Τι είναι το Thunderbolt;

Το Thunderbolt είναι ένα πρότυπο υλικού που επιτρέπει σε περιφερειακές συσκευές, όπως smartphone και εξωτερικούς σκληρούς δίσκους, να συνδέονται με έναν υπολογιστή. Αναπτύχθηκε από την Intel σε συνεργασία με την Apple.

Εκδόσεις Thunderbolt

Υπάρχουν αρκετές εκδόσεις του Thunderbolt, με τις νεότερες επαναλήψεις να βελτιώνονται σταθερά στους ρυθμούς ή τις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων. Η πρώτη έκδοση του Thunderbolt, που αρχικά ονομαζόταν Light Peak, κυκλοφόρησε το 2011. Το πρότυπο βρέθηκε για πρώτη φορά σε υπολογιστές Mac, αλλά έκτοτε έφτασε στους υπολογιστές, ανταγωνιζόμενοι συχνά το πρότυπο USB. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις συσκευές USB, οι οποίες δεν χρειάζονται πιστοποίηση, οι συσκευές Thunderbolt πρέπει να είναι πιστοποιημένες από την Intel.

Η τέταρτη γενιά του Thunderbolt, που ονομάζεται Thunderbolt 4, ανακοινώθηκε το 2020, μήνες μετά την ανακοίνωση του USB4. Το USB4 βασίζεται και είναι συμβατό με το Thunderbolt 3. Το Thunderbolt 3 ήταν συμβατό με θύρες USB-C.

Ενώ τα πρότυπα Thunderbolt και USB είναι συχνά συμβατά μεταξύ τους, οι προδιαγραφές τους ήταν ιστορικά διαφορετικές. Μια συσκευή USB που είναι συνδεδεμένη σε μια θύρα Thunderbolt μπορεί να λειτουργήσει, αλλά πιθανότατα δεν θα προσφέρει ταχύτητες Thunderbolt. Ο ρυθμός μεταφοράς περιορίζεται από το πιο αργό μέλος. Παραδοσιακά, αυτό ήταν USB.

Ωστόσο, με την κυκλοφορία του Thunderbolt 4, οι ρυθμοί πρωτοκόλλου και δεδομένων είναι πλήρως συμβατοί με το USB 4, το οποίο είναι συμβατό με το Thunderbolt 3, USB 3.2 και USB 2.0. Αυτή η σύγκλιση συμβατότητας καθιστά το USB το πιο συμβατό πρότυπο, αν και οι συσκευές USB4 δεν είναι πιθανό να εμφανιστούν μέχρι 2021.

The History of Thunderbolt

Κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξής του, το Thunderbolt ονομαζόταν Light Peak. Το Light Peak προοριζόταν αρχικά να είναι ένα πρότυπο οπτικής διεπαφής. Η Thunderbolt απέρριψε τον στόχο υπέρ της πιο παραδοσιακής ηλεκτρικής καλωδίωσης.

Αυτό έκανε το Thunderbolt πιο εύκολο στην εφαρμογή. Αντί να βασίζεται σε μια νέα σύνδεση, το Thunderbolt βασίστηκε στην υπάρχουσα DisplayPort τεχνολογίας και ο σχεδιασμός του mini-connector. Η ιδέα ήταν να επιτραπεί σε ένα καλώδιο να μεταφέρει ένα σήμα βίντεο και ένα τυπικό σήμα δεδομένων. Το DisplayPort ήταν μια λογική επιλογή μεταξύ των διεπαφών βίντεο, επειδή είχε ένα βοηθητικό κανάλι δεδομένων ενσωματωμένο στις προδιαγραφές του. Οι άλλες δύο υποδοχές ψηφιακής οθόνης, HDMI και DVI, δεν είχε αυτή την ικανότητα.

Για να επιτύχει το τμήμα σύνδεσης δεδομένων της διεπαφής Thunderbolt, η Intel χρησιμοποίησε το πρότυπο PCI-Express προσδιορισμός. Η χρήση της διεπαφής PCI-Express ήταν μια λογική κίνηση επειδή χρησιμοποιήθηκε ως διεπαφή σύνδεσης για τη σύνδεση εσωτερικών στοιχείων σε ένα επεξεργαστή.

