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用于消費性電子產品，進而獲得消費者青睞，已是現今傳輸介面業(yè)界關注的焦點。

　圖1 光接頭與電接頭結合

　　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，并精心設計了一可供光傳輸的端子，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計跟電的接頭結合在一起(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的便利，但高達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，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，是須受過訓練的技術人員處理)，此舉讓筆記本電腦業(yè)者十分擔心后續(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商標注冊。蘋果雖早于英特爾(Intel)提出Thunderbolt商標專利，不過在雙方合作后，現今已經轉移到英特爾，英特爾也取得Thunderbolt介面相關的商標專利，所以Thunderbolt不會成為蘋果獨家的品牌，透過Thunderbolt技術，產業(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，而筆記本電腦內部到接口間的傳輸又回復到了之前最為熟悉的電傳輸，而不是讓設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準配備，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。

　　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，即便是銅線，在量產制作Thunderbolt纜線上仍是相當不容易，且存在著相當多的挑戰(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品應用的決心。

　　2013年初，蘋果2米長的Thunderbolt 有源纜線從49美元調降到39美元，且推出了0.5米長規(guī)格，售價為29美元。經過1年半的努力，產品價格仍然不便宜，顯然這條銅制Thunderbolt有源纜線仍不容易制作，而且超過3米以上距離的應用也是銅制纜線所無法應付的，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，隨著高畫質影音內容的興起，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路(Passive Optical Network， PON)在光纖到戶(Fiber To The Home， FTTH)的應用、短距離傳輸的資料中心應用從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販售，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，進而影響此一技術市場競爭力，且離一般消費者能夠接受的價位仍相當遙遠。

　　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用。但何時達到一個價格甜蜜點，讓大眾能享受高速傳輸的便利，而不用擔心花費過于昂貴，將是讓消費者擁抱此一技術的關鍵。

　　原先Light Peak的設計，將光模組置于主控端或裝置(Host Device)內，而用特別設計的光接頭來連接Host跟裝置是一較低成本的設計，可是將光模組置于主控端或裝置內，增加了其制造成本，并不是每個使用者都會用到，且相關業(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。但此一轉變不只增加技術難度，也墊高整體成本，對于市場推廣產生阻礙。

　　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，需要產業(yè)界共同努力。

　　不過，回顧家庭寬帶上網的演進，從早期56K數據機(Modem)到現今的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傳輸的網路速度，真正將光纖拉到家中，供用戶享受1G的飆速快感。

　　隨著光纖技術持續(xù)演進、關鍵組件價格持續(xù)下降，以及量產良率不斷提升，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是指日可待，而相關供應鏈也都已摩拳擦掌迎接此一市場商機。