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Ultrabook助威 Thunderbolt商機湧現

2012-05-28
支援Thunderbolt介面的產品陸續推出,帶動該技術市場逐漸火熱,使其更有機會成為Ultrabook唯一接口。不過USB 3.0也並非省油的燈,尤其在Ivy Bridge與Windows 8的助勢下,亦挾低成本、高普及度的優勢迎戰。
第二代超輕薄筆電(Ultrabook)將引爆Thunderbolt商機。

今年下半年將推出的新一代Ultrabook機種中,包括宏碁Aspire S5、華碩與聯想的產品,皆將內建Thunderbolt,進一步實現Ultrabook更輕薄的設計宗旨。另外,技嘉也將於今年台北國際電腦展(Computex),發布支援Thunderbolt的主機板。

可預見,在終端產品大量出籠下,Thunderbolt市場已逐漸開啟,並帶動周邊晶片商機蓬勃興起。

Ultrabook更輕薄 Thunderbolt/USB 3.0競逐唯一接口

事實上,第二代Ultrabook除了支援Thunderbolt外,也將導入USB 3.0。然而,若未來Ultrabook朝更輕薄的方向演進,跟隨智慧型手機與平板裝置邁向唯一接口的設計,屆時勢將掀起一場Thunderbolt與USB 3.0間的激戰。

圖1 英特爾亞太區技術行銷服務事業群產品行銷經理黃中成表示,Thunderbolt並非以與USB 3.0等高速傳輸介面相互競爭為目標。
目前大多業者認為Thunderbolt可以擴充底座的方式成為Ultrabook唯一接口。英特爾亞太區技術行銷服務事業群產品行銷經理黃中成(圖1)表示,Thunderbolt傳輸速率高,且可串接不同裝置的特性,讓該技術適用於擴充底座的市場(圖2),並可讓過去需要在個人電腦各個接口執行的動作,延伸至個人電腦外部執行,因此可將筆記型電腦,尤其是以輕薄為發展重點的Ultrabook,減少更多介面接口,讓裝置更加薄型化。

譜瑞(Parade)行銷部資深處長阮建華則表示,觀察蘋果(Apple)新一代MacBook Air,僅保留USB 2.0與Thunderbolt;眾所周知,蘋果早已宣布不發展USB 3.0,保留USB 2.0接口是為了連接鍵盤、滑鼠等資料傳輸量較低的周邊,其他功能則利用Thunderbolt擴充底座達成。以蘋果終端產品持續成為業界跟隨的趨勢分析,Thunderbolt成為Ultrabook唯一接口的可能性將大增。

資料來源:英特爾2012年IDF北京
圖2 Thunderbolt擴充底座應用示意圖

瞄準Thunderbolt商機  周邊產品紛出籠

隨著採用Thunderbolt介面的終端裝置將大舉搶市,相關周邊元件的需求也日益增溫。包括德州儀器(TI)、譜瑞已陸續推出相關產品。

阮建華表示,目前Thunderbolt所採用的DisplayPort技術為原生版本,並不像現有的1.2版相容於高解析度多媒體介面(HDMI),為雙模DisplayPort的架構,因此現有的筆記型電腦與支援Thunderbolt技術的周邊裝置如螢幕、儲存裝置與磁碟陣列(RAID)連結時,須加上一顆DisplayPort轉HDMI的橋接器,才能順利播放高畫質影像。

換言之,Thunderbolt由於採用DisplayPort與PCI Express(PCIe)技術架構,可直接與DisplayPort相容,但若要與HDMI、SATA等介面連接,則須透過橋接器、訊號轉換器等才能順利完成。

另一方面,由於Thunderbolt傳輸速率高達10Gbit/s,因此訊號難免雜訊較多,且容易衰減,阮建華指出,為維持Thunderbolt訊號品質,透過中繼器強化輸出訊號勢不可免。

目前譜瑞已推出Thunderbolt裝置所需的DisplayPort轉HDMI橋接器、中繼器等IC產品,阮建華透露,英特爾2012年新推出的針對Thunderbolt周邊裝置參考設計,以及LaCie Thunderbolt硬碟產品,皆已採用譜瑞的橋接器、中繼器與轉換器。

圖3 德州儀器亞洲區市場開發高效能類比產品行銷經理林士元表示,USB 3.0產品與USB 2.0的價差已逐漸縮小,更可加速USB 3.0的普及。
德州儀器(TI)亞洲區市場開發高效能類比產品行銷經理林士元(圖3)表示,由於Thunderbolt設計為雙向供應電流的架構,可從個人電腦本身或之外的裝置如電視機等充電,因此電源切換器(Power Switch),可協助Thunderbolt主動纜線(Active Cable)與連接裝置的電源傳送與接收。

