Mis on Thunderbolt?

Thunderbolt on riistvarastandard, mis võimaldab välisseadmete, näiteks nutitelefonide ja väliste kõvaketaste ühendamist arvutiga. Selle töötas välja Intel koostöös Apple'iga.

Thunderbolti versioonid

Neid on mitu Thunderbolti versioonid, mille uuemad iteratsioonid parandavad pidevalt andmeedastuskiirust või -kiirust. Thunderbolti esimene versioon, algselt nimega Light Peak, lasti turule 2011. aastal. Standard leiti esmakordselt Maci arvutitest, kuid sellest ajast alates on see jõudnud ka personaalarvutitesse, konkureerides sageli USB-standardiga. Kuid erinevalt USB-seadmetest, mis ei pea olema sertifitseeritud, peavad Thunderbolti seadmed olema Inteli sertifitseeritud.

Neljanda põlvkonna Thunderbolt nimega Thunderbolt 4 kuulutati välja 2020. aastal, kuid pärast USB4 väljakuulutamist. USB4 põhineb Thunderbolt 3-l ja ühildub sellega. Thunderbolt 3 ühildus USB-C-portidega.

Kuigi Thunderbolt ja USB standardid on sageli üksteisega ühilduvad, on nende spetsifikatsioonid ajalooliselt olnud erinevad. Thunderbolti porti ühendatud USB-seade võib töötada, kuid tõenäoliselt ei paku see Thunderbolti kiirust. Edastuskiirust piirab kõige aeglasem liige. Traditsiooniliselt oli see USB.

Thunderbolt 4 väljalaskmisega ühilduvad protokollid ja andmeedastuskiirused aga täielikult USB 4-ga, mis on tagasiühilduv Thunderbolt 3, USB-ga 3.2 ja USB 2.0. See ühilduvuse ühtlustumine teeb USB-st kõige paremini ühilduva standardi, kuigi USB4-seadmeid ei kuvata tõenäoliselt enne 2021.

Thunderbolti ajalugu

Arengu varajastes staadiumides nimetati Thunderbolti Light Peakiks. Light Peak oli algselt mõeldud optilise liidese standardiks. Thunderbolt loobus eesmärgist traditsioonilisema elektrikaabli kasuks.

See muutis Thunderbolti juurutamise lihtsamaks. Selle asemel, et loota uuele pistikule, põhines Thunderbolt olemasoleval DisplayPort tehnoloogia ja selle minipistiku disain. Idee oli võimaldada kaablil kanda videosignaali ja standardset andmesignaali. DisplayPort oli videoliideste seas loogiline valik, kuna selle spetsifikatsioonis oli sisse ehitatud lisaandmekanal. Ülejäänud kaks digitaalse ekraani pistikut, HDMI ja DVI, puudus see võimalus.

Thunderbolti liidese andmesideosa saavutamiseks kasutas Intel standardit PCI-Express spetsifikatsioon. PCI-Expressi liidese kasutamine oli loogiline samm, kuna seda kasutati konnektori liidesena sisemiste komponentide ühendamiseks. protsessor.

Thunderbolt, tutvuge Apple'iga

Apple'i jaoks oli Thunderbolt harjutus juhtmete segaduse vähendamiseks. Ultraportatiivsed sülearvutid nagu MacBook pakkuda piiratud ruumi välistele välisseadmete pistikutele. Thunderboltiga ühendas Apple andme- ja videosignaalid ühte konnektorisse. Thunderbolti kaabli andmesignaali osa võimaldas ekraanil kasutada USB-pordid, a FireWire port ja a Gigabit Ethernet ühe kaabli kaudu.

Rohkem kui üks seade ühes pordis

Thunderbolt suudab ühest välisseadme pordist käitada mitut seadet tänu oma ahela funktsionaalsusele. Selle toimimiseks peab Thunderbolti välisseadmetel olema sissetulev ja väljaminev konnektori port.

Keti esimene seade on arvutiga ühendatud. Ahela järgmine seade ühendab oma sissetuleva pordi esimese seadme väljamineva pordiga. Seejärel korratakse mustrit ahela iga järgmise seadme puhul. Teise võimalusena võite kasutada a Thunderbolti dokk mitme seadme ühendamiseks arvutiga ühe pordi abil.

Ühes Thunderbolti pordis töötavate seadmete arv on piiratud. Standard (sealhulgas Thunderbolt 3 ja 4) võimaldab ühendada kuni kuus seadet. Kui ühendate liiga palju seadmeid, võib see küllastuda ribalaius ja vähendada välisseadmete üldist jõudlust.

