光纖纜線助陣 Thunderbolt傳輸效能躍進

　　ICCSZ訊 光纖通信何時可以大量應(yīng)用于消費性電子產(chǎn)品，進而獲得消費者青睞，已是現(xiàn)今傳輸介面業(yè)界關(guān)注的焦點。

　圖1 光接頭與電接頭結(jié)合

　　在2011年第二季時，索尼(Sony)推出了采用Light Peak的筆記本電腦Sony VAIO Z系列，將Light Peak光模組置于筆記本電腦及底部基座(Docking)內(nèi)，并精心設(shè)計了一可供光傳輸?shù)亩俗?，讓高速光信號可以順暢的流動于筆記本電腦及基座之間，而這光接頭也巧妙的設(shè)計跟電的接頭結(jié)合在一起(圖1)，使消費者感覺不到光接頭的存在，邁出高速傳輸介面光纖化的第一步。

　　然而，新款筆記本電腦雖有高速傳輸?shù)谋憷哌_3，000美元以上的價位依然無法吸引消費者使用，且將光模組置于筆記本電腦內(nèi)，并讓消費者直接處理光接頭的插拔(一般傳統(tǒng)光接頭的插拔，是須受過訓(xùn)練的技術(shù)人員處理)，此舉讓筆記本電腦業(yè)者十分擔(dān)心后續(xù)的維修問題，顯然傳輸介面光纖化早期的努力并未贏得筆記本電腦業(yè)者的支持及消費者的青睞。

　　Light Peak插拔不便 Thunderbolt取而代之

　　事實上，在2010年底至2011年初，蘋果(Apple)已在各主要國家及地區(qū)提出Thunderbolt商標(biāo)注冊。蘋果雖早于英特爾(Intel)提出Thunderbolt商標(biāo)專利，不過在雙方合作后，現(xiàn)今已經(jīng)轉(zhuǎn)移到英特爾，英特爾也取得Thunderbolt介面相關(guān)的商標(biāo)專利，所以Thunderbolt不會成為蘋果獨家的品牌，透過Thunderbolt技術(shù)，產(chǎn)業(yè)界似乎已透露出了放棄Light Peak的信息，借此避免讓消費者直接來處理光接頭插拔的問題。

　　圖2 兩端的光接頭

　　Thunderbolt接口支持10G以上的傳輸，而筆記本電腦內(nèi)部到接口間的傳輸又回復(fù)到了之前最為熟悉的電傳輸，而不是讓設(shè)備商感到較難駕馭的光傳輸，蘋果也將Thunderbolt接口做為其筆記本電腦及桌面電腦的標(biāo)準(zhǔn)配備，而英特爾提出的Ultrabook主打重點之一也是Thunderbolt高速傳輸能力;對消費者而言，纜線端的插拔又回到單純的接口插拔，若要支持光傳輸，則將光模組置放于纜線的兩端(圖2)即可，不必再置于筆記本電腦內(nèi)。

　　與此同時，銅纜線的便利性還是讓它回到這10G以上的傳輸介面戰(zhàn)場，但是銅在高速傳輸仍有所限制;即便有許多技術(shù)的開發(fā)及協(xié)助處理高速信號的IC助陣，銅纜線的長度仍是被限制在3米或者是2米內(nèi)，即便是銅線，在量產(chǎn)制作Thunderbolt纜線上仍是相當(dāng)不容易，且存在著相當(dāng)多的挑戰(zhàn)，因此成本與價格仍有待下降。

　　蘋果在2011年6月推出定價為49美元的銅線Thunderbolt纜線，這一條2米長的Thunderbolt有源纜線價格對消費者而言并不便宜，但對懂得制造這條線的人而言，皆認(rèn)為蘋果定此一價格并未賺錢。果不其然，隨后在2012年初推出的其他廠牌的Thunderbolt有源纜線零售價皆比蘋果貴，這對蘋果產(chǎn)品來說是很異常的情況，但也可看出蘋果與英特爾在對推動高速傳輸在消費性產(chǎn)品應(yīng)用的決心。

