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 1980 年代后期的計算機、另一臺 1990 年代后期的計算機和今天的一臺并排放置,您會發現多年來我們使用了很多不同的外圍設備端口。較舊的計算機具有特殊的端口,僅用于配件,例如 鍵盤, 小 鼠、打印機和顯示器。對于較舊的計算機,您還必須在 母板 如果您想添加其他外圍設備,如操縱桿和游戲手柄。
然后是通用串行總線,或者 USB標準。雖然USB并沒有消除所有特殊端口,但它確實減少了它們的數量。如今,鍵盤、鼠標、打印機和網絡攝像頭等外圍設備都可以作為 USB 配件提供。端口是 可熱插拔,這意味著您可以隨時連接或斷開它們。它們還可以互換,因為您不必總是將每個設備插入特定的 USB 端口。但USB有其局限性。
其中一個限制是速度。USB 2.0 標準以每秒 480 兆比特 (Mbps) 的速度傳輸數據。這對于鍵盤和鼠標等配件來說足夠快,但對于計算機顯示器等高帶寬配件來說還不夠快。USB 3.0標準將速度提高到每秒4.8千兆位(Gbps),比USB 2.0快10倍,但計算機行業采用USB 3.0的速度很慢。
英特爾對使用標準化格式高速傳輸數據有自己的答案。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據。顧名思義,它將通過光的媒介做到這一點。
光速
光纖 不是新技術。在最基本的層面上,一個 光纖電纜 是外表面涂有反光材料的玻璃管。如果將一束強烈的光束射到光纖線的一端,光線將沿著線繼續向下,沿著內部反彈,直到從另一側出現。如果您關閉和打開燈,則可以通過代碼進行通信。這是一種高科技方法,可以追溯到信號燈籠的古老想法。
光纖不是用摩爾斯電碼進行通信,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轉換為二進制數據。一些 互聯網 服務提供商 (ISP) 使用光纖通過其網絡傳輸數據。少數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網接入。這是因為與將電子傳送給客戶的銅線不同,光纖不受物質限制的限制。數據可以以光速傳播。
英特爾的Light Peak將利用這項技術。一個特殊的芯片是系統的中心。該芯片可以處理多種協議。一個 協議 是一組指令,在某種程度上類似于語言。使用特定協議的設備無法理解其他協議。通過構建可以處理多種協議的芯片,英特爾希望減少對不同類型的電纜和端口的需求。
在光峰中產生光的激光器是垂直腔面發射激光器(VCSEL)。它們的邊長為250微米 - a 千分尺 只是百萬分之一米。
英特爾解釋說,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?在任何給定時間,光纖線上的通信僅在一個方向上傳播。使用多根光纖,通信可以同時往返芯片。這將有助于使數據事務以更快的速度發生。
光峰值與 USB 2.0
Light Peak每秒可以承載比USB 2.0更多的數據,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,這意味著數據可以同時從計算機流式傳輸和流向計算機。USB 2.0 使用一種稱為 投票,這意味著通信一次只能沿一個方向流動。USB 3.0允許雙向通信,并將數據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。
光峰的優缺點

四根細光纖將光傳入和傳出Light Peak芯片,最終達到每秒100千兆位的數據傳輸速度。
英特爾除了速度之外,還有其他原因需要前進 光纖.一是一旦制造光纖線路的成本下降,它應該比銅基電線更實惠。玻璃的制造成本相對較低——它本質上是沙子。
您甚至可以將設備與 Light Peak 電纜菊花鏈連接在一起。在一個演示中,英特爾將計算機連接到外部 硬盤 使用光峰電纜。然后,英特爾將第二根Light Peak電纜從外部硬盤驅動器連接到高清顯示器。計算機識別這兩種設備,并且可以在從外部硬盤驅動器中提取數據的同時將視頻發送到顯示器。該演示表明,Light Peak不僅速度快,還證明了它可以通過相同長度的電纜使用兩種不同的協議傳輸數據。它還表明,您不必將每個外圍設備直接插入計算機 - 您可以將外圍設備用作集線器。
另一個優點是光纖可以在更長的距離內傳輸信號而不會降低質量。最大長度為 USB 電纜長約 5 米(16.4 英尺)。但是光纖線路可以長達 100 米(328.1 英尺),而不會降低質量。Light Peak中的纖維直徑只有125微米,大約是人類頭發的直徑。對于需要長而輕的電纜的應用,光纖勝出。
銅基電線還有另一個問題——干擾。銅容易受到射頻(RF)干擾,這可能導致質量問題。但光纖使用光,不受射頻泄漏或輻射的影響。
英特爾在開發 Light Peak 時是否遇到過問題?很難從公司獲得信息,但一個跡象表明開發并不像它可能的那樣順利,第一代Light Peak技術將使用銅而不是光纖來傳輸數據。根據英特爾的說法,這是因為工程師們發現了將銅的性能推向超出他們認為可能的方法。但是,如果光纖是未來,為什么要使用銅呢?
可能是英特爾仍在完善光纖技術,并計劃使用銅線作為權宜之計。Light Peak的早期新聞稿表明,該技術將從2010年開始出現在產品中。英特爾將這一時間表推遲到2011年。雖然無法確認工程師在研究光纖解決方案時遇到了障礙,但制造挑戰或性能問題有可能減緩了開發速度。
像一道雷霆
2011年2月24日,蘋果公布了其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送信息的數據傳輸端口。聽起來很耳熟?這是英特爾的Light Peak,有了新的名字。這是否會成為Light Peak的新名稱,或者Thunderbolt是否仍將是Apple獨有的功能還有待觀察。
光峰之謎
在新技術方面,英特爾尚未回答幾個問題。一個問題是Light Peak是否會為外圍設備供電?這 USB 標準可以將電力從計算機傳輸到外圍設備。這就是 USB 鍵盤或鼠標不需要電池的原因。但 光纖 無法有效地為設備供電。在接受《筆記本電腦雜志》采訪時,英特爾工程師Victor Krutul解釋說,Light Peak將通過電力而不是光學方式提供電力。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,光纖將承載數據[來源: 管家].
Light Peak會取代USB 3.0嗎?目前,最新版本的USB標準尚未對產品產生重大影響。USB 3.0的數據傳輸速率不到Light Peak初始速度的一半。如果英特爾對Light Peak最終達到每秒100千兆位的傳輸速度是正確的,那么可能沒有理由轉向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競爭。根據英特爾的說法,這兩種技術應該協同工作。
英特爾是否會在準備推出Light Peak時延遲對USB 3.0標準的支持?一些記者,如The Register的Chris Mellor,曾問英特爾延遲支持USB 3.0是否是出于推廣Light Peak技術的愿望[來源: 梅勒].公司官方回應否認了這一指控。英特爾在開發USB技術方面也發揮了作用。但是,當其他芯片制造商生產支持USB 3.0的芯片組時,英特爾已將生產推遲到2012年。
我們所知道的是,英特爾已經與蘋果合作。我們應該期待在不久的將來看到Apple產品支持Light Peak連接。Light Peak會成為數據傳輸的新標準,還是會效仿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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常見問題
什么是光峰技術?
光峰技術是一種新型光纖,旨在以極高的速度傳輸數據。
責任編輯:David
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