Intel新推出的Thunderbolt介面將個人電腦外接介面頻寬，一舉提高到10Gbps，且同時支援PCIe與DisplayPort兩種型態的傳輸，可同時滿足資料傳輸與視訊影音傳輸需求
在2010年的Intel開發者論壇中，Intel展出一種新型傳輸介面原型，採用光纖纜線搭配類似USB的連接端子，可同時用於高畫質串流影音與檔案傳輸。經過一年多時間後，Intel終於在2011年2月推出這種原先稱為Light Peak的介面規格，並定名為Thunderbolt。
Thunderbold的纜線
外接式PCIe結合DisplayPort
從架構上來看，可把Thunderbolt看作一種附加了DisplayPort傳輸功能的PCIe外接介面，Thunderbolt控制器晶片透過PCIe 2.0×4通道連接主機板南橋晶片，可將原先作為內部匯流排的PCIe，轉為外接用的連接埠。
另一方面，Thunderbolt還以一條DisplayPort訊號通道連接主機版晶片組，可在圖型顯示晶片與主機板晶片組的驅動下，承載DisplayPort協定的視訊影音訊號。
換言之，一條Thunderbolt纜線可同時傳輸PCIe與DisplayPort訊號，每組Thunderbolt埠都提供了2個獨立的雙向10Gbps頻寬通道，連接用的端子則可相容於Mini DsiplayPort，可用於連接原生Thunderbolt設備，或既有的DsiplayPort周邊裝置。 
從圖中可以明顯看出，Thunderbolt的傳輸頻寬遠高於既有幾種個人電腦常見的外接介面，比剛推出不久的USB 3.0或6Gb eSATA還要高出一倍以上，已直追一些應用在企業端或高效能運算領域的介面規格。
Thunderbolt的雙重作用
Thunderbolt的推出將形成兩個作用，一為PCIe外接化應用的普及，另一為個人電腦介面的統合。
PCIe外接化
針對高畫質影音傳輸、高速儲存或高效能運算的需求，IT廠商一直在尋找一種兼具高效能與低成本特性的連接技術。自Intel主導推出PCIe匯流排規格以來，便一直有將其用於外部傳輸的構想，讓PCIe跨出既有的晶片與晶片之間的內部連接應用，擴展到機箱與機箱間的外部連接。也就是利用PCIe規格的高頻寬、低延遲特性，提供一種高性能的外接用連接介面。
事實上不僅Intel，已有Accusys、NextIO、Violin、Virtensys等廠商基於各種不同需求，自行推出各式各樣的PCIe外接介面，而Thunderbolt的推出，則可視為是Intel自己的PCIe外接化應用解決方案。
不過前述非Intel的PCIe外接介面，大都是針對企業端高速儲存、I/O虛擬化等應用，許多都是作為連接特定企業級高速儲存設備的傳輸通道，部份廠商還提供透過交換器或閘道器的多對一或多對多的連接架構，能應付更複雜的應用環境。
而Intel目前的第一版Thunderbolt則聚焦於個人端存取應用，只支援菊花鏈（daisy chain）形式的串接，最多串接7臺裝置，且目前只能使用銅纜，允許的連接距離只有3公尺，只能應付較單純的個人端環境。
但特別的是Thunderbolt的銅纜不僅可傳輸訊號，還能供應電力（10W），能像USB一樣僅僅透過纜線供電來驅動小型外接設備，省去獨立電源線的需要（預期稍後發表的Thunderbolt光纖版本，將可允許更長的連線距離，但不能供應電力）。
個人電腦外接介面統合
為使用各式各樣周邊，電腦主機必須提供多種連接埠來應付不同的連接需求，但不同的線材與連接端子，也造成安裝配置與管理上的不便。
隨著新型介面的發展，許多原先透過PS/2埠、Printer埠（平行埠）與COM埠（序列埠）等舊式連接埠傳輸的周邊設備，都逐漸改採USB或乙太網路/RJ45埠，但一些新技術與新需求的出現，也催生了新的連接埠規格。當前個人電腦上通常有這幾類連接埠：連接顯示器用的類比（D-Sub）或數位視訊埠（DVI、HDMI、DisplayPort等）、USB埠、乙太網路的RJ45埠，還有eSATA埠等等。
相較於10年前，當前個人電腦連接埠規格繁雜的問題並沒有減少。顯然的，一定程度的整合，可以在減少硬體與管理成本方面帶來許多好處，比如在影音應用領域，類比時代原本影、音訊號各有各的連接端子，但數位化的HDMI規格則可以單一端子與纜線，統合影、音訊號的傳輸，大幅簡化了影音設備的安裝連接複雜性。
而Thunderbolt也有類似作用，可以單一的連接埠與纜線規格，同時承載PCIe與DisplayPort兩種傳輸協定。對於同時有數位影音連接與高速儲存傳輸需求的用戶（如影音媒體工作者），以前必須同時使用兩種連接埠與纜線（如DisplayPort、DVI等影音埠，加上eSATA、Firewire之類的高速資料傳輸埠），而透過Thunderbolt，則只需一種連接埠即可滿足需求。
