英特尔® Thunderbolt™技术的十五年

Thunderbolt™ technology
2011 年 2 月,苹果与英特尔共同发布了一个新接口,名字叫 Thunderbolt —— 雷电。它最初的名字其实叫“Light Peak”(光峰),两年前在 IDF 上亮相时,原型还是跑在光纤上的技术方案——用一束光在几十米长的线缆里传输数据。
等到真正落地,光换成了铜,名字换成了 Thunderbolt™ 。当时它的带宽是 10Gbps,是同期USB 3.0的两倍,而且第一次把数据和视频装进了同一根线。
那一年,这根线只出现在MacBook Pro这一款产品上。十五年后的今天, 英特尔® Thunderbolt™ 5 的带宽已经来到 80Gbps,上百款认证设备覆盖笔记本、扩展坞、存储和显卡坞——从“苹果专属”到“行业标准”,这根线的十五年,几乎是一部 PC先进互联技术的进化简史。
2011:出生,与苹果共创
英特尔® Thunderbolt™第一代使用 Mini DisplayPort 接口,具有10Gbps 的双向带宽。它采用了PCIe和DisplayPort协议,PCIe 是电脑内部的高速总线,英特尔® Thunderbolt™ 等于把这条“内部高速公路”伸到了机箱外面,这正是它后来能外接硬盘、网卡甚至显卡的技术根源。一根线能同时外接显示器和硬盘,还能通过菊花链串起最多 6 台设备。

(图片来源:英特尔® 官网)
这种“一线连”的体验在当时是革命性的,但代价也不小:认证设备昂贵,早期的扩展坞动辄两三百美元,生态几乎只有Mac在支撑。在很长一段时间里,英特尔® Thunderbolt™ 技术都被认为是苹果设备专属的奢侈品。
2013-2015:长大,走向 USB-C
英特尔® Thunderbolt™ 2于2013年推出,把两条通道合并成一条,带宽翻倍到 20Gbps,率先满足了 4K 视频工作流的需求。而真正的转折则发生在 2015 年: 英特尔® Thunderbolt™ 3换上了 USB-C 接口,带宽跃升到 40Gbps,还加入了最高 100W 的供电能力——显示器、硬盘、充电,一个口全包。“一个接口同时管数据、视频、充电”的形态就此确立。

(图片来源:苹果官网)
换装 USB-C 的另一层意义是普及:接口不再小众, 英特尔® Thunderbolt™ 开始走进越来越多的 PC 笔记本,外接显卡坞、高速存储等新玩法也随之出现。 英特尔® Thunderbolt™ ,从 Mac 的世界走向了 PC 阵营。
2016 年,苹果在新一代 MacBook Pro 上做了一个大胆的决定:机身只保留 英特尔® Thunderbolt™ 3/USB-C 接口,其余接口全部消失。“一个口包办一切”从理念变成了现实,也在客观上为 USB-C 生态注入了一剂强心针——随后几年扩展坞市场迎来爆发,英特尔® Thunderbolt™ 设备的价格也开始松动。
2017-2020:开放,成为行业地基
随后的几年里,英特尔免除了 英特尔® Thunderbolt™ 3 的授权费,并把 英特尔® Thunderbolt™ 3 的技术规范无偿捐赠给了 USB-IF 组织,USB4 由此诞生,整个 USB 生态都从中受益。而在移动平台这边, 英特尔® Thunderbolt™ 接口从第10代酷睿开始集成进处理器平台,四五千元价位的笔记本上也能看到 英特尔® Thunderbolt™ 接口的身影,普及速度肉眼可见。

(图片来源:英特尔® 官网)
2020 年发布的英特尔® Thunderbolt™ 4技术,则没有继续提升账面上的性能数据,带宽不变,但标准更严。统一32Gbps 起步的 PCIe 数据带宽、双 4K 显示输出、基于 VT-d 的 DMA 防护都成了强制项。 英特尔® Thunderbolt™ 的竞争力,从参数领先转向了体验保底 —— 只要看到 英特尔® Thunderbolt™ 认证标识,买到手的就是一套确定的能力下限,整体体验的一致性要远高于没有英特尔® Thunderbolt™ 认证的产品。
2023-2026:成熟,迎接 AI 时代
2023 年 9 月,英特尔® Thunderbolt™ 5 发布,带来了80Gbps的双向带宽,Bandwidth Boost非对称模式最高带宽可以提升至120Gbps,PCIe数据传输带宽达到64Gbps,最高 240W供电。随着2024 年首批设备上市,随后两年里,扩展坞、硬盘盒、显卡坞的生态开始爆发,英特尔® Thunderbolt™ 5硬盘盒的速度逼近内置 SSD,扩展坞开始内置 NVMe 硬盘槽,支持英特尔® Thunderbolt™ 5的NAS走进8K影视后期工作流。

(图片来源:雷蛇官网)
而 AI 时代的到来,让 英特尔® Thunderbolt™ 技术又有了新角色。外置显卡坞集体转向本地 AI 推理,这让英特尔® Thunderbolt™ 扩展坞能够更大幅度地缩小带宽瓶颈,发挥出显卡/算力卡接近内置安装的性能表现,逐渐成为本地算力与存储的通用底座。
十五年,英特尔® Thunderbolt™技术改变了什么
回头看,十五年里 英特尔® Thunderbolt™ 的带宽从 10Gbps 涨到 80Gbps,接口从Mini DisplayPort 换成了通行的USB-C;供电从10W提到240W;将扩展技术的而天花板向上推进的同时,身价也从动辄两三千元的昂贵配件变成覆盖主流价位的大众生态。而更重要的变化是理念——“一根线连接一切”,现在扩展技术逐渐向着多模化、通用化发展,而这一理念的根源,就来自于英特尔® Thunderbolt™ 技术。

(图片来源:英特尔® 官网)
十五年前, 英特尔® Thunderbolt™ 技术是一根昂贵的、只属于 Mac 的线,而十五年后,它是笔记本、外设、存储和算力共同使用的行业标准。从封闭到开放,高高在上到普及,这根线改变的,不只是数据传输的速度,更定义了计算机扩展性能和使用场景的边界,而它的下一个十五年,正在AI时代的桌面上展开。
