上世纪七八十时代就出来了各种数据传输的协议，比方T1/E1载波系统(2.048Mbps)、X.25中继系统、ISDN(归纳事务数字网)等，那时的速度还比较慢的，到了九十时代，SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系统)和SONET(Synchronous Optical Network同步光纤网)规范呈现，其根本速度便是STM-1 155.520Mbps，STM-4为622.080Mbps，STM-16为2488.240Mbps，到更后来WDM(Wavelength Division Multiplexing, 波分复用)技能，再到最新的OTN(OpticalTransportNetwork，光传送网)，这里边最重要的个概念便是TDM(Time Division Multiplexing, 时分复用)。
时分多路复用(Time-Division Multiplexing，TDM)是一种数字的或许模仿(较稀有)的多路复用技能。运用这种技能，两个以上的信号或数据流能够一起在一条通讯线路上传输，其表现为同一通讯信道的子信道。但在物理上来看，信号仍是轮番占用物理通道的。时刻域被分红周期循环的一些小段，每段时刻长度是固定的，每个时段用来传输一个子信道。例如子信道1的采样，可能是字节或许是数据块，运用时刻段1，子信道2运用时刻段2，等等。一个TDM的帧包含了一个子信道的一个时刻段，当最终一个子信道传输结束，这样的进程将会再重复来传输新的帧，也便是下个信号片段。
数字传输就像打包裹，最根本单元是一个小包裹，四个小包裹打成一个中的，再四个中的打成一个大的，再四个大的打成一个更大，然后再特大的。比方SONET的传输速度便是STM-1/-4/-16等这样叠加上去，以2的指数倍往上翻。其间TDM-16速度为2488.240MBps，便是咱们一般说的2.5Gbps。
上面说了堆协议，那总要详细的物理完成，一般选用铜线或光缆进行远距离传输。以光缆为例，数据先由电路中的并行数据变成串行传送出去，然后再通过光纤接口，变成光信号在光纤里传输，接纳时先由光信号变成电信号，再由串行变成并行到内部运用。其间由并行到串行/串行到并行通过的就称为SERDES PHY，高速SERDES的技能完成难度较高，得由模仿电路完成，在许多场合便是一块独自的SERDES PHY芯片，那就有专门的公司来做这个工作，比方在业界大名鼎鼎的TI德州仪器，其TI芯片就卖得很好。逐步完成这样的产业链：做数字电路的、模仿电路的、测验设备的、出产制作的(包含PCB和SERDES PHY、光口、光纤等)，现已定了个根本速率后，再往上的更新换代往往是X2地叠加，在数字电路上最好完成，在模仿电路上也有这样的动力，整个技能就一向这样往前走下去。
回到标题高速串行接口由什么决议的来，PCI总线由Intel公司于91年提出，之后移交给第三方安排PCI SIG。PCI SIG由多家业界公司组成的联盟，其他公司也能够申请加入成为会员，TI也是前期会员之一。就像联合国相同，Intel等公司像常任理事国相同具有更大的主导权;USB于94年由带头大哥Intel联合微软、HP、NEC等电脑公司组成USB-IF安排，96年推出USB1.0规范;(同期还有Apple推出的FireWare前方，也红火了好多年)由此可见，Intel对PCI/PCIE和USB的树立和开展一向具有极大的主导权。
2001年PCIE开端拟定，决议以串行方法替代并行的PCI总线时，那时产业界2.5G PHY现已比较老练了，PCI安排PCI-SIG决议直接学习此速度就很正常;比及PCIE2.0发布现已是过2007年，就直接X2变成5G了; USB3.0于2008年发布，直接学习业界比较老练的5G计划也就很正常了; 而PCIE3.0发布是2010年时(为什么PCIE3.0是8G而不是10G，这算是个折衷吧，速度越快对PCB走线规划和出产、线缆、测验仪器等要求越高，USB3.0选用64b/66b或128b/130b编码计划，8G*64/66=7.88G，解码后的速度简直便是2.0的二倍，2.0选用传统的8b/10b编码，解码后速度5G*8/10=4G)。
比及USB3.1发布，也便是最近的工作(2014年)，觉得10G PHY也比较老练了，那也直接选用10G吧，USB3.1选用128b/132b编码，功率与PCIE3.0是等效的，它直接向PCIE学习了许多内容。
而ThunderBolt，定位在更高速速度传输，其1.0速度最开端规划时便是一 路10G PHY(大约2011年)，然后2.0就成两路10G PHY了，最近的3.0成两路20G PHY，为什么不直接成40G PHY，工艺做不上去啊。
很早前，业界有个传说，铜界质PCB走线最高速度只能到16G，几年前就现已打破了，28G乃至32G以上跑铜界质的高速PHY现已有DEMO演示了，ThunderBolt2.0推出两路10G PHY，天然也是业界有这样才能去推出老练产品。不出意外的是，ThunderBolt定位在高端，从最早推出1.0接口的MAC电脑(2011年)，到现在现已四年过去了，相对来说还很不遍及，只在高端电脑上才有装备，其外设产品，比方支撑该接口的外接存储和高清显现器见到过报导，但市场上卖得真不太多，比起这几年一会儿遍及开来的USB3.0仍是相差不少。与此相似待遇的是DisplayPort接口，显现器接口从最早的VGA到DVI，到一起支撑声响图画传输的HDMI、DisplayPort接口，HDMI逐步变得常见，尤其是电视接口上，而DisplayPort依然不太多见。而ThunderBolt在外观上与Mini DP接口兼容，在功能上可认为是图画传输接口DP和数据传输协议PCIE的合体。
这不，Intel一揣摩，那ThunderBolt3.0改成USB3.1 Type-C接口兼容吧，这样支撑ThunderBolt3.0的外设既能够衔接对应的ThunderBolt3.0 host，享用40G的高速，也能够接在USB3.1 Type-C上，虽然只能跑USB3.0 5G速率(留意，材料显现所兼容的控制器是USB3.0，而不是最新的USB3.1; 也有人指出Intel推出的控制器是支撑10G速度的。无论如何PHY通道是支撑的，这首要取决于控制器部分)，其实这样关于外设厂商也是一大利好，用户也能够放心肠买，不必忧虑接口不支撑。
最终做个总结：高速串行接口速度由什么决议?其时协议发布时前代技能的堆集与影响和已老练技能，二者占重要因素。比方2.5G速率和STM-1 155M的联系，比方不同时代PHY技能的老练度，再者还有业界抢先公司在拟定规范时的号召力及技能前瞻性，如Intel在多种协议上的主导力。
