ما هو الصاعقة؟

Thunderbolt هو معيار للأجهزة يسمح للأجهزة الطرفية ، مثل الهواتف الذكية ومحركات الأقراص الصلبة الخارجية ، بالاتصال بجهاز الكمبيوتر. تم تطويره بواسطة Intel بالتعاون مع Apple.

إصدارات Thunderbolt

هناك العديد إصدارات Thunderbolt، مع التكرارات الأحدث التي تتحسن بشكل مطرد في معدلات أو سرعات نقل البيانات. تم إطلاق الإصدار الأول من Thunderbolt ، الذي أطلق عليه في البداية Light Peak ، في عام 2011. تم العثور على المعيار لأول مرة على أجهزة كمبيوتر Mac ، ولكنه شق طريقه منذ ذلك الحين إلى أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، وغالبًا ما يتنافس مع معيار USB. ومع ذلك ، على عكس أجهزة USB ، التي لا تحتاج إلى اعتماد ، يجب أن تكون أجهزة Thunderbolt معتمدة من قبل Intel.

تم الإعلان عن الجيل الرابع من Thunderbolt ، المسمى Thunderbolt 4 ، في عام 2020 ، بعد أشهر من الإعلان عن USB4. يعتمد USB4 على Thunderbolt 3 ومتوافق معه. كان Thunderbolt 3 متوافقًا مع منافذ USB-C.

على الرغم من أن معايير Thunderbolt و USB متوافقة غالبًا مع بعضها البعض ، إلا أن مواصفاتها كانت مختلفة تاريخيًا. قد يعمل جهاز USB متصل بمنفذ Thunderbolt ، ولكن من المحتمل ألا يوفر سرعات Thunderbolt. معدل النقل محدود من قبل العضو الأبطأ. تقليديا ، كان هذا USB.

مع إصدار Thunderbolt 4 ، فإن معدلات البروتوكول والبيانات متوافقة تمامًا مع USB 4 ، وهو متوافق مع الإصدارات السابقة مع Thunderbolt 3 و USB 3.2 و USB 2.0. هذا التقارب في التوافق يجعل USB هو المعيار الأكثر توافقًا ، على الرغم من أنه من غير المحتمل أن تظهر أجهزة USB4 حتى 2021.

تاريخ الصاعقة

خلال المراحل الأولى من تطورها ، أطلق على Thunderbolt اسم Light Peak. كان من المفترض في الأصل أن يكون Light Peak معيارًا للواجهة البصرية. أسقط Thunderbolt الهدف لصالح المزيد من الكابلات الكهربائية التقليدية.

هذا جعل Thunderbolt أسهل في التنفيذ. بدلاً من الاعتماد على موصل جديد ، كان Thunderbolt يعتمد على الموجة الحالية منفذ الشاشة التكنولوجيا وتصميمها الموصل الصغير. كانت الفكرة هي السماح للكابل بحمل إشارة فيديو وإشارة بيانات قياسية. كان DisplayPort اختيارًا منطقيًا بين واجهات الفيديو لأنه يحتوي على قناة بيانات مساعدة مضمنة في مواصفاته. موصلا العرض الرقمي الآخران ، منفذ HDMI و DVI، تفتقر إلى هذه القدرة.

لتحقيق جزء ارتباط البيانات لواجهة Thunderbolt ، استخدمت Intel المعيار بي سي اي اكسبريس تخصيص. كان استخدام واجهة PCI-Express خطوة منطقية لأنه تم استخدامه كواجهة موصل لتوصيل المكونات الداخلية في ملف المعالج.

Thunderbolt ، قابل Apple

بالنسبة لشركة Apple ، كان Thunderbolt بمثابة تمرين لتقليل فوضى الحبل. أجهزة كمبيوتر محمولة فائقة الإمكانات مثل ال ماك بوك تقدم مساحة محدودة للموصلات الطرفية الخارجية. باستخدام Thunderbolt ، قامت Apple بدمج إشارات البيانات والفيديو في موصل واحد. سمح جزء إشارة البيانات من كابل Thunderbolt باستخدام الشاشة منافذ USB، أ فاير واير المنفذ ، وأ جيجابت إيثرنت عبر كابل واحد.

أكثر من جهاز في منفذ واحد

يمكن لـ Thunderbolt تشغيل أجهزة متعددة من منفذ طرفي واحد نظرًا لوظائف السلسلة التعاقبية. لكي يعمل هذا ، يجب أن تحتوي الأجهزة الطرفية لـ Thunderbolt على منفذ موصل وارد وصادر.

أول جهاز في السلسلة متصل بالكمبيوتر. يقوم الجهاز التالي في السلسلة بتوصيل منفذه الداخلي بالمنفذ الخارجي للجهاز الأول. ثم يتكرر النمط لكل جهاز لاحق في السلسلة. بدلاً من ذلك ، يمكنك استخدام ملف منفذ Thunderbolt لتوصيل أجهزة متعددة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام منفذ واحد.

هناك حدود لعدد الأجهزة التي يمكن تشغيلها على منفذ Thunderbolt واحد. يسمح المعيار (بما في ذلك Thunderbolt 3 و 4) بتوصيل ما يصل إلى ستة أجهزة بسلسلة ديزي. إذا قمت بتوصيل عدد كبير جدًا من الأجهزة ، فيمكنه تشبع ملفات عرض النطاق وتقليل الأداء العام للأجهزة الطرفية.

