¿Qué es Thunderbolt?

Thunderbolt es un estándar de hardware que permite que los dispositivos periféricos, como teléfonos inteligentes y discos duros externos, se conecten a una computadora. Fue desarrollado por Intel en colaboración con Apple.

Versiones Thunderbolt

Hay varios versiones de Thunderbolt, con iteraciones más recientes que mejoran constantemente en las tasas o velocidades de transferencia de datos. La primera versión de Thunderbolt, inicialmente llamada Light Peak, se lanzó en 2011. El estándar se encontró por primera vez en las computadoras Mac, pero desde entonces se ha abierto camino hacia las PC, a menudo compitiendo con el estándar USB. Sin embargo, a diferencia de los dispositivos USB, que no necesitan certificación, los dispositivos Thunderbolt deben estar certificados por Intel.

La cuarta generación de Thunderbolt, llamada Thunderbolt 4, se anunció en 2020, meses después del anuncio de USB4. USB4 está basado y es compatible con Thunderbolt 3. Thunderbolt 3 era compatible con puertos USB-C.

Si bien los estándares Thunderbolt y USB a menudo son compatibles entre sí, sus especificaciones históricamente han sido diferentes. Un dispositivo USB conectado a un puerto Thunderbolt puede funcionar, pero es probable que no ofrezca velocidades Thunderbolt. La tasa de transferencia está limitada por el miembro más lento. Tradicionalmente, esto era USB.

Sin embargo, con el lanzamiento de Thunderbolt 4, el protocolo y las velocidades de datos son totalmente compatibles con USB 4, que es retrocompatible con Thunderbolt 3, USB 3.2 y USB 2.0. Esta convergencia de compatibilidad hace que USB sea el estándar con mayor compatibilidad cruzada, aunque es probable que los dispositivos USB4 no aparezcan hasta 2021.

La historia de Thunderbolt

Durante sus primeras etapas de desarrollo, Thunderbolt se llamó Light Peak. Light Peak fue originalmente pensado para ser un estándar de interfaz óptica. Thunderbolt abandonó el objetivo en favor de un cableado eléctrico más tradicional.

Esto hizo que Thunderbolt fuera más fácil de implementar. En lugar de depender de un nuevo conector, Thunderbolt se basó en el existente DisplayPort tecnología y su diseño de miniconector. La idea era permitir que un cable transportara una señal de video y una señal de datos estándar. DisplayPort fue una elección lógica entre las interfaces de video porque tenía un canal de datos auxiliar integrado en su especificación. Los otros dos conectores de pantalla digital, HDMI y DVI, carecía de esta capacidad.

Para lograr la parte de enlace de datos de la interfaz Thunderbolt, Intel utilizó el estándar PCI-Express especificación. El uso de la interfaz PCI-Express fue un movimiento lógico porque se usó como una interfaz de conector para conectar componentes internos en un procesador.

Thunderbolt, conoce a Apple

Para Apple, Thunderbolt fue un ejercicio para reducir el desorden de cables. Ordenadores portátiles ultraportátiles como el MacBook ofrecen espacio limitado para conectores periféricos externos. Con Thunderbolt, Apple combinó señales de video y datos en un solo conector. La parte de la señal de datos del cable Thunderbolt permitió que la pantalla usara Puertos USB, a FireWire puerto, y un Gigabit Ethernet a través de un solo cable.

Más de un dispositivo en un puerto

Thunderbolt puede ejecutar varios dispositivos desde un solo puerto periférico debido a su funcionalidad de conexión en cadena. Para que esto funcione, los periféricos Thunderbolt deben tener un puerto de conector de entrada y uno de salida.

El primer dispositivo de la cadena está conectado a la computadora. El siguiente dispositivo de la cadena conecta su puerto de entrada al puerto de salida del primer dispositivo. Luego, el patrón se repite para cada dispositivo subsiguiente en la cadena. Alternativamente, puede utilizar un Muelle Thunderbolt para conectar varios dispositivos a su computadora usando un solo puerto.

Hay límites en la cantidad de dispositivos que pueden ejecutarse en un solo puerto Thunderbolt. El estándar (incluidos Thunderbolt 3 y 4) permite conectar en cadena hasta seis dispositivos. Si conecta demasiados dispositivos, puede saturar el banda ancha y reducir el rendimiento general de los periféricos.

