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Thunderbolt，民间译为“雷电接口”，苹果中国译为“雷雳接口”，是由英特尔发布的连接器标准。很多人都认为雷电接口是苹果发明的。之所以会产生这样的误解，是因为雷电接口最早由苹果带到产品之中。2011年2月24日，苹果公司发布新款MacBook Pro，搭载Thunderbolt技术，这是此项技术首次在商品上的运用，而且PC产品上苹果享有一年的独占期。既然是英特尔开发，那为何是苹果最先使用呢？

雷电的前世

早在2009年，英特尔在英特尔科技论坛(IDF)上，展示出了雷电接口的原型，代号Light Peak。只不过当时的雷电，线缆采用的是光纤。恰好当时苹果也在这个论坛里边瞎转悠，顺便呢瞧瞧当时的黑科技。苹果转到雷电的这个展位的时候，感觉好像被击中了一样。原来英特尔的雷电技术，苹果非常感兴趣，就说：大哥，你这个技术啥时候能够商用？

英特尔当时也拿不定主意，毕竟技术的研发，成本是巨大的。即便能商用，市场的接受度也不是很好把握。苹果见状，主动就给英特尔表示兴趣，还给了很多开发上的建议。就在这样的环境下，孕育出了雷电接口第一版。

正式发布

早期的雷电线缆是光纤，而且并没有确定物理接口是什么。可以说，虽然主要的技术基本已经公关，但是由于这些细枝末节缺失严重，距离真正的商用还有些距离。时间来到了2011年，2月24日，苹果发布了旗下新款的MacBook Pro，宣布搭载了新一代的通用总线Thunderbolt。在苹果的建议下，英特尔对雷电进行了改进，线缆从光纤换成了同轴线，这样总线就可以给周边设备供电，只不过最大只支持10W，物理承载接口也换成了苹果常用的Mini DisplayPort。

雷电和Mini DP

雷电接口的线缆最长可以达到10米，双向传输的速度达到了10Gb/s，当时可是让苹果赚足了眼球。雷电接口包含有两种协议：用于数据传输的PCI Express和用于音视传输的DisplayPort。也就是说，雷电就是一个普通的Mini DisplayPort融入一个PCI Express。在普通的设备上，你可以把它当普通的DP接口来用；而在同时支持雷电的设备之间，它就可以发挥它的PCIe数据传输的功能。

看到这也许你就明白了，雷电实际上不能称之为接口，而只能说是一种协议。支不支持雷电，都不会影响Mini DP的本职工作——音视传输，而支持雷电则还可以用来传输普通的数据。

Thunderbolt 2

2013年，英特尔发布了雷电的第二版，代号为Falcon Ridge，同步传输速度达到了20Gb/s。

当时，英特尔是希望在2020年雷电的速率能够突破100Gb/s（现在看来是没达到），通过光纤红外进行数据传输。英特尔也宣称，Thunderbolt 2支持连接一个4K显示器。现在看来貌似没什么，其实在2013年这个成绩还是相当好看的。当时普通人可能都还没有接触过4K这个概念，无法想象一个视频，每一帧的像素都是800多万是一个什么样的体验（当年的很多旗舰手机拍照的像素也就不过800万的样子）。

不过，实际上在物理层面，雷电1和雷电2是相同的，信号线包含4条10Gb/s信道（两条上行，两条下行），因此线材是可以兼容的。只不过在逻辑层面，雷电2把两条10Gb/s信道融合，从而达到了双向20Gb/s的速率。

第一款引入Thunderbolt 2的产品是华硕的一款Z87芯片的主板，于2013年8月19日发布。而第一款发售的产品则是苹果的MacBook Pro with Retina (2013)，于2013年10月22日推出。

经过了几年的耕耘，终于不再只有苹果的产品搭载雷电技术。但是由于彼时的雷电技术成本依然较高，而且在大众领域，Mini DisplayPort又不是一个很常见的接口，雷电依旧还是在很高端的产品上才能够见得到，受众依然不够广泛。

Thunderbolt 3

2015年6月2日，在COMPUTEX 2015大会上，英特尔展出了第三代的雷电，代号为Alpine RIdge，双向带宽达到了惊人的40Gb/s。不过，以上这些都还不是最诱人的，下面划重点：雷电3的物理接口更换成了USB Type-C。