التوافق مع منفذ DisplayPort

منافذ Thunderbolt متوافقة تمامًا مع معايير DisplayPort للحفاظ على التوافق مع شاشات DisplayPort التقليدية. هذا يعني أنه يمكن توصيل أي شاشة DisplayPort بمنفذ Thunderbolt المحيطي. ومع ذلك ، فإنه يجعل ارتباط بيانات Thunderbolt الموجود على الكابل غير صالح للعمل.

لهذا السبب ، قامت شركات مثل Matrox و Belkin بتصميم محطات Thunderbolt الأساسية لأجهزة الكمبيوتر التي تسمح لمنفذ DisplayPort بالمرور. بهذه الطريقة ، يمكن للكمبيوتر الاتصال بجهاز عرض واستخدام إمكانات البيانات الخاصة بمنفذ Thunderbolt لشبكة إيثرنت والمنافذ الطرفية الأخرى.

بي سي اي اكسبريس

مع عرض النطاق الترددي لبيانات PCI-Express ، يمكن لمنفذ Thunderbolt واحد حمل ما يصل إلى 10 جيجابت في الثانية في كلا الاتجاهين. (يدعم Thunderbolt 3 و 4 عرض النطاق الترددي الإجمالي الذي يصل إلى 40 جيجابت في الثانية ، والذي يتضمن إشارة DisplayPort.) وهذا أكثر من كافٍ لمعظم الأجهزة الطرفية التي قد يتصل بها الكمبيوتر. تعمل معظم أجهزة التخزين دون التيار مواصفات SATA، و محركات الأقراص الصلبة لا تستطيع تحقيق هذه السرعات.

عظم شبكات المنطقة المحلية يعتمد على شبكة جيجابت إيثرنت (1 جيجابت في الثانية) ، وهو عُشر النطاق الترددي الذي يوفره اتصال PCIe رباعي الاتجاهات. وبالتالي ، فإن شاشات Thunderbolt والمحطات الأساسية توفر عادةً منافذ طرفية وتمرير البيانات عبر أجهزة التخزين الخارجية.

كيف يقارن Thunderbolt مع USB و eSATA

USB 3.0 هو الأكثر انتشارًا بين الواجهات الطرفية عالية السرعة الحالية. يتميز بكونه متوافقًا مع جميع الأجهزة الطرفية USB 2.0 المتخلفة. ومع ذلك ، فهو يقتصر على منفذ واحد لكل جهاز ما لم يتم إنشاء ملف محور USB يستخدم.

يوفر USB 3 عمليات نقل بيانات ثنائية الاتجاه كاملة ، لكن السرعات تقترب من نصف سرعة Thunderbolt عند 4.8 جيجابت في الثانية. لا يحمل إشارة فيديو على وجه التحديد بالطريقة التي يستخدمها Thunderbolt في DisplayPort. يتم استخدامه لإشارات الفيديو إما من خلال شاشة USB مباشرة أو جهاز محطة أساسية ، والذي يقطع الإشارة إلى شاشة قياسية. الجانب السلبي هو أن إشارة الفيديو لديها زمن انتقال أعلى من Thunderbolt مع شاشات DisplayPort.

يضاعف USB4 سرعات نقل USB 3.0. عند 40 جيجابت في الثانية ، يكون على نفس قدم Thunderbolt 3 و 4 ، وكلاهما متوافق مع USB4.

Thunderbolt أكثر مرونة من يساتا الواجهة الطرفية. تعمل SATA الخارجية فقط للاستخدام مع جهاز تخزين واحد. الحد الأقصى لمعايير eSATA الحالية هو 6 جيجابت في الثانية مقارنة بـ 10 جيجابت في الثانية من Thunderbolt.

منفذ Thunderbolt 3

تم إصدار Thunderbolt 3 في عام 2015 ، وهو مبني على أفكار الإصدارات السابقة. بدلاً من استخدام تقنية DisplayPort ، يعتمد Thunderbolt 3 على USB 3.1 والجديد موصل Type-C. فتح هذا إمكانيات جديدة ، بما في ذلك القدرة على نقل الطاقة وكذلك إشارات البيانات.

من المتصور ، يمكن تشغيل جهاز كمبيوتر محمول يستخدم منفذ Thunderbolt 3 من خلال الكبل أثناء استخدام الكبل أيضًا لإرسال الفيديو والبيانات إلى شاشة أو محطة أساسية. تصل سرعات نقل Thunderbolt 3 إلى 40 جيجابت في الثانية ، وهو أكثر من كافٍ لتشغيل أجهزة متعددة في نفس الوقت.

منفذ Thunderbolt 4

تم الإعلان عنه في أوائل عام 2020 ، مع ظهور الأجهزة على الرفوف في وقت لاحق من العام ، لم يضيف Thunderbolt 4 أي سرعة إلى Thunderbolt 3. ومع ذلك ، فقد حسنت المواصفات بعدة طرق.

يمكن أن يدعم بروتوكول Thunderbolt 4 شاشتين بدقة 4K بدلاً من شاشة واحدة أو شاشة 8K واحدة. يمكن أن يصل طول الحبال إلى مترين. يتضمن أيضًا العديد من المعايير الدنيا للأجهزة الطرفية ، بما في ذلك دعم الاستيقاظ من السكون للأحواض ، وتقييمات الطاقة لشحن الكمبيوتر المحمول ، والحماية من هجمات Thunderspy.

Thunderbolt 4 متوافق تمامًا مع بروتوكول USB4 ومعدلات البيانات. أدى هذا التوافق المتقاطع إلى حدوث ارتباك ، وهو أن منافذ Thunderbolt 4 و Thunderbolt 3 و USB4 لا يمكن تمييزها بصريًا.