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形形色色的整合連接埠 |
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將資料與數位影音傳輸整合到同一介面上，從而簡化線材與連接埠規格，並不是近日才出現的特殊構想，早在Intel推出 Thunderbolt之前，HDMI聯盟的HDMI 1.4版與HDBaseT聯盟的HDBaseT 1.0，也都是同時整合了資料與影音傳輸的連接技術。 |
Thunderbolt的應用
在Thunderbolt剛推出的當下，原生支援的Thunderbolt設備還相當少，在主機端，只有Apple的新款MacBook Pro筆記型電腦，周邊方面，則只有喬鼎的Pegasus RAID與LaCie的Little Big Disk兩種外接儲存設備，以及支援DisplayPort規格的顯示器。
然而由於Thunderbolt是一種可承載不同傳輸協定的底層連接技術，當初在還稱為Light Peak的研發階段，曾謠傳這種新規格將能承載包括USB在內的多種協定，儘管最後只原生支援PCIe與DisplayPort兩種，不過可透過既有的介面轉接技術，如PCIe轉USB、PCIe轉eSATA，以及DisplayPort/HDMI/DVI/VGA間的轉接等，轉接其他不同介面的裝置，從而擴大Thunderbolt的應用範圍，Intel在IDF就曾展示過這類轉接盒的原型。
在主機端方面，如前所述，目前只有新款MacBook Pro才內建Thunderbolt埠，Intel也尚未宣布日後是否會將Thunderbolt整合到主機板晶片組內。但從IDF的展示來看，若有適當的驅動程式配合，應該可以透過安裝搭載了Thunderbolt控制器晶片的PCIe介面卡，為既有的電腦主機增加Thunderbolt埠。
至於對企業應用來說，Thunderbolt的視訊影音傳輸功能並不那麼重要，但其PCIe外接化應用，將可提供一種相當有價值的高速資料通道。相比於其他10Gb頻寬等級（以上）的資料傳輸介面，如10Gb乙太網路、InfiniBand、外接式SAS等，以PCIe為基礎的Thunderbolt，成本應該是其中最低的，能以相對較低的成本提供10Gb等級連接頻寬。
雖然目前的Thunderbolt 1.0只能用於單純的連線環境，連接距離也不長，並不能替代其他10Gb等級介面在高速骨幹網路、儲存區域網路、叢集等環境中的應用。
但是對於較簡單、要求不高的某些直接連接儲存（DAS）應用，Thunderbolt有可能取代部份外接式SAS介面，用於伺服器與儲存設備間的連接，藉以滿足影像編輯、數位影音播放等應用的高傳輸頻寬需求。
另外Thunderbolt也有作為一種用於高效能運算環境的廉價、高頻寬互聯匯流排的潛力，在Light Peak研發階段，Intel曾進行過16臺Xeon 5540伺服器以Light Peak埠彼此直接互聯的測試，每臺伺服器安裝1或2片擁有4個Light Peak埠的原型PCIe介面卡，在測試中曾達到5.5Gbps的發送與7.8Gbps的接收速度，傳輸效能直追較低階的InfinBand。儘管這種直接互聯方式有許多限制，但這個測試仍展現了Thunderbolt在高效能運算應用上的潛力。文⊙張明德
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Thunderbolt典型運作架構 |
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Thunderbolt控制器晶片以PCIe 2.0 ×4匯流排接主機板南橋晶片，將PCIe匯流排轉為外接介面使用；還可透過另外一條DisplayPort訊號通道連接南橋晶片，在顯示晶片驅動下傳輸DisplayPort規格的數位影音訊號，連接端子規格可相容DisplayPort。 |
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Thunderbolt的串接方式 |
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TThunderbolt沿用類似DisplayPort的菊花鏈串接架構，每埠可串接6臺周邊裝置，第一臺周邊連接主機的Thunderbolt埠，第二臺周邊再連接第一臺，依此類推。為此每臺周邊須配置2個Thunderbolt埠，分別用於連接上一臺與下一臺設備。當菊花鏈中有DisplayPort螢幕時，必須接在最末端。 |
