使用光纖通過(guò)其網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。少數(shù)提供光纖接入到客戶家庭,這意味著這些客戶可以享受極快的互聯(lián)網(wǎng)接入。這是因?yàn)榕c將電子傳送給客戶的銅線不同,光纖不受物質(zhì)限制的限制。數(shù)據(jù)可以以光速傳播。
英特爾的Light Peak將利用這項(xiàng)技術(shù)。一個(gè)特殊的芯片是系統(tǒng)的中心。該芯片可以處理多種協(xié)議。一個(gè) 協(xié)議 是一組指令,在某種程度上類似于語(yǔ)言。使用特定協(xié)議的設(shè)備無(wú)法理解其他協(xié)議。通過(guò)構(gòu)建可以處理多種協(xié)議的芯片,英特爾希望減少對(duì)不同類型的電纜和端口的需求。
在光峰中產(chǎn)生光的激光器是垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。它們的邊長(zhǎng)為250微米 - a 千分尺 只是百萬(wàn)分之一米。
英特爾解釋說(shuō),Light Peak芯片將有四根光纖。每根光纖每秒將能夠攜帶10千兆位的信息。為什么使用多根光纖?在任何給定時(shí)間,光纖線上的通信僅在一個(gè)方向上傳播。使用多根光纖,通信可以同時(shí)往返芯片。這將有助于使數(shù)據(jù)事務(wù)以更快的速度發(fā)生。
光峰值與 USB 2.0
Light Peak每秒可以承載比USB 2.0更多的數(shù)據(jù),USB 2.0的最高速度為每秒480兆比特。光峰有 雙向 通信能力也是如此,這意味著數(shù)據(jù)可以同時(shí)從計(jì)算機(jī)流式傳輸和流向計(jì)算機(jī)。USB 2.0 使用一種稱為 投票,這意味著通信一次只能沿一個(gè)方向流動(dòng)。USB 3.0允許雙向通信,并將數(shù)據(jù)傳輸速度提高到每秒4.8千兆位 - 仍然不到Light Peak初始速度的一半。
光峰的優(yōu)缺點(diǎn)

四根細(xì)光纖將光傳入和傳出Light Peak芯片,最終達(dá)到每秒100千兆位的數(shù)據(jù)傳輸速度。
英特爾除了速度之外,還有其他原因需要前進(jìn) 光纖.一是一旦制造光纖線路的成本下降,它應(yīng)該比銅基電線更實(shí)惠。玻璃的制造成本相對(duì)較低——它本質(zhì)上是沙子。
您甚至可以將設(shè)備與 Light Peak 電纜菊花鏈連接在一起。在一個(gè)演示中,英特爾將計(jì)算機(jī)連接到外部 硬盤(pán) 使用光峰電纜。然后,英特爾將第二根Light Peak電纜從外部硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器連接到高清顯示器。計(jì)算機(jī)識(shí)別這兩種設(shè)備,并且可以在從外部硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中提取數(shù)據(jù)的同時(shí)將視頻發(fā)送到顯示器。該演示表明,Light Peak不僅速度快,還證明了它可以通過(guò)相同長(zhǎng)度的電纜使用兩種不同的協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。它還表明,您不必將每個(gè)外圍設(shè)備直接插入計(jì)算機(jī) - 您可以將外圍設(shè)備用作集線器。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是光纖可以在更長(zhǎng)的距離內(nèi)傳輸信號(hào)而不會(huì)降低質(zhì)量。最大長(zhǎng)度為 USB 電纜長(zhǎng)約 5 米(16.4 英尺)。但是光纖線路可以長(zhǎng)達(dá) 100 米(328.1 英尺),而不會(huì)降低質(zhì)量。Light Peak中的纖維直徑只有125微米,大約是人類頭發(fā)的直徑。對(duì)于需要長(zhǎng)而輕的電纜的應(yīng)用,光纖勝出。
銅基電線還有另一個(gè)問(wèn)題——干擾。銅容易受到射頻(RF)干擾,這可能導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題。但光纖使用光,不受射頻泄漏或輻射的影響。
英特爾在開(kāi)發(fā) Light Peak 時(shí)是否遇到過(guò)問(wèn)題?很難從公司獲得信息,但一個(gè)跡象表明開(kāi)發(fā)并不像它可能的那樣順利,第一代Light Peak技術(shù)將使用銅而不是光纖來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)英特爾的說(shuō)法,這是因?yàn)楣こ處焸儼l(fā)現(xiàn)了將銅的性能推向超出他們認(rèn)為可能的方法。但是,如果光纖是未來(lái),為什么要使用銅呢?