雷电3

雷电3

搭载雷电3的设备(HP Elitebook X360)

新一代的Thunderbolt节省了一半的功耗，并且支持100W的供电，支持连接两个4K显示器，或者1个5K显示器。由于基于PCIe 3.0 x4，雷电3同时也支持HDMI2.0和DP1.2。

雷电3功能十分强大

这回物理接口改成了USB Type-C，直接把雷电未来的普及道路给铺平了。前两代由于种种原因，普及率一直都十分惨淡，而现在几乎7000元档以上的英特尔CPU的笔记本，雷电的身影已经不罕见了。笔者手里的这台Dell Precision 7530就支持2个全速的雷电3。

雷电控制器

在10代Ice Lake架构的CPU以前（包括同为10代的Comet Lake芯片），都没有搭载内置的Thunderbolt控制器，多数的笔记本电脑都是将雷电外挂在PCH^[1]下。这样的话，使用雷电的外置显卡，就会导致显卡的性能损失（通常是最大性能的70%~99%），因为显卡工作的时候不可能占满全部接口的带宽。目前有且只有Ice Lake处理器支持原生雷电控制器。当然，并不是Ice Lake的所有设备都支持雷电，比如Surface Pro 7就只支持全功能的USB Type-C。

英特尔也为雷电3提供了3个控制器的版本：

• "DP"（Double Port）版本 ： PCIe 3.0 ×4 提供2个 Thunderbolt 3 接口 (JHL6540)
• "SP"（Single Port）版本 ： PCIe 3.0 ×4 提供1个 Thunderbolt 3 接口 (JHL6340)
• "LP"（Low Power）版本 ： PCIe 3.0 ×2 提供1个 Thunderbolt 3 接口 (JHL6240)

雷电3和USB Type-C的关系

首先我来解释下全功能Type-C是什么意思。

众所周知，在Type-C还没有出现在我们的视野里面的时候，USB就是一个数据传输的接口，并且只能够进行单向的电流传输。可以说功能比较单一。而Type-C出现之后，则发生了变化。

非全功能的Type-C，实际上和原来的USB没有区别，就是换了个接口类型而已（原来是Type-A或者B）。而全功能的Type-C，除了原来的功能，还支持DP视频传输和双向电流传输。也就是说，你的Type-C不仅能够给手机充电，你接入Type-C的电源之后，也能通过接口给电脑充电。甚至你还可以通过一个C-C的连接线直接连接显示器。如果显示器的Type-C支持供电的话，还可以直接反向给笔记本充电，并且这些操作都可以同时进行。可以发现，全功能的Type-C基本上可以满足我们80%的日常操作，如果配上形形色色的拓展坞，那么剩下的20%也能完成得有模有样。

支持USB-C的显示器

那么说了这么多，雷电3接口和Type-C到底有什么关系呢？

雷电3接口 = 全功能Type-C + Thunderbolt3协议

明白了吧，只要你是雷电3，那就一定是全功能Type-C了。

雷电3和USB 4的关系

USB-IF组织于2019年9月3日发布了USB 4标准。且USB 4只支持USB Type-C的接口形态。

协议中说到，USB 4将采用Thunderbolt3的协议规格。这让小伙伴有些懵圈，确实，因为USB 4的速度也是40Gb/s，它俩实在是太像了，协议都是一样的。从USB-IF的文档中，笔者发现了下面这段话：

• Two-lane operation using existing USB Type-C® cables and up to 40Gbps operation over 40Gbps certified cables
• Multiple data and display protocols that efficiently share the maximum aggregate bandwidth
• Backward compatibility with USB 3.2, USB 2.0 and Thunderbolt 3

划重点！最后一句话道出了天机：USB 4还支持USB 3.2，而雷电3只能支持USB 3.1及其以前的版本。那么也就是说：

USB 4 = 雷电3 + USB 3.2

讲到这里，基本上已经理清雷电这一个家族了。那么随着英特尔宣布雷电3协议免费开放，到后来的USB 4融合雷电，再到目前AMD芯片的平台已经有搭载雷电3协议的设备推出。USB 4携手雷电，会不会一统江湖呢？USB Type-C这个另类的USB会不会成为我们未来使用的通用接口？我只能说，科技圈的东西没法打包票，不过还是仍然看好它的未来。