為什麼Thunderbolt不會很快在iPhone上出現。

Iphone 5 bottom lightning

本文為AnandTech「Why Thunderbolt Won』t Come to the iPhone Anytime Soon」一文之翻譯,作者為 Anand Lal Shimpi 與 Manveer Wasson。

Thunderbolt的基礎技術,是由Intel所研發的規格 —— Lightpeak。當這項技術邁入量產階段的時候,Intel與Apple共同合作,將Lightpeak變成了Thunderbolt。根據Intel的說法,他們與Apple合作的過程中,Apple大多把焦點放在纜線與連接器部分的設計。 而這項規格本身以及Thunderbolt的商標仍舊是Intel所有。Apple的確申請了一些關於Thunderbolt的商標,不過最終這些商標的所有權都轉移給了Intel。

Intel是唯一擁有Thunderbolt規格所有權的公司。生產Thunderbolt設備需要相關的使用授權,但是並不需要支付授權金給Intel。同時,Intel也是Thunderbolt控制器的唯一供應商。在沒有Intel的許可下,沒有任何其他公司可以生產Thunderbolt的控制器晶片。

Thunderbolt Block Diagram

上述的最後一點特別重要。可想而知,Intel專門為ARM平台設計Thunderbolt控制器的機率非常地低。Intel最終也許會讓Apple與其他公司自行生產Thunderbolt控制器,但是這件事也只有Intel本身能夠作出決定。

此外,Thunderbolt需要DisplayPort與PCIe(x4)這兩種界面才能夠運作。就我所知的範圍內,現代以ARM為基礎的SoC(包含Apple的A5晶片)都沒有支援DisplayPort以及足夠的PCIe通道。雖然Apple可以在未來的SoC內加入這些界面的支援,不過也是在Intel肯為低耗電的平板與手機裝置設計專用控制器的前提之下。

再者,控制器的成本也必須要大幅減少。目前Thunderbolt控制器的成本大約是$20~$30之間,這也差不多就是Apple生產A5晶片的成本。雖然Thunderbolt的控制器最終會降價到個位數,不過這並不會很快實現。

IPhone NAND

Thunderbolt支援一些非常高速的信號,同時也因為複雜的基板設計,讓成本變的更加高昂。纜線成本也非常地高,在Thunderbolt可以透過USB來同步iPhone、iPad、iPod等裝置的前提下,Apple也必須將昂貴的纜線隨附在包裝內。

最後,對於今日使用者的使用形態來說,在手機或平板上搭載Thunderbolt界面幾乎沒有任何意義。在高階裝置上所採用的NAND大多是2-bit MLC、視容量大小以1〜8個die封裝在一起的形態。這些NAND通常都會有與其相應的控制器,無論是整合在NAND封裝內,或是整合在處理器裡(iPhone就是如此)。這些控制器可以在每秒數十MB的效能需求下運作得相當好,但是遠遠不及Thunderbolt的1GB/s速度。Headroom(指防止超載所提供的緩衝空間)是一個好的低功耗設計最大的敵人之一。去實作一個可以傳送1GB/s,但實際上僅有不到5%的頻寬會被用到的界面,這可不是啥好的工程決策。

Thunderbolt是為了讓筆記型電腦能更接近桌上型電腦的使用方式所打造的界面,同時也讓筆記型電腦能在不影響效能的前提下,將更多的控制器與功能透過外接裝置提供,進而讓機身更進一步小型化的設計。而智慧型手機,從來都不是Thunderbolt的目標對象。

很明顯地,WiFi將在不遠的未來被用在裝置同步與外接顯示器上。在802.11ac的支援下,即使是以ONFI 3.x為基礎的NAND,802.11ac的效能也可以超越所有NAND的讀寫性能。Apple已經在iPad與iPhone 4S上提供了AirPlay這個無線顯示功能。而隨着WiFi Direct與WiFi Display越來越普及,這兩個技術也將成為更多智慧型手機與平板連接外部顯示器的方式。

所有現代的移動裝置用SoC都內含耗能極低的硬件影像編碼模組。只要將Framebuffer內的資料轉換成動畫並及時以H.264編碼後,就能將這些低頻寬的訊號透過WiFi Direct傳送到顯示器上進行解碼、播放,是非常有效率的方式。而在這類應用中使用Thunderbolt並不合理,行動裝置最重要的是攜帶性與無線,而不是一昧地加入更高速,同時也更加耗能的技術。

這就是認為未來會發生的事。Apple也許最終仍會支援USB 3.0,但是在裝置同步與外部螢幕顯示方面,將會透過無線技術來完成。而Thunderbolt是一個性能非常高的規格,在未來幾年之內依然只會在筆記型電腦與桌上型電腦上出現。

via AnandTech | Why Thunderbolt Won』t Come to the iPhone Anytime Soon 


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