另外,由於Thunderbolt雖支援原生DisplayPort,不過現階段DisplayPort規格已進展至1.3版,因此訊號切換器相當重要,可用以判斷目前傳輸的訊號屬於Thunderbolt或是DisplayPort。

除此之外,支援Thunderbolt的裝置終極目標即為輕薄,因此電池串列數量將受到限制,然而Thunderbolt需要10伏特(V)、1安培(A)電力驅動,因此須配備升壓轉換器,讓裝置在未接適配器的狀況下也可順利啟動Thunderbolt。林士元並認為,Thunderbolt傳輸速率高,訊號容易衰減,為確保訊號品質,轉接驅動器(Re-driver)也將是架構Thunderbolt電路的重要元件。

另外,為強化Thunderbolt纜線訊號傳輸的效能,具備資料回復(CDR)訊號調節重定時計(Re-timer)也將是必要元件。

目前德州儀器已針對Thunderbolt周邊開發六款元件,並可組成完整的Thunderbolt系統架構(圖4)。林士元表示,Thunderbolt的特性與其他高速傳輸介面相似,因此可沿用過去的產品,隨著Thunderbolt周邊元件不斷的推出,也可望加速Thunderbolt市場的發展。

圖4 透過Thunderbolt周邊晶片可架構最佳化的Thunderbolt傳輸環境

拓展Thunderbolt普及度 IP授權/晶片成本為關鍵

事實上,由於英特爾未開放Thunderbolt矽智財(IP)授權,因此有意發展Thunderbolt的廠商僅可從周邊元件開始。而這些開發Thunderbolt周邊產品的業者,亦須經過英特爾同意,才能開發產品。不過,廠商皆預測,若要進一步刺激Thunderbolt終端產品的問世,並降低成本,英特爾與蘋果將加快開放IP授權予晶片廠商,才能讓Thunderbolt加速普及。

美商傳威(TranSwitch)業務拓展總監林銘賢表示,現階段Thunderbolt晶片商僅有英特爾獨家提供,在市場僅倚賴一家供應商提供晶片的狀況下,要大量普及將有一定的難度。

事實上,USB 3.0可在甫推出後加速普及,裝置端與主機端晶片業者的力拱,功不可沒。若Thunderbolt市場要真正起飛,則需要業界相關廠商一同推出產品,並獲得更多裝置的導入。

圖5 太克科技高速串行標準高級技師Jit-Loke Lim指出,未來英特爾處理器架構的個人電腦,皆將支援Thunderbolt。
另一方面,除了晶片供應商不夠多之外,價格也將影響Thunderbolt的發展。林銘賢表示,與目前普及度較高的USB 3.0相比,Thunderbolt成本仍高出三至四倍,成本如何續降,亦牽涉到供應鏈中參與業者的多寡。

太克科技(Tektronix)高速串行標準高級技師Jit-Loke Lim(圖5)指出,加速開放Thunderbolt收發器IP是左右該技術能否迅速普及的關鍵之一,更何況,未來若Thunderbolt成為Ultrabook的唯一接口,需要更多的收發器供應商,才能滿足龐大的市場需求。

創惟科技行銷部資深技術行銷經理魏駿雄(圖6)也表示,目前Thunderbolt不像USB 3.0已被整合至中央處理器晶片組中,可省下一顆約2美元的主機端控制晶片,而是布建時無論是筆記電腦或是底座等周邊都需要各增加一顆Thunderbolt收發器;Thunderbolt纜線兩端連接器內亦需控制器,再加上訊號橋接器,因此最少需五顆Thunderbolt收發器,對系統業者而言,是額外的物料清單(BOM)成本支出。

圖6 創惟科技行銷部資深技術行銷經理魏駿雄指出,目前Thunderbolt的導入成本仍較USB 3.0高出許多。
黃中成坦言,Thunderbolt的確成本仍較高,因此現階段支援Thunderbolt的產品皆為高階機種。

林銘賢認為,一旦英特爾開放Thunderbolt技術授權給更多晶片商,晶片成本將可大幅降低,終端產品也將更加多樣,Thunderbolt的市場即可前面開展。

雖然業者對於Thunderbolt授權抱持期待,但英特爾目前仍未表示開放授權的計畫。

黃中成表示,由於Thunderbolt問世僅1年時間,即便目前有許多廠商推測英特爾將很快發動Thunderbolt授權,以擴大市場範疇,但短期內英特爾將不會進行任何Thunderbolt授權動作。

黃中成並強調,Thunderbolt毋須區分所謂的裝置端與主機端晶片,僅需相同的收發器晶片即可進行連線,未來若Thunderbolt普及度逐漸升高時,收發器需求量的確將攀升。不過,以目前市場需求來看,Thunderbolt畢竟仍為新興的高速介面技術,晶片的供貨量仍在英特爾可掌握之中,因此英特爾不打算廣發授權。

