叫板USB，Thunderbolt 3还差点什么？

自从USB2.0打败了FireWire以后，USB标准在设备上似乎就从没碰到过任何像样的对手。作为首个资助USB开发的公司，Intel公司也没在USB上收过任何的专利，很多媒体将其称之为“Intel对产业界的免费馈赠”。我想Intel也应该没有设想过有上百亿个设备使用USB的情景。

但接口背后的庞大的市场，让很多公司蠢蠢欲动。

作为PC产业的缔造者之一，Intel在2009年推出了一个叫Thunderbolt 的标准，或多或少想叫板USB。但因为开发和这样那样的原因，速度更快的Thunderbolt 似乎在面对USB上占不了太多便宜。

直到2015年台北电脑展上，Intel发布了最新的Thunderbolt 3，新的接口兼容了USB Type C，且速度上到了40Gbps，新的格局似乎正在酝酿。

什么是 Thunderbolt 3 ？

Thunderbolt是一种硬件接口的品牌名称，该接口支持外设连接到计算机。Thunderbolt 3由英特尔公司开发，并在2015年上半年发布。其与众不同之处在于速度： 两条独立的 20Gbps 链路合并为一条 40 Gbps 逻辑链路。

Thunderbolt 3 是一项革命性的外围接口技术，通过一个小巧的USB Type-C 端口来实现，支持高分辨率显示和高速数据传输。它的出现，将外围接口技术拉到了新的高度，尤其是在速度、灵活性和简单性方面。多个设备能够以菊花链方式形成一个Thunderbolt网络。

Thunderbolt 1 和 Thunderbolt 2 仅对有源电缆和光缆做出了规定，而Thunderbolt 3则支持使用全速无源电缆连接。它所使用的连接器是Type-C，这种连接器支持更快的速度、更多的像素（4K）、更大的电力传输（100瓦），并且支持更多的总线种类（Thunderbolt、DisplayPort、HDMI、MHL、USB和 PCIe）。

英特尔的 Thunderbolt 网站对其描述如下：

开发 Thunderbolt 的目的是希望让电缆在供电的同时，还能以其最快速度和最大视频带宽传输数据。USB工作组推出了USB Type-C 连接器，外形小巧、不分正反、速度及快，既可以用于供电，也允许在上面跑USB 及其他总线，充分发挥其作用。

自 USB Type-C问世以来，最大的一个进步是 Thunderbolt 3 将数据传输速度提升到 USB Type-C 的 40 Gbps，实现了一统江湖的承诺，正如英特尔在其网站上所称，Thunderbolt3 模式是通过一条电缆提供相当于其他电缆四倍的数据传输速率和两倍的视频带宽，同时还可以供电。这使其成为各种新应用的理想之选，如 4K 视频、电脑扩充底座（一根线缆支持外部显示以及内置10G以太网口）。

简单来说，Thunderbolt3 提供了最好的 USB Type-C 连接。您可以连接两台 4K 60 Hz 显示屏，通过其出色的分辨率、对比度和色彩深度，纤毫毕现地显示各种照片、视频、应用程序界面和文本。以性能为例，您可以在30 秒之内传输一部 4K 高清电影，连接两台 4K 显示屏的分辨率比高清电视还高大约1600 万像素。

新的MacBook Pro 2016的USB Type-C接口就支持Thunderbolt 3。支持 Thunderbolt 3 的笔记本电脑供应商还包括惠普、宏碁、戴尔、Alienware、华硕、联想、MSI和 Razer Blade。

谁需要进行 Thunderbolt 3 一致性测试？

对于Thunderbolt 3 芯片组、服务器、工作站、笔记本电脑、游戏电脑、工业相机、高速PCIe 存储器、显示器和适配器的制造商，必须参照行业一致性规范《USB Type-C Thunderbolt模式电气主机/设备一致性测试规范》执行一致性验证测试。

他们要解决的关键问题是“如何确保发射机合符技术规范”、“完成所有必要的测量需要多长时间”以及“如何确保测试结果具有可重复性？”；在20 Gbps 的速率下，即使是短距离传输，信号也会明显受损。对于芯片制造商或系统集成商来说，分析（调试、验证或一致性测试）这些信号至关重要。

好消息是，是德科技的高速 Infiniium 示波器目前可以用于发射机一致性测试。以下是Thunderbolt3规范对发射一致性测试设备的规定：

测试规范对测试设备实时示波器的要求

• ·带宽： 21±1GHz或更高

• ·采样率：50GSa/s 或更高

• ·存储深度：两个通道同时采样，每通道50 M或更高

• 时钟恢复：一级和二级锁相环能力

• ·USB3.1 均衡能力

测试规范中推荐的实时示波器：

·Keysight 25 GHz或以上带宽示波器 （这是目前唯一被推荐使用的示波器）

Thunderbolt 3 物理层 一致性测试应用软件 可用于芯片、或像存储器和电脑母板之类的最终产品测试。并自动生成测试报告。

除了按照规范给出测试项目的实际结果外，该报告还提供裕量分析，显示被测对象距离合格标准的裕量。N6470AThunderbolt 3 物理层一致性测试软件采用 Thunderbolt 电气认证测试所要求的测试方法和参数。它得出的测试结果与官方测试实验室，以及国际插拔大会上得到的测试结果是一致的。

除了对示波器进行自动设置，并完成发射端测试外，N6470A一致性测试软件还能够对串扰发生器信号源完成自动设置和控制，这是进行官方认证测试的必要测试条件。

N6470A 将测试过程变得自动化

·设置向导可引导您完成测试项目的选择、配置、连接、执行和结果报告

·显示测量设备和被测对象如何连接的引导图

·自动设置和控制串扰源，为每项测试自动配置示波器设置

·测试结果报告能够记录测试配置、完成的测量、合格/不合格状态、裕量分析及波形等

N6470A 可扩展性

·即可实时控制示波器完成测试，也可调用存好的波形完成测试，可在技术规范要求发生改变时，轻松回测

·可定制测试项目、配置变量和导引设备连接

·可插入外部应用程序调用，例如 MATLAB 脚本或被测对象的控制器

·可调用其他外部仪器

N6470A 一致性测试套件

N6470A 测量 10 个波形得到的实时眼图及裕量分析结果

是德科技采用自动化软件进行发射端测试，实现简单、可重复、自动化和无人值守的校准和测试执行。所有Type-C PHY 支持的总线均可测试，包括 Thunderbolt 3、USB 3.1 和 DisplayPort等。完成抖动、上升时间和电压测量等预兼容测试。

本文所介绍的是官方认证组织唯一认可的方案： Thunderbolt3 发射端一致性测试产品。

看完了整篇文章，你有没有发现，原来一个可靠地，完整 的测试对于Thunderbolt来说是如此重要，没有这个，所谓叫板USB也只是空谈吧。现在有了国际测试规范中唯一推荐的Keysight 实时示波器及其自动化测试软件，这些都不再是问题……

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