Vysokorýchlostný periférny port pre dáta a video
Najjednoduchšia nová technológia Thunderbolt je nevyhnutná pre predchádzajúce rozhranie Light Peak, ktoré bolo spracované v spolupráci medzi Intel a Apple. Do rozhrania sa vykonalo niekoľko zmien z navrhovanej technológie na to, čo sa nachádza v produktoch. Napríklad Light Peak bol pôvodne určený ako štandard optického rozhrania, ale Thunderbolt klesol v prospech tradičnejších elektrických káblov. To spôsobuje niekoľko obmedzení, ako funguje kabeláž, ale uľahčilo to implementáciu.
Video a konektor rozhrania
Veľký dôvod na zmenu rozhrania Thunderbolt súvisel s výberom konektora rozhrania. Namiesto spoliehania sa na nový konektor bola technológia Thunderbolt pôvodne postavená na technológii DisplayPort a jej dizajne s minikonektormi. Dôvodom bolo, že jediný kombinovaný kábel by mohol mať okrem dátového signálu video signál. DisplayPort bola logická voľba medzi rozhraniami video konektorov, pretože už mala špecifikovaný pomocný dátový kanál. Ostatné dva konektory digitálneho zobrazenia, HDMI a DVI, nemajú túto schopnosť.
Takže čo robí túto funkciu takou silou? Dobrým príkladom je malý prenosný prenosný počítač, ako napríklad MacBook Air . Má veľmi obmedzený priestor pre externé periférne konektory. Použitím technológie Thunderbolt v zariadení dokázala spoločnosť Apple kombinovať dáta aj video signály do jedného konektora. V kombinácii s displejom Apple Thunderbolt Display slúži monitor ako základňa pre prenosný počítač. Časť dátového signálu kábla Thunderbolt umožňuje zobrazenie pomocou USB portov, portu FireWire a Gigabit Ethernet cez jeden kábel. To má za následok dlhú cestu k zníženiu celkového neporiadku káblov, ktoré vychádzajú z prenosného počítača, a rozširuje celkové schopnosti, pretože fyzické porty Ethernet a FireWire nie sú na ultratenký prenosný počítač.
V záujme zachovania kompatibility s tradičnými monitormi DisplayPort sú porty Thunderbolt plne kompatibilné s normami DisplayPort. To znamená, že akýkoľvek displej DisplayPort môže byť pripojený k periférnemu portu Thunderbolt. Je dôležité poznamenať, že to efektívne spôsobí, že dátový kábel Thunderbolt na kábli je nefunkčný pozdĺž tohto kábla. Z tohto dôvodu spoločnosti ako Matrox a Belkin navrhujú základňové stanice Thunderbolt, ktoré sa pripájajú k počítaču umožňujúcemu pripojenie k portfóliu DisplayPort, aby sa pripojili k tradičnému monitoru a stále využívajú dátové funkcie tohto portu Thunderbolt pre Ethernet a iné periférne porty cez základňovú stanicu.
Používanie viac ako jedného zariadenia na port rozhrania
Ďalšou vlastnosťou, ktorá sa dostala do špecifikácie Thunderbolt, je schopnosť využívať viacero zariadení z jedného periférneho portu. To šetrí z potreby mať viac portov, ktoré boli bežné pre mnoho počítačov. Keď sa počítače menia, je k dispozícii menej konektorov. Veľa ultratenkých notebookov, ako napríklad MacBook Air a ultrabooks, môže mať len priestor pre dva alebo tri konektory. Existuje veľké množstvo rôznych periférnych portov, ktoré sa na takúto prístrojovú pamäť viac nezhodia.
Ak chcete dosiahnuť schopnosť používať viacero periférnych zariadení na jednom portu, Thunderbolt využíva funkciu reťazca daisy, ktorá bola zavedená s FireWire . Aby toto fungovalo, periférie Thunderbolt majú vstupný i výstupný port konektora. Prvé zariadenie na reťazi je pripojené k počítaču. Ďalšie zariadenie v reťazci by pripojilo svoj prichádzajúci port k prvému odchádzajúcemu portu. Každé ďalšie zariadenie by bolo pripojené podobne ako predchádzajúca položka reťazca.
Teraz existujú určité obmedzenia počtu zariadení, ktoré je možné umiestniť na jeden port Thunderbolt. Štandardy v súčasnosti umožňujú umiestniť až šesť zariadení do reťazca. Je zrejmé, že veľa z toho má čo do činenia s obmedzeniami dátovej šírky pásma, ktorá je podporovaná. Ak priložíte príliš veľa zariadení, môže táto šírka pásma nasýtiť a znížiť celkový výkon periférnych zariadení. Toto je najrozumnejšie v súčasnom štádiu, keď sú viaceré displeje pripojené k jednému reťazcu.
