• April 19, 2024

【顯示器 雷電介面】輸入介面分類 |LCD螢幕 |Thunderbolt |

於蘋果來説2020年是一個一年,首次秋季召開了3場發佈會,發佈了一系列重磅產品,常規升級Apple Watch以及iPad、外觀改iPhone 12系列,以及基於蘋果研M1晶片MacBook Air、Pro、以及Mac mini,無論是蘋果自己還是整個筆電行業來説是一次震動。

蘋果一系列動作在踐行著蘋果理念,打造產品生態,使用全套服務。蘋果研晶片M1確實是作,不過這個小編關注到了一個地方,新款MacBook筆記本介紹當中介面介紹變成了兩個雷靂/USB4埠。兩個USB4介面支援充電、DP視頻傳輸、雷電3協定以及USB3.1 Gen 2。

USB4是什麼?它出現了蘋果最新款Mac產品上是不是代表了傳輸標準,今天來聊聊傳輸標準發展史。

USB介面是生活中見介面之一,無論是充電是資料傳輸。但無論是充電是資料傳輸一個USB-A介面分好多種類。USB全稱Universal Serial Bus,中文名稱通用序列匯流排,英特爾、康柏、IBM、Microsoft多家公司於1994年底聯合提出。

USB介面使用範圍, 廣泛地應用於個人電腦和移動設備資訊通訊產品,並擴展攝影器材、遊戲機其它相關領域,是目前見介面類別型之一。

目前USB-A介面內部白色底座,有其他配色介面。上圖中可以看出USB-A介面內部有4個觸點,其中兩側2個觸點一些,中間2個觸點稍短一些。這是因為兩側觸點負責電力連接,中間兩個端的觸點負責資料通訊。所以原則上拔掉線材時開資料傳輸電,可以防止資料損壞。內部帶有4個針腳USB-A介面是使用範圍,使用時間介面之一。直到2020年現在有很多設備使用。

後來USB-IF和Intel公司推動USB-A介面發展,一種介面類別型出現了。整個介面大小不變,只不過內部觸點數量由此前4個增加到了9個,並且USB-A介面性能增強。

USB-A介面發展,加上有很多科技巨頭主推,所以得以普及。但USB-A介面不是很,介面體積,並且支持盲插,所以相信有很多使用者使用時候需要嘗試2次3次才可以連接。

USB-C出現徹底改變了這一局面,USB-C全稱USB Type-C,叫Type-C。是一種新型物理介面類別型,其規範USB標準化組織USB-IF發佈。於USB-A來説,USB-C有著體積小、支持盲插特點,徹底解決了’USB插不準‘世紀難題。

因為如此使得USB-C得以很多設備上使用,2020年今天USB-C介面普及,但USB-C第一次出現大眾眼前是2015年,首款USB-C手機樂視超級手機1、首款USB-C筆記本New Macbook、首款平板Nokia N1、首款USB-C充電器Apple 29W、首款USB-C充電寶羽博YB-CP1,這些先行者日後USB-C介面迅速普及做出了推動作用。

於USB-A,USB-C物理介面體積,支援盲插特點外,內部可以容納多針腳是USB-C特點之一。於單個針腳體積,所以USB-C接頭內部多可以容納24個針腳,説pin針腳。

針腳數量代表著可以實現多功能特性,至於有哪些功能特性,這個我們會後面提及。但2020年推出設備與介面反覆運算,USB-C有取代USB-A成為新一代大眾普及介面類別型。

於USB1.0和1.1過於,這裡直接過,直接USB2.0開始聊起。USB2.0是USB-A物理介面類別型存在,上面提到了最初USB-A介面內部只有4個觸點於傳輸電力和資料,,輸出電流有5V 500mA。

到了USB3.0階段,USB-A內部針腳4個增加到了9個,同時充電性能有所增強,支援5V 900mA充電,雖然有所增強,但現在看來肯定是不夠看。這什麼資料線插筆記本或者桌上型電腦箱USB-A介面充電慢原因,因為電流小,於能充電程度。