Thunderbolt, Γνωρίστε την Apple

Για την Apple, το Thunderbolt ήταν μια άσκηση για τη μείωση της ακαταστασίας των καλωδίων. Υπερφορητοί φορητοί υπολογιστές σαν το MacBook προσφέρουν περιορισμένο χώρο για εξωτερικές περιφερειακές συνδέσεις. Με το Thunderbolt, η Apple συνδύασε δεδομένα και σήματα βίντεο σε μια ενιαία υποδοχή. Το τμήμα σήματος δεδομένων του καλωδίου Thunderbolt επέτρεψε τη χρήση της οθόνης Θύρες USB, ένα FireWire λιμάνι, και α Gigabit Ethernet πάνω από ένα μόνο καλώδιο.

Περισσότερες από μία συσκευές σε μία θύρα

Το Thunderbolt μπορεί να τρέξει πολλές συσκευές από μία μόνο περιφερειακή θύρα λόγω της λειτουργικότητας της αλυσίδας μαργαρίτας. Για να λειτουργήσει αυτό, τα περιφερειακά Thunderbolt πρέπει να έχουν μια εισερχόμενη και μια θύρα σύνδεσης εξόδου.

Η πρώτη συσκευή στην αλυσίδα συνδέεται με τον υπολογιστή. Η επόμενη συσκευή στην αλυσίδα συνδέει τη θύρα εισόδου της με τη θύρα εξόδου της πρώτης συσκευής. Στη συνέχεια, το μοτίβο επαναλαμβάνεται για κάθε επόμενη συσκευή στην αλυσίδα. Εναλλακτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε α Αποβάθρα Thunderbolt για να συνδέσετε πολλές συσκευές στον υπολογιστή σας χρησιμοποιώντας μία μόνο θύρα.

Υπάρχουν όρια στον αριθμό των συσκευών που μπορούν να λειτουργήσουν σε μία μόνο θύρα Thunderbolt. Το πρότυπο (συμπεριλαμβανομένων των Thunderbolt 3 και 4) επιτρέπει τη σύνδεση έως και έξι συσκευών με αλυσίδα. Εάν συνδέσετε πάρα πολλές συσκευές, μπορεί να κορεστεί εύρος ζώνης και να μειώσει τη συνολική απόδοση των περιφερειακών.

Συμβατότητα DisplayPort

Οι θύρες Thunderbolt είναι πλήρως συμβατές με τα πρότυπα DisplayPort για τη διατήρηση της συμβατότητας με τις παραδοσιακές οθόνες DisplayPort. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε οθόνη DisplayPort μπορεί να συνδεθεί σε μια περιφερειακή θύρα Thunderbolt. Ωστόσο, καθιστά αδύνατη τη σύνδεση δεδομένων Thunderbolt στο καλώδιο.

Εξαιτίας αυτού, εταιρείες όπως η Matrox και η Belkin σχεδίασαν σταθμούς βάσης Thunderbolt για υπολογιστές που επιτρέπουν διέλευση DisplayPort. Με αυτόν τον τρόπο, ο υπολογιστής μπορεί να συνδεθεί σε μια οθόνη και να χρησιμοποιήσει τις δυνατότητες δεδομένων της θύρας Thunderbolt για Ethernet και άλλες περιφερειακές θύρες.

PCI-Express

Με τα εύρη ζώνης δεδομένων PCI-Express, μια θύρα Thunderbolt μπορεί να μεταφέρει έως και 10 Gbps και προς τις δύο κατευθύνσεις. (Το Thunderbolt 3 και το 4 υποστηρίζουν συνολικό εύρος ζώνης έως 40 Gbps, το οποίο περιλαμβάνει το σήμα DisplayPort.) Αυτό είναι υπεραρκετό για τις περισσότερες περιφερειακές συσκευές στις οποίες θα συνδεόταν ένας υπολογιστής. Οι περισσότερες συσκευές αποθήκευσης λειτουργούν κάτω από το ρεύμα Προδιαγραφές SATA, και δίσκους στερεάς κατάστασης δεν μπορεί να επιτύχει αυτές τις ταχύτητες.

Πλέον τοπική δικτύωση βασίζεται σε Gigabit Ethernet (1 Gbps), το οποίο είναι το ένα δέκατο του εύρους ζώνης που παρέχεται από μια σύνδεση PCIe 4 κατευθύνσεων. Κατά συνέπεια, οι οθόνες Thunderbolt και οι σταθμοί βάσης παρέχουν συνήθως περιφερειακές θύρες και διέρχονται δεδομένα για εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης.