　　2013年初，蘋果2米長的Thunderbolt 有源纜線從49美元調(diào)降到39美元，且推出了0.5米長規(guī)格，售價為29美元。經(jīng)過1年半的努力，產(chǎn)品價格仍然不便宜，顯然這條銅制Thunderbolt有源纜線仍不容易制作，而且超過3米以上距離的應(yīng)用也是銅制纜線所無法應(yīng)付的，而要光纖才能支持10G及3米以上的距離。

　　在光纖版部分，Light Peak被Thunderbolt取代(圖3)后，光纖通信并未沉寂下來，隨著高畫質(zhì)影音內(nèi)容的興起，消費者對帶寬需求日益高漲，推升光纖通信市場不斷成長，促使長距離的傳輸如無源光纖網(wǎng)路(Passive Optical Network， PON)在光纖到戶(Fiber To The Home， FTTH)的應(yīng)用、短距離傳輸?shù)馁Y料中心應(yīng)用從10G一路攀升至到100G，不過光纖通信要普及仍有一段路要走。

　　圖3 Light Peak與Thunderbolt演進示意圖

　　克服傳輸距離問題 Thunderbolt邁向光纖化

　　Thunderbolt纜線要應(yīng)付3米以上的傳輸，光纖仍是不二之選。在銅版Thunderbolt纜線推出將近1年后，Sumitomo率先于2012年4月發(fā)表了光纖版Thunderbolt有源光纖纜線，且終于在2013年元月開始于Amazon Japan販?zhǔn)?，長度從10米起跳。

　　然而，很可惜的是纜線價格仍是居高不下，其10米長的零售價格高達73，500日圓，足以買一臺高檔智能手機，此一價格一點都不親民，進而影響此一技術(shù)市場競爭力，且離一般消費者能夠接受的價位仍相當(dāng)遙遠。

　　在此之后，TDK、康寧(Corning)也相繼推出光纖樣品，顯然光纖通信業(yè)者仍然不遺余力推動光纖在消費者端的應(yīng)用。但何時達到一個價格甜蜜點，讓大眾能享受高速傳輸?shù)谋憷挥脫?dān)心花費過于昂貴，將是讓消費者擁抱此一技術(shù)的關(guān)鍵。

　　原先Light Peak的設(shè)計，將光模組置于主控端或裝置(Host Device)內(nèi)，而用特別設(shè)計的光接頭來連接Host跟裝置是一較低成本的設(shè)計，可是將光模組置于主控端或裝置內(nèi)，增加了其制造成本，并不是每個使用者都會用到，且相關(guān)業(yè)者對駕馭光模組的信心度不足。

　　因此只好退而求其次將光模組移到纜線兩端，做成光纖版。但此一轉(zhuǎn)變不只增加技術(shù)難度，也墊高整體成本，對于市場推廣產(chǎn)生阻礙。

　　另一方面，從Thunderbolt的Mini DisplayPort(MDP)接口就知它比常用的通用序列匯流排(USB)小很多，接口后端能夠運用的面積自然有限，要在這樣小的地方塞進光模組及其他處理高速信號的元件，還要考慮到散熱問題，實在不是一件太容易的事。

　　事實上，光纖通信技術(shù)其實從來不曾簡單過，要把在主控端與裝置帶有大量資料的信息由電激發(fā)成高速激光信號，并耦合到比頭發(fā)還細的光纖，透過光纖傳輸后，到光纖另一端把光耦到Photo Diode(PD)，再把光轉(zhuǎn)回成電信號供主控端與裝置使用，要進展到能高速傳輸且價格親民絕非一蹴可幾，需要產(chǎn)業(yè)界共同努力。

　　不過，回顧家庭寬帶上網(wǎng)的演進，從早期56K數(shù)據(jù)機(Modem)到現(xiàn)今的100M，資訊高速公路骨干傳輸部分，光纖皆扮演著舉足輕重的角色，相信未來此一技術(shù)仍將會是市場主流。

　　2012年中時，Google在美國推出的Google Fiber更可達每秒1GB傳輸?shù)木W(wǎng)路速度，真正將光纖拉到家中，供用戶享受1G的飆速快感。

　　隨著光纖技術(shù)持續(xù)演進、關(guān)鍵組件價格持續(xù)下降，以及量產(chǎn)良率不斷提升，未來消費者以親切價格享受高速傳輸所帶來的各種便利應(yīng)是指日可待，而相關(guān)供應(yīng)鏈也都已摩拳擦掌迎接此一市場商機。