假如你最近需要选购一根能兼容大功率快充，数据传输速度还足够快，质量也足够出色的USB Type-C数据线，那么Intel®Thunderbolt™（英特尔雷电技术）数据线显然是不二之选。
当然，不仅是数据线的性能“遥遥领先”，在众多扩展接口技术中，Intel®Thunderbolt™（英特尔雷电技术）也始终是性能的王者，不断推动着传输速度的边界。最新一代的Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）更是带来了令人惊叹的带宽飞跃——从Intel®Thunderbolt™ 4（雷电4）的40Gbps直接翻倍至80Gbps，甚至在带宽增强模式下可达120Gbps。
不过，当你简单浏览了一遍购物平台后，会发现Intel®Thunderbolt™ 4（雷电4）和Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）的数据线价格差距非常小，甚至部分品牌的价格是完全相同的。那么问题就来了，同样的USB-C物理接口，看起来几乎一样的数据线，也是几乎一样的价格，Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）是如何在Intel®Thunderbolt™ 4（雷电4）已经相当出色的基础上实现如此巨大的性能提升的？
答案不在于简单的硬件堆料，而源于一项底层技术的革新：PAM-3信号技术。
PAM-2：
稳定，可靠，上限低
要理解PAM-3的创新之处，我们首先需要了解传统的信号技术。此前的扩展接口，包括Intel®Thunderbolt™ 4（雷电4）在内，大多采用PAM-2信号调制技术，这种技术非常简单：它只有两种信号状态——1（高电平） 和0（低电平），这与计算机中的二进制精准对应，而每个时钟周期（频率，即Hz）都只能传递1比特，也就是一个二进制符号的信息量。
（PAM-2示意图）
这种传输数据的优势就是简单可靠，而且因为只有两种信号状态，因此对干扰的承受力较高，也与计算机的二进制语言不存在沟通障碍，无需“翻译官”帮助。但这种信号调制技术在速率上则有着较多的限制，因为每个时钟周期仅能传输1比特的数据，那么想要提高传输速率就只有两种方式：一种是增加数据线中的线芯，让每个时钟周期下多一条线去传输数据，打个比方，就是在大桥上增加一条车道，那么每增加一条车道，每秒钟能通过的车辆数就多一辆；第二种就是提升频率，也就是提升车速，如果把车速从30km/h提升到60km/h，那么每个时间周期内能通过的车辆数也会多一倍。
但用这种简单粗暴的方式提升数据传输效率，就会导致总有一天，数据的“大桥”将不堪重负。比如增加线芯，就会导致线材变粗变硬，即大桥变宽，但修更宽的道路就要花更多的成本，而大桥的两侧终点能够允许的车道数也是有限的——USB Type-C的接口形式本身就限制了线芯的数量，也就是即使大桥的建设者掏出血本修了双向16车道的大桥，但如果在抵达大桥的终点时每侧只有4条车道能通往陆地，那么剩下12条车道的车就只能掉进水里，实现不了运送货物的目的。
而另一方面，如果无限度地调高频率，那么对线材的质量又提出了非常严苛的要求，线材需要有足够强大的抗干扰性能才能保障数据稳定传输，不丢失信息。想象一下，如果一个大桥上所有的车辆车速都达到了200km/h，那么轻微的一点坑洼就会导致一辆车失控翻出大桥。
所以，在传输技术的速率达到了雷电4的级别后，还想继续大幅提升传输数据的带宽，那么基于传统的PAM-2信号技术就无法保证线材成本和便携性了，无论是数据线还是接口都需要进一步增大，而无论是抛弃USB Type-C这一通用接口形式，还是让线材变得又粗又硬，都会导致Intel®Thunderbolt™（英特尔雷电技术）与原本的通用、便携的设计理念产生偏差。
PAM-3：
更大信息量，更高技术要求
所以，在Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）上，英特尔引入了一种新的信号调制技术——PAM-3，这种技术在1和0的基础上，增加了一个新的信号状态：-1。-1、0、1这个组合，也是早期部分计算机采用的偏置三进制数字。
（PAM-3示意图）
越高的进位制就代表着每个数字拥有越大的信息量，当然，这种解释并不直观，我们可以通过一个例子来说明——十进制中的2025这四个数字，转换为二进制后为“11111101001”，而转换为三进制后则为“2210000”；在二进制中需要11个数字才能表达出的信息量，在三进制中仅需7位数字，这就代表后者每个数字包含的信息量约为前者的1.5倍。
表达的数据量越多，三进制的单个数字信息量就越接近二进制中单个数字信息量的1.58倍log₂(3)，因此，在采用了PAM-3信号调制技术的情况下，每个时钟周期能够传输的数据量就是1.58比特，这样一来，在线芯数不变、频率不变的情况下，仅仅采用了新的信号调制技术，就能让数据传输的速度提升58%。这样一来，仅需小幅提升信号传输频率，就能让Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）实现传输带宽的翻倍提升。
不过，这种传输效率的提升也并非没有代价。首先要面临的就是“翻译”问题，PAM-3与现代计算机的二进制“语言不通”，因此，文件传输的发起方和接收方，都需要一个能够将三进制与二进制相互转换的“翻译官”，而这个工作自然就由新一代的Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）主控芯片来完成，因此需要主控芯片具备更强的运算性能，同时仍需保持极低的能耗来规避发热问题。
其次，PAM-3对线材的信号屏蔽性能也提出了更高的要求。打个比方，比如你在办公室里与同事口头核对信息，当你们需要核对的内容只有1和2的时候，即便这时办公室十分嘈杂，噪声经常盖过你们彼此交流的声音，你也可能很轻松地根据残缺的发音确定同事说的是1还是2，可当你们需要核对的内容变成了“王明”“汪明”“李明”“李敏”的时候，那你们就需要办公室变得足够安静才不至于出错了。虽然没有举例中的情况那样极端，但PAM-3仍对本就需要承担较高运行频率的线材和接口提出了更加严苛的抗干扰要求。
不过，毕竟本文的主角是英特尔——凭借强大的技术积累和研发支撑，英特尔拿出了分别针对主机端和扩展设备端的JHL9580和JHL9480主控芯片，也是目前Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）主机与扩展设备主控芯片的唯一选择，能够让Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）的主控芯片实现运算性能与功耗的兼顾；而线材的抗干扰性能，则有着雷电技术强制认证的质量机制来兜底，所有需要取得Intel®Thunderbolt™（英特尔雷电技术）认证的设备，都需要经历一系列严格的测试，确保设备的电气性能、抗干扰性能、兼容性均符合认证标准，让用户获得高度一致性的产品性能体验。
唯有通过先进的信号调制技术、先进的芯片研发设计能力、先进的质量管理体系，这三者的巧妙结合，才最终为消费者带来了性能前所未有般强大的Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5），将通用扩展接口的性能边界进一步拓宽。
技术的进步不总是轰轰烈烈的革命，更是像从PAM-2到PAM-3这样精妙的演化。而承载它的Intel®Thunderbolt™ 5（雷电5）扩展技术，则在以远比技术原理更加直观，更加可感知的方式，推动用户获得更高效率的数据分享体验，向着无缝的高速数字生活更近一步。