USB-A介面支援充電(魔改USB-A不談),這時候USB-C和PD出現了。USB-C出現使得充電變,可以支援20V5A 100W功率傳輸,USB-C出現瞬間讓充電功率有了質提升。

前面講了一些介面類別型,USB-A到USB-C算是一個介面反覆運算。而每個物理介面會因為內部針腳而存在著功能特性,下面來講一下基於這些物理介面所支援傳送速率。

USB2.0是見傳送速率標準,但有2.0有沒有1.0呢?這個是有,只不過於時間過傳輸而遺忘。最初USB1.0推出於1996年,但傳送速率只有1.5M/s。1998年升級USB1.1, 速度提升到了12M/s,現在USB1.0和1.1很少見了。

USB2.0規範是USB1.1規範演變而來,於2000年推出。USB2.0傳送速率提升到了480Mbps,60MB/s,稱HighSpeed,這一協議標準存在時間,到2020年今天依舊有大部分USB-A介面使用著USB2.0標準。

這裡需要提醒大家,上面USB1.0、USB1.1、USB2.0命名規範算,對應傳送速率標準理解。USB3.0開始,傳送速率變快,命名規則變得多了。

2008年,USB 3.0由英特爾、惠普、NEC、NXP半導體以及德州儀器(Texas Instruments)公司開發,由USB-IF於2008年11月份推出。USB3.0發佈傳送速率標準480Mbps提升到了5Gbps,625MB/s,傳送速率變快了,命名了,USB3.0傳送速率標準稱SuperSpeed。

不過後面USB3.0命名USB-IF改了2次,第一次USB3.0改為USB3.1 Gen 1,第二次USB3.1 Gen 1改為了USB 3.2 Gen 1。USB-IF説法是了統一命名規範,可是改到後使用者分辨出哪個是USB3.0標準了。雖然改了2次名字,不過傳送速率標準5Gbps,這一點倒是沒變。

2013年,USB3.1發佈,將資料傳輸標準5Gbps上升到10Gbps,1250MB/s,整整翻了一倍,而這一標準稱SuperSpeed+。不過,後面USB-IFUSB3.1更名USB3.1 Gen2和USB 3.2 Gen2,雖然名字變了兩次,不過傳送速率標準是10Gbps,USB3.1傳送速率。

2017年,USB3.2發佈,傳送速率標準USB3.110Gbps提升,而且依舊是提升,可達20Gbps,2500MB/s。嗯,是,USB-IF來改名了,不過這次改動了一次,USB3.2 Gen2x2。還是那句話,雖然命名改動了,但傳送速率標準是20Gbps,還是USB3.2。

於USB協定發展,雷電介面發展要許多。這裡需要提到蘋果了,1976年4月蘋果成立,到1976年Apple I到1998年第一台iMac發佈到2007年初代iPhone發佈,蘋果一系列動作説瞭蘋果很多時候沒有隨波逐流,而是自己站出來引領潮流。之所以介紹雷電介面時候提到蘋果是因為蘋果雷電介面締造者之一。

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Thunderbolt™ 3介面

Thunderbolt介面,面板/輸入介面分類,LCD螢幕,電腦/組件

雷電1和雷電2時期,基本是Mini DP物理介面搭載於蘋果MacBook筆記型電腦上面。而且介面帶有一個帶著箭頭閃電。但當時於雷電介面相關設備稀有,即便有所搭載是高端設備上,而且於蘋果MacBook筆記型電腦售價原因,導致其知名度大眾用户羣體中,很少用户主動關注。

雷電介面使用者所熟知是雷電3階段,這是因為雷電3採用了通用度USB-C物理介面。但當時於雷電3沒有達到多人瞭解情況,所以很多使用者USB-C和雷電3聯繫了一起,傻傻分不清楚。理解,雷電3物理介面是USB-C,但物理介面是USB-C支援雷電3。

Thunderbolt稱「雷電技術[4]」,蘋果中國譯為「雷靂」[5],是英特爾發表連接器標準,目的於作電腦其他裝置之間通用匯流排,第一代與第二代接口是Mini DisplayPort整合,第三代開始改為USB Type-C結合,並能提供電源。