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Thunderbolt基本概念：整合資料與影音傳輸 |
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Thunderbolt是以單一纜線同時承載PCIe的資料訊號與DisplayPort的數位影音訊號，使用一種規格的纜線即可連接採用Thunderbolt的外接設備，與符合DisplayPort規格的螢幕。 |
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Thunderbolt連接端子規格 |
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Thunderbolt連接端子規格相容於mini DisplayPort，能直接連接DisplayPort的螢幕或其他設備，或是原生支援Thunderbolt外接儲存設備。 |
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Thunderbolt協定架構 |
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[轉載引用自iThome]
另一篇訊息from CTimes http://ctimes.com.tw/News/ShowNews.asp?O=HJU4KAJO3CZSA-0ME1
直接表態 英特爾認Light Peak終取代USB 3.0
在上禮拜中國北京的英特爾開發者論壇（IDF 2010）上，英特爾已經公開表明Light Peak光纖電纜技術將可取代USB 3.0。英特爾也已準備Light Peak取代USB 3.0的可能性。
英特爾在上周的IDF北京論壇上，進一步公佈了Light Peak技術的訊息。英特爾高級研究員Kevin Kahn便在會上明白指出，Light Peak會是USB 3.0未來合理的繼承者。英特爾希望從PC到消費電子產品和其他終端設備，都可廣泛應用Light Peak技術。英特爾預計在今年年底前正式推出Light Peak晶片，並規劃與合作夥伴在明年推出相關應用裝置。在北京IDF展會上，英特爾就展示一款整合Light Peak技術的筆記型電腦。
除了Light Peak晶片之外，其他關鍵零組件也將是由英特爾所設計研發，例如光纖模組（optical module），將由特定廠商生產，預計在今年上市，其他公司將供應光纖纜線產品。
英特爾首席技術長及實驗室負責人Justin Rattner則進一步表示，光纖電纜取代電氣纜線傳輸方式有其優勢，例如不同的光纖電纜可能需要不同的協定，如USB和SATA，但Light Peak技術能夠在一條線路上同時支援多個傳輸協定。Justin Rattner並指出，儘管USB 3.0還將有很長的生命週期，不過最終將被Light Peak光纖技術所取代。
英特爾認為這兩種技術之間沒有任何衝突。USB 3.0和Light Peak之間更可相輔相成，因為這兩種技術都會在市場上並存，也會同時在同一平台上使用，況且Light Peak能夠讓USB和其他傳輸協定，在一條更長的光纖電纜上以更快的傳輸速度運作。不過這就已經挑動了誰大誰小、誰主誰從的敏感神經。
Light Peak目前已可達到25Gbps的高速傳輸速率，下一代Light Peak技術的傳輸速率更可逼近100Gbps大關。更重要的是，根據英特爾的說法，由於電磁干擾（electromagnetic interference）會影響中斷傳輸的資料，會使得數據資料在長距離傳輸時的效能品質更加惡化，因此有些電纜線規定傳輸長度不得超過10英尺，這就會限制了電子設備纜線連接的彈性，目前的電氣傳輸纜線已經面臨了速度的侷限。相較之下，光纖纜線不會受到電磁干擾的影響，在數位家庭環境下使用的Light Peak光纖纜線可超過300英尺。目前Light Peak的實證長度可達近100英呎。
Justin Rattner進一步認為，Light Peak所代表的意義不僅是技術的提升而已，其表現的是當光學技術發展到一定階段時，便會與連接傳輸技術相互整合的趨勢。連接傳輸標準發展迄今，都會與光學技術有關，從消費電子到企業應用，幾乎所有的連接技術都正在朝向光纖技術邁進。Justin Rattner認為，或許不久的將來，我們就會看到所有的電氣連接傳輸規格朝向光纖傳輸方案進一步質變。
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