DisplayPorti ühilduvus

Thunderbolti pordid ühilduvad täielikult DisplayPorti standarditega, et säilitada ühilduvus traditsiooniliste DisplayPorti monitoridega. See tähendab, et Thunderbolti välisseadmete porti saab ühendada mis tahes DisplayPort-monitori. See aga muudab kaablil oleva Thunderbolti andmelingi töövõimetuks.

Seetõttu kavandasid sellised ettevõtted nagu Matrox ja Belkin arvutitele Thunderbolti tugijaamu, mis võimaldavad DisplayPorti läbida. Nii saab arvuti ühenduda monitoriga ja kasutada Thunderbolti pordi andmesidevõimalusi Etherneti ja muude välisseadmete portide jaoks.

PCI-Express

PCI-Expressi andmeside ribalaiuste abil võib üks Thunderbolti port kanda kuni 10 Gbps mõlemas suunas. (Thunderbolt 3 ja 4 toetavad kuni 40 Gbps üldist ribalaiust, mis sisaldab DisplayPorti signaali.) Sellest on enam kui piisav enamiku välisseadmete jaoks, millega arvuti ühenduse loob. Enamik salvestusseadmeid töötab alla voolu SATA spetsifikatsioonid, ja pooljuhtdraivid ei suuda neid kiirusi saavutada.

Enamik kohtvõrk põhineb Gigabit Ethernetil (1 Gbps), mis moodustab kümnendiku 4-suunalise PCIe ühenduse pakutavast ribalaiusest. Järelikult pakuvad Thunderbolti kuvarid ja tugijaamad tavaliselt väliseid porte ja edastavad andmeid väliste salvestusseadmete jaoks.

Kuidas Thunderbolt võrreldakse USB ja eSATA-ga

USB 3.0 on praegustest kiiretest välisseadmete liidestest kõige levinum. Selle eeliseks on see, et see ühildub kõigi tagasiulatuvate USB 2.0 välisseadmetega. Siiski on see piiratud ühe pordiga seadme kohta, välja arvatud juhul, kui a USB-jaotur kasutatakse.

USB 3 pakub täielikku kahesuunalist andmeedastust, kuid kiirus on umbes poole väiksem kui Thunderboltil (4,8 Gbps). See ei edasta spetsiaalselt videosignaali nii, nagu Thunderbolt DisplayPorti puhul. Seda kasutatakse videosignaalide edastamiseks kas otse USB-monitori või tugijaamaseadme kaudu, mis edastab signaali tavalisele monitorile. Negatiivne külg on see, et videosignaalil on suurem latentsusaeg kui Thunderboltil DisplayPorti monitoridega.

USB4 kahekordistab USB 3.0 edastuskiirust. 40 Gbps juures on see samal tasemel kui Thunderbolt 3 ja 4, mis mõlemad ühilduvad USB4-ga.

Thunderbolt on paindlikum kui eSATA perifeerne liides. Väline SATA on kasutatav ainult ühe salvestusseadmega kasutamiseks. Praegused eSATA standardid on maksimaalselt 6 Gbps võrreldes Thunderbolti 10 Gbps-ga.

Thunderbolt 3

2015. aastal välja antud Thunderbolt 3 tugines eelmiste versioonide ideedele. Selle asemel, et kasutada DisplayPort-tehnoloogiat, põhineb Thunderbolt 3 USB 3.1-l ja selle uuel C-tüüpi pistik. See avas uusi võimalusi, sealhulgas võime edastada nii võimsust kui ka andmesignaale.

Võimalik, et Thunderbolt 3 porti kasutav sülearvuti saaks kaabli kaudu toita, kasutades samal ajal kaablit video ja andmete saatmiseks monitorile või tugijaamale. Thunderbolt 3 edastuskiirus on 40 Gbps, mis on enam kui piisav mitme seadme samaaegseks toiteks.

Thunderbolt 4

Thunderbolt 4, mis teatati 2020. aasta alguses ja seadmed ilmusid riiulitele aasta hiljem, ei lisanud Thunderbolt 3-le kiirust. Siiski parandas see tehnilisi andmeid mitmel viisil.

Thunderbolt 4 protokoll toetab ühe 4K-kuva asemel kahte või ühte 8K-kuvarit. Juhtmed võivad olla kuni kaks meetrit pikad. See sisaldab ka mitmeid välisseadmete miinimumstandardeid, sealhulgas dokkide unerežiimist äratamise tugi, sülearvuti laadimise võimsuse reiting ja kaitse Thunderspy rünnakute eest.

Thunderbolt 4 ühildub täielikult USB4 protokolli ja andmeedastuskiirustega. See ristühilduvus on tekitanud segadust, nimelt on Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 ja USB4 pordid visuaalselt eristamatud.