早期英特爾獨立研發,使用光纖傳輸;後來一次科技展示會場上,蘋果公司看到了早期光纖傳輸原型後,主動英特爾表示興趣並給予開發上建議,致使正式發表第一代光纖改用銅線和蘋果Mini DisplayPort外形,Mini DP接口加上Thunderbolt,於二合一整合特點,作為蘋果多用途傳輸介面使用,蘋果加入使得Thunderbolt生態建立起來。

2011年,發表第一版Thunderbolt,訊號線可達10米,雙向傳輸速度可達10 Gbit/s。

Thunderbolt 技術採用兩種通訊協定 ,包括資料傳輸 PCI Express ,以及顯示 DisplayPort,且相容現有DisplayPort裝置。來可能取代其他個人電腦周邊裝置匯流排,如DVI、DisplayPort、USB、Firewire(IEEE 1394)與 HDMI,成為電腦外單一匯流排。

可以透過菊花鏈(Daisy-chain)方式連接多六個周邊裝置(其中首兩鏈可包含兩個Apple Thunderbolt Display),透過匯流排可供應10W電力周邊。

2013年,第二版,代號 Falcon Ridge,傳輸速度 20 Gbit/s。

英特爾希望2020年時它提升到100Gbps,透過光纖線路發送具紅外線信號代替傳統數據線進行數據傳輸,作電腦其他裝置之間通用連接線,類似目前USB功能,未來一台電腦可裝設數個Thunderbolt連接埠,提供裝置使用,可直接連接到一個具有數種外接口裝置上,一種細長線纜支援多種輸入輸出裝置。

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一文看懂USB和雷電介面規範的發展史

什麼是Thunderbolt 4?

Intel宣稱,Thunderbolt 2 能連接一個顯示器,並同時傳送4K視訊。

第一款引入 Thunderbolt 2 產品是ASUS主板,於2013年8月19日發佈[7]。

第一款發售產品是蘋果公司MacBook Pro with Retina (Late 2013),於2013年10月22日推出[8]。

2015年6月2日,COMPUTEX 2015 ,代號Alpine Ridge,雙倍頻達到40 Gbit/s (5 GB/s)。Thunderbolt 3 物理接口改用USB Type-C。

新一代 Thunderbolt 節省一半電,供電100W。可連接兩個4K解析度顯示器,或一個5K解析度顯示器。基於 PCIe 3.0 x4。支援 HDMI2.0(4K 60Hz)和 DisplayPort1.2(5K 60Hz)。[9][10]

Thunderbolt™ 3支援Daisy Chain來進行串接,因此只要電腦以及螢幕支援Thunderbolt™ 3,實現Thunderbolt™ 3來串接多螢幕使用(Daisy Chain)

(Displayport可以使用Daisy Chain來串接多螢幕使用,請參考FAQ-[LCM] 如何串接多螢幕使用(Daisy Chain) ?)

運用Daisy Chain來進行多螢幕串接,僅需要使用電腦上I/O port一個Thunderbolt™ 3接口輸出,連接到第一台顯示器Thunderbolt™ 3接口輸入,第一台螢幕另一台Thunderbolt™ 3接口輸出連接到第二台螢幕Thunderbolt™ 3接口輸入並串接下去,完成多螢幕使用需求。需使用電腦上一個I/O port插槽是Daisy chain優勢。

方式請電腦端的Thunderbolt™ 3 port連接顯示器Thunderbolt™ 3 input,顯示器Thunderbolt™ 3 output連接下一台顯示器Thunderbolt™ 3 input,完成利用Daisy Chain實現串接多螢幕。

   打開雷電多開器,點擊多開設置,最下面其他設置,勾選【記住上一次模擬器窗口位置】選項,關閉多開設置介面。

   有多開模擬器需求玩家可利用此功能,搭配【排列窗口】功能工整電腦上排列模擬器窗口,並且下次打開模擬器時,記住當前模擬器窗口位置,需要設定或手動拖拽模擬器窗口大小。

STEP 1.多開數,多開設置【自動排列設定】調整每行排列數

STEP 2.調每行排列數後,點擊多開器【排列視窗】自動排列模擬器窗口