Thunderbolt技术是一项由英特尔公司 (Intel Corporation) 开发的全新高速I/O技术。每个Thunderbolt技术接口均由两个10.3Gbps全双工数据路径构成。该接口可从现有的PCI-Express和DisplayPort获取数据,并将它们整合成统一的数据信号。这是通过由英特尔开发的控制器完成的。在主机PC中,控制器从I/O控制中心获取现有的PCI-Express信号,并从I/O控制器的本地信号中或从分立的图形控制器中获取DisplayPort信号。这种组合信号可通过全双工差分信号对进行发送。每款控制器均具有两个可用端口来实现菊花链拓扑。
该规范已选用可被转用于实现Thunderbolt技术信令的微型DisplayPort连接器。但是,该规范也具有后向兼容性,同时也能接受标准的DisplayPort连接。
线缆既可以是电缆,也可以是光缆,但都必须是有源线缆,才能确保在接收端获得适当的信号完整性。采用有源铜制线缆的情况下,长度不宜超过3米;而在采用光缆的情况下,长度则可为数10米。该外设系统将在控制器中接收信号,并重新抽取PCI Express信号和DisplayPort信号。
Thunderbolt技术可通过统一的小型线缆同时传输数据(PCI-Express)和视频(DisplayPort),从而可进一步将“内部”PC数据总线扩展至外设中。这样设计人员就能够开发出极具创新性且不再受机箱约束的全新PC产品和配置。

比如,仅采用Thunderbolt技术连接器和全新“扩展基座”环境,即可实现能够提供包括USB3.0、eSATA、闪存卡、以太网和视频等在内的完整PC I/O功能的超小型主机系统。
两款器件交替工作,可为Thunderbolt技术的有源线缆提供优异的电源管理以及时钟和数据恢复(CDR)功能。DS100TB211是一款具有CDR功能的信号调理重定时器,而TPS22985则是一款电源选择器件,可为实现低成本和小尺寸的解决方案提供优化的解决方案。LMZ10501是一款集成型电感器DC-DC转换器,能够提供从TPS22985到DS100TB211所需的高效降压转换功能。
LM3017则可提供从电池输入驱动电源负载开关所需的升压转换功能。此外,由于具有真正的关断能力,其还可用作电池断连功能来保护主机不受短路条件的影响。TPS22980是一款具有过流限制功能的3.3V到18V电源负载开关,可用于PC、扩展基座或者PC外设中,以便于为有源线缆和连接器件提供(或者接收)专用电源。所有器件均经过精心设计,能够提供无缝的Thunderbolt用户体验。
TI首批产品包括6款器件,可实现通过线缆连接主机PC与外设的设计。TPS22980功率负载开关位于主机与器件旁边,可促进有源线缆与连接设备的电源交付与接收。LM3017升压与电池断开以及HD3SS001 FET开关在主机上配合运作,连接至线缆,而该线缆中配置有TPS22985功率负载开关、支持时钟与数据恢复(CDR)功能的DS100TB211信号调节再定时器以及LMZ10501 SIMPLE SWITCHER纳米模块。所有器件均可无缝协作,实现最佳Thunderbolt用户体验。
(1)TPS22980:3.3V至18V功率负载开关
统一集成型解决方案可节省板级空间,简化系统设计,提供支持可调电流限制的双电压开关,防止损坏连接设备;低电压连接前的高电压放电可保护组件不受过压损坏。
(2)TPS22985:电源选择器件
统一集成型解决方案可通过Thunderbolt技术线缆管理所有电源交付,简化线缆设计;针对线缆实施中配合DS100TB211的使用进行优化,可最大限度减少外部电路,节省有源线缆空间。
(3)DS100TB211:支持CDR的信号调节再定时器
双通道再定时器带有自适应四级均衡,支持薄型低成本40 AWG线缆;集成型时钟合成与电源过滤可降低材料清单成本,减少PCB层数;片上线缆诊断可降低装配成本,缩短时间。
(4)HD3SS0001:数据源选择开关
统一解决方案高度集成多个分立式组件,节省板级空间;优化型引脚布局支持从信号源到连接器的路由。
(5)LM3017:具有真正关断功能的升压控制器
真正关断功能可在短路情况下防止电池出现过大流耗;峰至峰电压不足50mV,可满足宽带输出噪声及纹波要求;输出功率达30W,可驱动两个15W的Thunderbolt端口;+/-1%的参考电压可为功率负载开关提供准确的输出。
(6)LMZ10501:具有集成型电感器的1A SIMPLE SWITCHER纳米模块
集成型电感器可节省板级空间,简化设计;高达97%的效率可减少系统发热;可调输出电压可提供高度的设计灵活性。
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