Πώς συγκρίνεται το Thunderbolt με το USB και το eSATA

USB 3.0 είναι η πιο διαδεδομένη από τις τρέχουσες περιφερειακές διεπαφές υψηλής ταχύτητας. Έχει το πλεονέκτημα ότι είναι συμβατό με όλα τα πίσω περιφερειακά USB 2.0. Ωστόσο, περιορίζεται σε μία θύρα ανά συσκευή, εκτός εάν α Διανομέας USB χρησιμοποιείται.

Το USB 3 προσφέρει πλήρεις αμφίδρομες μεταφορές δεδομένων, αλλά οι ταχύτητες είναι περίπου οι μισές από αυτές του Thunderbolt στα 4,8 Gbps. Δεν φέρει συγκεκριμένα σήμα βίντεο όπως το Thunderbolt για το DisplayPort. Χρησιμοποιείται για σήματα βίντεο είτε μέσω μιας άμεσης οθόνης USB ή μιας συσκευής σταθμού βάσης, η οποία διασπά το σήμα σε μια τυπική οθόνη. Το μειονέκτημα είναι ότι το σήμα βίντεο έχει μεγαλύτερη καθυστέρηση από το Thunderbolt με οθόνες DisplayPort.

Το USB4 διπλασιάζει τις ταχύτητες μεταφοράς του USB 3.0. Στα 40 Gbps, είναι στα ίδια επίπεδα με τα Thunderbolt 3 και 4, τα οποία είναι και τα δύο συμβατά με USB4.

Το Thunderbolt είναι πιο ευέλικτο από το eSATA περιφερειακή διεπαφή. Το εξωτερικό SATA είναι λειτουργικό μόνο για χρήση με μία συσκευή αποθήκευσης. Τα τρέχοντα πρότυπα eSATA ξεπερνούν τα 6 Gbps σε σύγκριση με τα 10 Gbps του Thunderbolt.

Κεραυνός 3

Κυκλοφόρησε το 2015, το Thunderbolt 3 βασίστηκε στις ιδέες των προηγούμενων εκδόσεων. Αντί να χρησιμοποιεί την τεχνολογία DisplayPort, το Thunderbolt 3 βασίζεται στο USB 3.1 και στο νέο του Βύσμα τύπου C. Αυτό άνοιξε νέες δυνατότητες, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας μεταφοράς ισχύος καθώς και σημάτων δεδομένων.

Πιθανότατα, ένας φορητός υπολογιστής που χρησιμοποιεί μια θύρα Thunderbolt 3 θα μπορούσε να τροφοδοτηθεί μέσω του καλωδίου, ενώ θα χρησιμοποιούσε επίσης το καλώδιο για την αποστολή βίντεο και δεδομένων σε οθόνη ή σταθμό βάσης. Οι ταχύτητες μεταφοράς για το Thunderbolt 3 ξεπερνούν τα 40 Gbps, που είναι υπεραρκετές για την ταυτόχρονη τροφοδοσία πολλών συσκευών.

Κεραυνός 4

Ανακοινώθηκε στις αρχές του 2020, με τις συσκευές να εμφανίζονται στα ράφια αργότερα μέσα στο έτος, το Thunderbolt 4 δεν πρόσθεσε ταχύτητα στο Thunderbolt 3. Ωστόσο, βελτίωσε τις προδιαγραφές με διάφορους τρόπους.

Το πρωτόκολλο Thunderbolt 4 μπορεί να υποστηρίξει δύο οθόνες 4K αντί για μία ή μία μεμονωμένη οθόνη 8K. Τα κορδόνια μπορούν να έχουν μήκος έως και δύο μέτρα. Περιλαμβάνει επίσης πολλά ελάχιστα πρότυπα για περιφερειακές συσκευές, συμπεριλαμβανομένης της υποστήριξης αφύπνισης για αποβάθρες, βαθμολόγησης ισχύος για φόρτιση φορητού υπολογιστή και προστασίας από επιθέσεις Thunderspy.

Το Thunderbolt 4 είναι πλήρως συμβατό με το πρωτόκολλο USB4 και τους ρυθμούς δεδομένων. Αυτή η πολλαπλή συμβατότητα έχει δημιουργήσει σύγχυση, δηλαδή ότι οι θύρες για Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 και USB4 δεν διακρίνονται οπτικά.