PCI-Express
Aby sa dosiahol podiel dátového spojenia rozhrania Thunderbolt, spoločnosť Intel sa rozhodla použiť štandardné špecifikácie PCI-Express . V podstate Thunderbolt spája rozhranie PCI-Express 3.0 x4 s procesorom a kombinuje to s videom DisplayPort a umiestňuje ho cez jediný kábel. Použitie rozhrania PCI-Express je logickým posunom, pretože sa už používa ako štandardné konektorové rozhranie procesorov na pripojenie k interným komponentom.
S dátovými pásmami PCI-Express by mal byť jeden port Thunderbolt schopný prenášať až 10 Gb / s v oboch smeroch. Toto je viac než dosť pre väčšinu súčasných periférnych zariadení, ku ktorým by sa počítač pripojil. Väčšina úložných zariadení beží pod úrovňou aktuálnych špecifikácií SATA a dokonca ani jednotky SSD nedokážu dosiahnuť tieto rýchlosti. Dodatočné, väčšina miestnych sietí je založená na Gigabit Ethernet, ktorý je len desatinu tejto celkovej šírky pásma. Z tohto dôvodu sú zobrazenia Thunderbolt a základňové stanice zvyčajne schopné poskytovať sieťové rozhrania, periférne porty USB a stále môžu prechádzať údaje pre externé pamäťové zariadenia.
Ako to porovnáva s USB 3 a eSATA
USB 3.0 je najčastejšou súčasťou súčasných vysokorýchlostných periférnych rozhraní. Má tú výhodu, že je kompatibilný so všetkými periférnymi zariadeniami USB 2.0 s dozadu, čo je veľmi užitočné, ale má obmedzenie na to, že je jediným portom na zariadenie, pokiaľ nie je použitý rozbočovač. Ponúka plné obojsmerné dátové prenosy, ale rýchlosti sú zhruba polovica rýchlostí Thunderboltu pri frekvencii 4,8 Gb / s. Aj keď to konkrétne nesie video signál ako Thunderbolt pre DisplayPort, môže byť použitý pre video signály buď cez priamy USB monitor alebo cez zariadenie základňovej stanice, ktoré môže rozbiť signál na štandardný monitor. Nevýhodou je, že video signál má vyššiu latenciu ako Thunderbolt s monitormi DisplayPort.
Thunderbolt je samozrejme oveľa pružnejší ako periférne rozhranie eSATA, pretože je oveľa flexibilnejší. Externá SATA je funkčná len pre použitie s externými pamäťovými zariadeniami. Okrem toho je naozaj funkčná iba pre pripojenie k jednému úložnému zariadeniu. Teraz to môže byť diskové pole, ktoré môže byť veľmi rýchle a má veľa dát. Thunderbolt má len tú výhodu, že je schopný pripojiť sa k viacerým zariadeniam. Podobne sú súčasné normy eSATA maximálne na úrovni 6Gbps v porovnaní s 10Gbps Thunderbolt.
Thunderbolt 3
Najnovšia verzia Thunderbolt vychádza z koncepcií predchádzajúcich verzií tým, že je menšia, rýchlejšia a s viacerými funkciami. Namiesto používania technológie DisplayPort nie je založená na rozhraní USB 3.1 a novom konektore typu C. Tým sa otvára množstvo nových možností vrátane možnosti ponúknuť napájanie cez kábel okrem dátových signálov. Počítač, ktorý používa port Thunderbolt 3, by mohol byť napájaný káblom, zatiaľ čo ho tiež používa na odosielanie videa a údajov na monitor alebo základňovú stanicu. Rýchlosti sú tiež jedny z najlepších na trhu topping pri 40Gbps, štyrikrát to z Gen 3 USB 3.1 rýchlosti. Port je stále pomerne obmedzený v používaní, ale s nárastom ultratenkých notebookov, bude pravdepodobne prijatý na high-end obchodných strojov dosť rýchlo vďaka funkciám, ako je napríklad grafické karty pre stolné počítače .
závery
Zatiaľ čo Thunderbolt bol dosť pomalý na to, aby boli prijaté výrobcami mimo spoločnosti Apple, začne nakoniec vidieť celý rad serióznych periférií, aby sa dostali na trh. Koniec koncov, USB 3.0 bol prepustený skoro rok predtým, než začal robiť to do mnohých počítačov. Flexibilita konektora rozhrania pre menšie výpočtové zariadenia je pre mnohých výrobcov mimoriadne dôležitá, aby začali implementovať do svojich ultratenkých prenosných počítačov. V skutočnosti nové špecifikácie Ultrabook 2.0 od firmy Intel vyžadujú rozhranie Thunderbolt alebo rozhranie USB 3.0, ktoré sa vyžaduje v systémoch. Táto požiadavka pravdepodobne v nadchádzajúcich rokoch značne urýchli prijatie portu rozhrania.