Co je Thunderbolt?

Thunderbolt je hardwarový standard, který umožňuje připojení periferních zařízení, jako jsou smartphony a externí pevné disky, k počítači. Byl vyvinut společností Intel ve spolupráci s Apple.

Verze Thunderbolt

Je jich několik verze Thunderboltu, přičemž novější iterace se neustále zlepšují v rychlosti nebo rychlosti přenosu dat. První verze Thunderboltu, původně nazývaná Light Peak, byla spuštěna v roce 2011. Standard byl poprvé nalezen na počítačích Mac, ale od té doby se dostal do počítačů, kde často konkuruje standardu USB. Na rozdíl od zařízení USB, která nemusí být certifikována, však zařízení Thunderbolt musí být certifikována společností Intel.

Čtvrtá generace Thunderboltu, nazvaná Thunderbolt 4, byla oznámena v roce 2020, měsíce po oznámení USB4. USB4 je založen na Thunderbolt 3 a je s ním kompatibilní. Thunderbolt 3 byl kompatibilní s porty USB-C.

Zatímco standardy Thunderbolt a USB jsou často vzájemně kompatibilní, jejich specifikace se historicky lišily. Zařízení USB připojené k portu Thunderbolt může fungovat, ale pravděpodobně nebude poskytovat rychlosti Thunderbolt. Rychlost přenosu je omezena nejpomalejším členem. Tradičně to bylo USB.

S vydáním Thunderbolt 4 jsou však protokol a datové rychlosti plně kompatibilní s USB 4, které je zpětně kompatibilní s Thunderbolt 3, USB 3.2 a USB 2.0. Tato konvergence kompatibility dělá z USB nejvíce křížově kompatibilní standard, ačkoli zařízení USB4 se pravděpodobně neobjeví dříve, než 2021.

Historie Thunderboltu

Během svých raných fází vývoje se Thunderbolt nazýval Light Peak. Light Peak byl původně zamýšlen jako standard optického rozhraní. Thunderbolt upustil od cíle ve prospěch tradičnější elektrické kabeláže.

To usnadnilo implementaci Thunderboltu. Spíše než se spoléhat na nový konektor, Thunderbolt byl založen na stávajícím DisplayPort technologie a její design minikonektoru. Cílem bylo umožnit kabelu přenášet video signál a standardní datový signál. DisplayPort byl logickou volbou mezi video rozhraními, protože měl ve své specifikaci zabudovaný pomocný datový kanál. Další dva konektory digitálního displeje, HDMI a DVI, tuto schopnost postrádal.

K dosažení datové části rozhraní Thunderbolt Intel použil standard PCI-Express Specifikace. Použití rozhraní PCI-Express bylo logickým krokem, protože bylo použito jako konektorové rozhraní pro připojení interních komponent v a procesor.

Thunderbolt, seznamte se s Apple

Pro Apple byl Thunderbolt cvičením, jak snížit změť kabelů. Ultrapřenosné notebooky jako MacBook nabízí omezený prostor pro externí periferní konektory. S Thunderbolt Apple spojil data a video signály do jediného konektoru. Datový signál kabelu Thunderbolt umožnil použití displeje USB porty, a FireWire přístav, a Gigabit Ethernet přes jeden kabel.

Více než jedno zařízení v jednom portu

Thunderbolt může spouštět více zařízení z jednoho periferního portu díky své funkci daisy chain. Aby to fungovalo, periferní zařízení Thunderbolt musí mít vstupní a odchozí konektorový port.

První zařízení v řetězci je připojeno k počítači. Další zařízení v řetězci propojí svůj příchozí port s odchozím portem prvního zařízení. Poté se vzor opakuje pro každé následující zařízení v řetězci. Případně můžete použít a Thunderbolt dok pro připojení více zařízení k počítači pomocí jediného portu.

Počet zařízení, která lze provozovat na jednom portu Thunderbolt, je omezen. Standard (včetně Thunderbolt 3 a 4) umožňuje zřetězení až šesti zařízení. Pokud připojíte příliš mnoho zařízení, může dojít k nasycení šířka pásma a snížit celkový výkon periferních zařízení.