Compatibilidad DisplayPort

Los puertos Thunderbolt son totalmente compatibles con los estándares DisplayPort para mantener la compatibilidad con los monitores DisplayPort tradicionales. Esto significa que cualquier monitor DisplayPort se puede conectar a un puerto periférico Thunderbolt. Sin embargo, deja inoperable el enlace de datos Thunderbolt en el cable.

Debido a esto, compañías como Matrox y Belkin diseñaron estaciones base Thunderbolt para computadoras que permiten un paso DisplayPort. De esta manera, la PC puede conectarse a un monitor y utilizar las capacidades de datos del puerto Thunderbolt para Ethernet y otros puertos periféricos.

PCI-Express

Con los anchos de banda de datos PCI-Express, un solo puerto Thunderbolt puede transportar hasta 10 Gbps en ambas direcciones. (Thunderbolt 3 y 4 admiten hasta 40 Gbps de ancho de banda general, que incluye la señal DisplayPort). Esto es más que suficiente para la mayoría de los dispositivos periféricos a los que se conectaría una computadora. La mayoría de los dispositivos de almacenamiento funcionan por debajo de la corriente Especificaciones SATA, y discos de estado sólido no puede alcanzar estas velocidades.

La mayoría redes de área local se basa en Gigabit Ethernet (1 Gbps), que es una décima parte del ancho de banda proporcionado por una conexión PCIe de 4 vías. En consecuencia, las pantallas Thunderbolt y las estaciones base suelen proporcionar puertos periféricos y transmitir datos para dispositivos de almacenamiento externos.

Comparación de Thunderbolt con USB y eSATA

USB 3.0 es la más frecuente de las interfaces periféricas de alta velocidad actuales. Tiene la ventaja de ser compatible con todos los periféricos USB 2.0 anteriores. Sin embargo, se limita a un puerto por dispositivo a menos que un Concentrador USB se utiliza.

USB 3 ofrece transferencias de datos bidireccionales completas, pero las velocidades son aproximadamente la mitad que las de Thunderbolt a 4.8 Gbps. No transmite específicamente una señal de video como lo hace Thunderbolt para DisplayPort. Se utiliza para señales de video a través de un monitor USB directo o un dispositivo de estación base, que transmite la señal a un monitor estándar. La desventaja es que la señal de video tiene una latencia más alta que Thunderbolt con monitores DisplayPort.

USB4 duplica las velocidades de transferencia de USB 3.0. A 40 Gbps, está en la misma base que Thunderbolt 3 y 4, ambos compatibles con USB4.

Thunderbolt es más flexible que el eSATA interfaz periférica. SATA externo solo es funcional para su uso con un solo dispositivo de almacenamiento. Los estándares eSATA actuales alcanzan un máximo de 6 Gbps en comparación con los 10 Gbps de Thunderbolt.

Thunderbolt 3

Lanzado en 2015, Thunderbolt 3 se basó en las ideas de versiones anteriores. En lugar de utilizar la tecnología DisplayPort, Thunderbolt 3 se basa en USB 3.1 y su nuevo Conector tipo C. Esto abrió nuevas posibilidades, incluida la capacidad de transferir energía y señales de datos.

Posiblemente, una computadora portátil que use un puerto Thunderbolt 3 podría alimentarse a través del cable y al mismo tiempo usar el cable para enviar video y datos a un monitor o estación base. Las velocidades de transferencia para Thunderbolt 3 superan los 40 Gbps, que es más que suficiente para alimentar simultáneamente varios dispositivos.

Thunderbolt 4

Anunciado a principios de 2020, con dispositivos que aparecieron en los estantes a finales de año, Thunderbolt 4 no agregó velocidad a Thunderbolt 3. Aún así, mejoró las especificaciones de varias maneras.

El protocolo Thunderbolt 4 puede admitir dos pantallas 4K en lugar de una, o una sola pantalla 8K. Los cables pueden tener hasta dos metros de largo. También incluye varios estándares mínimos para dispositivos periféricos, incluido el soporte para despertar desde la suspensión para muelles, clasificaciones de potencia para la carga de computadoras portátiles y protección contra ataques Thunderspy.

Thunderbolt 4 es totalmente compatible con el protocolo USB4 y las velocidades de datos. Esta compatibilidad cruzada ha generado confusión, a saber, que los puertos para Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 y USB4 son visualmente indistinguibles.