另一方面,Thunderbolt在設計上有其獨到之,處,以及一定的門檻,並非業者獲得授權後即可成功推出產品,這也是英特爾並未很快擬定授權計畫的原因。 雖然Thunderbolt聲勢速起,吸引眾多廠商目光,但該技術成本仍高居不下,將成最大發展阻礙。

Ivy Bridge/Win 8加溫 USB 3.0出貨將放量

USB 3.0的發展在英特爾Ivy Bridge上市,以及微軟(Microsoft)Windows 8作業系統原生支援下,出貨量可望大幅成長。

事實上,USB 3.0轟轟烈烈地推出後,發展卻不若預期,市場呈現雷聲大雨點小的狀況,不過,隨著英特爾Ivy Bridge正式推出,以及下半年微軟Windows 8將上市的雙重激勵,USB 3.0的出貨量可望急遽攀升。

林士元表示,礙於內建USB 3.0的個人電腦晶片組遲遲未推出,確實導致USB 3.0的市場發展步調減緩。不過,在英特爾Ivy Bridge於4月正式推出後,預計半年內將可開始推升USB 3.0的出貨量。

除了Ivy Bridge的助力外,林士元認為,Windows 8原生支援USB 3.0,終端業者與消費者毋須額外多花時間等待微軟發布USB 3.0的驅動程式,即可順利享受USB 3.0帶來的高速體驗,亦將是助長USB 3.0出貨的另一主力。

In-Stat報告指出,雖然2010年全球僅有一千四百萬台的裝置內建USB 3.0介面,不過在英特爾Ivy Bridge平台與Windows 8作業系統推動下,預估2012年全年度新出貨的個人電腦中,將有50%導入USB 3.0。至2014年USB 3.0在個人電腦的普及度將可達到100%,屆時全球配備USB 3.0介面的裝置出貨量,也將達十七億台。

林士元強調,USB 3.0市場的正式起飛,意味該技術仍將於高速傳輸介面市場占有一席之地,不會輕易被其他傳輸介面取代或影響其市場發展。而德州儀器已針對USB 3.0裝置端與主機端應用推出完整晶片產品,可滿足隨之而來的龐大需求。

不讓Thunderbolt專美 AMD/ST醞釀新規格

為趕上英特爾Thunderbolt腳步,超微(AMD)與意法半導體(STMicroelectronics)正進行新的影像與資料傳輸介面研發,並將於今年台北國際電腦展正式揭曉。

意法半導體大中華暨南亞區消費產品事業部產品行銷經理朱振盟表示,目前英特爾並未開放授權Thunderbolt收發器技術,因此廠商業者若有意投入,也不得其門而入,加上超微亦有計畫發展如同Thunderbolt可傳輸影音與資料的傳輸介面,與英特爾一較高下,因此選擇與意法半導體攜手研發新的高速傳輸介面。

英特爾推出的Thunderbolt可同時傳輸資料與即時播放影像,10Gbit/s的高傳輸速率亦獲得許多個人電腦業者的青睞,2012下半年支援Thunderbolt的Ultrabook如宏Aspire S5也將面市。反觀超微晶片組僅支援USB 3.0與DisplayPort、HDMI,傳輸資料與影音仍須利用不同連接口,因而刺激該公司推展新介面,藉以擴展以輕薄為取向的筆記型電腦市場。

據了解,超微計畫發展的新介面將結合DisplayPort 1.2與USB 3.0的特性,朱振盟透露,超微對於DisplayPort的發展相當積極,2011年該公司全系列中央處理器晶片組即支援嵌入式DisplayPort(eDP),更何況DisplayPort 1.2傳輸速率可達5.4Gbit/s,已足以滿足現階段即時影像播放頻寬需求,再加上專精於整合資料傳輸的USB 3.0,因此新介面技術可望追上Thunderbolt。

朱振盟指出,意法半導體與英特爾雖有合作DisplayPort插拔測試,亦曾對Thunderbolt進行討論,不過尚未有明確的進展,而與超微新介面技術的研發則已確定在今年Computex發布。

綜上所述,Thunderbolt與USB 3.0爭搶個人電腦唯一接口的爭戰即將開打,雖然目前Thunderbolt挾高傳輸速率,以及串聯其他裝置後,傳輸速率也不會被瓜分的特性,更有各式終端的奧援,使其出線的機會較大。不過,目前亦有電腦系統業者看準USB裝置的普及度,與成本較低特性,利用USB 3.0開發擴充底座應用,Lim認為,Thunderbolt與USB 3.0各有其競爭的優劣勢,但可以確認的是,Thunderbolt及USB 3.0並非相互取代的競爭關係。

未來無論何種技術將成為Ultrabook唯一接口,Thunderbolt和USB 3.0將共存,並各據不同Ultrabook產品的價格與效能等級,而有合適的市場發展空間。

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