可能是英特爾仍在完善光纖技術(shù),并計(jì)劃使用銅線作為權(quán)宜之計(jì)。Light Peak的早期新聞稿表明,該技術(shù)將從2010年開(kāi)始出現(xiàn)在產(chǎn)品中。英特爾將這一時(shí)間表推遲到2011年。雖然無(wú)法確認(rèn)工程師在研究光纖解決方案時(shí)遇到了障礙,但制造挑戰(zhàn)或性能問(wèn)題有可能減緩了開(kāi)發(fā)速度。
像一道雷霆
2011年2月24日,蘋(píng)果公布了其MacBook Pro系列筆記本電腦的更新。新功能之一是 霹靂 -- 能夠以每秒10千兆比特的速度發(fā)送信息的數(shù)據(jù)傳輸端口。聽(tīng)起來(lái)很耳熟?這是英特爾的Light Peak,有了新的名字。這是否會(huì)成為L(zhǎng)ight Peak的新名稱,或者Thunderbolt是否仍將是Apple獨(dú)有的功能還有待觀察。
光峰之謎
在新技術(shù)方面,英特爾尚未回答幾個(gè)問(wèn)題。一個(gè)問(wèn)題是Light Peak是否會(huì)為外圍設(shè)備供電?這 USB 標(biāo)準(zhǔn)可以將電力從計(jì)算機(jī)傳輸?shù)酵鈬O(shè)備。這就是 USB 鍵盤(pán)或鼠標(biāo)不需要電池的原因。但 光纖 無(wú)法有效地為設(shè)備供電。在接受《筆記本電腦雜志》采訪時(shí),英特爾工程師Victor Krutul解釋說(shuō),Light Peak將通過(guò)電力而不是光學(xué)方式提供電力。這意味著英特爾將在 Light Peak 電纜中捆綁銅線和光纖。銅線將承載電力,光纖將承載數(shù)據(jù)[來(lái)源: 管家].
Light Peak會(huì)取代USB 3.0嗎?目前,最新版本的USB標(biāo)準(zhǔn)尚未對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生重大影響。USB 3.0的數(shù)據(jù)傳輸速率不到Light Peak初始速度的一半。如果英特爾對(duì)Light Peak最終達(dá)到每秒100千兆位的傳輸速度是正確的,那么可能沒(méi)有理由轉(zhuǎn)向USB 3.0。但英特爾代表表示,Light Peak并不意味著取代或與USB 3.0競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)英特爾的說(shuō)法,這兩種技術(shù)應(yīng)該協(xié)同工作。
英特爾是否會(huì)在準(zhǔn)備推出Light Peak時(shí)延遲對(duì)USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)的支持?一些記者,如The Register的Chris Mellor,曾問(wèn)英特爾延遲支持USB 3.0是否是出于推廣Light Peak技術(shù)的愿望[來(lái)源: 梅勒].公司官方回應(yīng)否認(rèn)了這一指控。英特爾在開(kāi)發(fā)USB技術(shù)方面也發(fā)揮了作用。但是,當(dāng)其他芯片制造商生產(chǎn)支持USB 3.0的芯片組時(shí),英特爾已將生產(chǎn)推遲到2012年。
我們所知道的是,英特爾已經(jīng)與蘋(píng)果合作。我們應(yīng)該期待在不久的將來(lái)看到Apple產(chǎn)品支持Light Peak連接。Light Peak會(huì)成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)男聵?biāo)準(zhǔn),還是會(huì)效仿Firewire,在USB上扮演第二小提琴?我們將不得不拭目以待。
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常見(jiàn)問(wèn)題
什么是光峰技術(shù)?
光峰技術(shù)是一種新型光纖,旨在以極高的速度傳輸數(shù)據(jù)。
責(zé)任編輯:David
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