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USB接口中的皇帝！浅析雷电Thunderbolt的前生今世( 二 )


这些额外的开销对本就昂贵的苹果MacBook来说根本不算啥 ， 但对讲究“薄利多销”的Windows笔记本而言就是难以承受之重了 。
USB接口中的皇帝！浅析雷电Thunderbolt的前生今世文章插图
MacBook Pro 2018拆机图 ， 主板两侧各配有1颗英特尔JHL7540雷电3控制器芯片
此外 ， 雷电3想要获得40Gbps的满速性能 ， 需要占用4个满速的PCI-E 3.0通道（即PCI-E 3.0×4） 。 问题来了 ， 在第八代酷睿（移动版）以前 ， 整套平台的PCI-E 3.0通道只有16条 ， 在搭配高性能独显和高速PCI-E 3.0×4 M.2 SSD硬盘之后 ， 如果再加上雷电3可能就会引起“抢带宽”的问题了 。 ·
在现实中 ， 很多支持雷电3的笔记本只为该接口准备了2个PCI-E 3.0通道（即PCI-E 3.0×2） ， 在业内又称为“半速雷电3” ， 其理论传输速率只有20Gbps ， 虽然功能不受影响但在连接外置显卡时的性能耗损却较为明显 。 因此 ， 在无数发烧玩家眼中 ， 只有满速的雷电3才是真正的雷电3 。
到了2019年 ， 这些问题“貌似”得到有效的解决 。
想当然的原生机制
正如前文所述 ， 2019年英特尔开放了雷电3的授权 ， 相关的授权费用被变相减免了 。 此外 ， 传说第10代酷睿处理器平台全部“原生支持”雷电3 ， 以Ice Lake为代表的平台还将PCI-E 3.0通道数增加到了32条 ， 从种种迹象来看 ， 如果新品不配雷电3都没有天理了！
我们都知道 ， 第10代酷睿包含10nm Ice Lake（轻薄本）和14nm Comet Lake（轻薄本和游戏本）两大平台 。 从底层架构来说 ， Ice Lake将雷电3控制器整合进了CPU内核中 ， 而且原生就支持4个雷电3 ， 其PCI-E 3.0通道数量高达32条 。 虽然这些通道中有16条（4×4）是仅供雷电3专属使用 ， 但却再也不会占用CPU提供的PCI-E总线数量或者是与PCH一起抢夺原本就已拥挤不堪的总线资源 。
USB接口中的皇帝！浅析雷电Thunderbolt的前生今世文章插图
但是 ， 你以为Ice Lake“原生支持”雷电3 ， 搭载这一平台处理器的笔记本就一定能标配雷电3接口吗？
答案自然是你想多了 ， 现阶段雷电3接口需要支持USB PD协议充电 ， 这就需要额外的PD电源管理芯片 。
此外 ， 像Ice Lake的这种设计也意味着雷电3接口与（集成控制器的）CPU之间距离较远 ， 存在一定的信号衰减问题 。 为此 ， Ice Lake平台笔记本想要支持满血的雷电3 ， 还需要搭配名为JHL8040R Retimer的信号增强器 ， 虽然一颗Retimer芯片就能直连2个满速（40Gbps）的雷电3接口 ， 但它毕竟也是需要2.4个美元的 ， 而且背后还存在为PCB主板的优化布局等研发费用 。
USB接口中的皇帝！浅析雷电Thunderbolt的前生今世文章插图
USB接口中的皇帝！浅析雷电Thunderbolt的前生今世文章插图
来自英特尔官网的价格和参数信息
再来看看Comet Lake平台 ， 它在底层架构上和英特尔早期平台没有什么差异 ， 雷电3功能依旧被挂在了PCH（传统意义上的北桥）芯片组中 。
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换句话说 ， 搭载Comet Lake平台的笔记本 ， 想支持雷电3还是需要搭配额外的雷电3控制器芯片 ， 并不是传说中的“原生支持” ， 不仅成本更高 ， 还存在与其他设备抢PCI-E 3.0通道和挤占DMI 3.0总线资源的问题 。
如果说Ice Lake平台的雷电3功能是以“CPU（集成雷电主控）→Retimer→接口”路径实现 ， 那Comet Lake平台就是“CPU→DMI→PCH→雷电主控→接口” ， 步骤更多 ， 成本、性能和功耗损失也就更大 。
现在 ， 大家知道为什么哪怕是Ice Lake平台的第10代酷睿笔记本 ， 能配备雷电3接口的产品却少之又少了吧？


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