Kompatibilita DisplayPort

Porty Thunderbolt jsou plně kompatibilní se standardy DisplayPort, aby byla zachována kompatibilita s tradičními monitory DisplayPort. To znamená, že jakýkoli monitor DisplayPort lze připojit k perifernímu portu Thunderbolt. Datové spojení Thunderbolt na kabelu je však nefunkční.

Z tohoto důvodu společnosti jako Matrox a Belkin navrhly základní stanice Thunderbolt pro počítače, které umožňují průchod přes DisplayPort. Tímto způsobem se PC může připojit k monitoru a využívat datové možnosti portu Thunderbolt pro Ethernet a další periferní porty.

PCI-Express

S datovou šířkou pásma PCI-Express může jeden port Thunderbolt přenášet až 10 Gbps v obou směrech. (Thunderbolt 3 a 4 podporují celkovou šířku pásma až 40 Gb/s, včetně signálu DisplayPort.) To je více než dostatečné pro většinu periferních zařízení, ke kterým by se počítač připojoval. Většina úložných zařízení běží pod proudem Specifikace SATA, a disky SSD nemůže dosáhnout těchto rychlostí.

Většina místní sítě je založen na gigabitovém Ethernetu (1 Gbps), což je desetina šířky pásma poskytované 4cestným připojením PCIe. V důsledku toho displeje a základnové stanice Thunderbolt obvykle poskytují periferní porty a přenášejí data pro externí úložná zařízení.

Jak se Thunderbolt srovnává s USB a eSATA

USB 3.0 je nejrozšířenějším ze současných vysokorychlostních periferních rozhraní. Výhodou je, že je kompatibilní se všemi periferními zařízeními se zpětným rozhraním USB 2.0. Je však omezen na jeden port na zařízení, pokud a USB hub se používá.

USB 3 nabízí plně obousměrné datové přenosy, ale rychlosti jsou zhruba poloviční než Thunderbolt při 4,8 Gbps. Nepřenáší konkrétně video signál jako Thunderbolt pro DisplayPort. Používá se pro video signály přes přímý USB monitor nebo zařízení základnové stanice, které převádí signál na standardní monitor. Nevýhodou je, že video signál má vyšší latenci než Thunderbolt s monitory DisplayPort.

USB4 zdvojnásobuje přenosové rychlosti USB 3.0. S rychlostí 40 Gb/s je na stejné úrovni jako Thunderbolt 3 a 4, přičemž oba jsou kompatibilní s USB4.

Thunderbolt je flexibilnější než eSATA periferní rozhraní. Externí SATA je funkční pouze pro použití s ​​jedním úložným zařízením. Současné standardy eSATA dosahují maximální rychlosti 6 Gbps ve srovnání s 10 Gbps Thunderboltu.

Thunderbolt 3

Thunderbolt 3, vydaný v roce 2015, stavěl na myšlenkách předchozích verzí. Spíše než pomocí technologie DisplayPort je Thunderbolt 3 založen na USB 3.1 a jeho novince Konektor typu C. To otevřelo nové možnosti, včetně schopnosti přenášet energii i datové signály.

Je možné, že přenosný počítač využívající port Thunderbolt 3 by mohl být napájen přes kabel a zároveň kabel používat k odesílání videa a dat do monitoru nebo základnové stanice. Přenosové rychlosti pro Thunderbolt 3 dosahují až 40 Gbps, což je více než dost pro současné napájení více zařízení.

Thunderbolt 4

Thunderbolt 4, oznámený na začátku roku 2020, se zařízeními, která se objeví na pultech později v tomto roce, nepřidal žádnou rychlost k Thunderboltu 3. Přesto to zlepšilo specifikace několika způsoby.

Protokol Thunderbolt 4 může podporovat dva 4K displeje místo jednoho nebo jeden 8K displej. Šňůry mohou být dlouhé až dva metry. Zahrnuje také několik minimálních standardů pro periferní zařízení, včetně podpory probuzení ze spánku pro doky, jmenovitého výkonu pro nabíjení notebooku a ochrany proti útokům Thunderspy.

Thunderbolt 4 je plně kompatibilní s protokolem USB4 a přenosovými rychlostmi. Tato vzájemná kompatibilita vyvolala zmatek, konkrétně to, že porty pro Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 a USB4 jsou vizuálně nerozeznatelné.