Cos'è il fulmine?

Thunderbolt è uno standard hardware che consente ai dispositivi periferici, come smartphone e dischi rigidi esterni, di connettersi a un computer. È stato sviluppato da Intel in collaborazione con Apple.

Versioni Thunderbolt

Ce ne sono diversi versioni di Thunderbolt, con le nuove iterazioni che migliorano costantemente nelle velocità o nelle velocità di trasferimento dei dati. La prima versione di Thunderbolt, inizialmente chiamata Light Peak, è stata lanciata nel 2011. Lo standard è stato trovato per la prima volta sui computer Mac, ma da allora si è diffuso sui PC, spesso in competizione con lo standard USB. Tuttavia, a differenza dei dispositivi USB, che non devono essere certificati, i dispositivi Thunderbolt devono essere certificati da Intel.

La quarta generazione di Thunderbolt, chiamata Thunderbolt 4, è stata annunciata nel 2020, mesi dopo l'annuncio di USB4. USB4 è basato e compatibile con Thunderbolt 3. Thunderbolt 3 era compatibile con le porte USB-C.

Sebbene gli standard Thunderbolt e USB siano spesso compatibili tra loro, le loro specifiche sono state storicamente diverse. Un dispositivo USB collegato a una porta Thunderbolt potrebbe funzionare, ma probabilmente non fornirà velocità Thunderbolt. La velocità di trasferimento è limitata dal membro più lento. Tradizionalmente, questo era USB.

Con il rilascio di Thunderbolt 4, tuttavia, protocollo e velocità dati sono completamente compatibili con USB 4, che è retrocompatibile con Thunderbolt 3, USB 3.2 e USB 2.0. Questa convergenza di compatibilità rende l'USB lo standard più compatibile tra loro, anche se è probabile che i dispositivi USB4 non vengano visualizzati fino a quando 2021.

La storia di Thunderbolt

Durante le sue prime fasi di sviluppo, Thunderbolt è stato chiamato Light Peak. Light Peak è stato originariamente concepito per essere uno standard di interfaccia ottica. Thunderbolt ha abbandonato l'obiettivo a favore di un cablaggio elettrico più tradizionale.

Ciò ha reso Thunderbolt più facile da implementare. Invece di affidarsi a un nuovo connettore, Thunderbolt si basava sull'esistente DisplayPort tecnologia e il suo design a mini-connettore. L'idea era di consentire a un cavo di trasportare un segnale video e un segnale dati standard. DisplayPort era una scelta logica tra le interfacce video perché aveva un canale dati ausiliario integrato nelle sue specifiche. Gli altri due connettori del display digitale, HDMI e DVI, mancava di questa capacità.

Per ottenere la parte di collegamento dati dell'interfaccia Thunderbolt, Intel ha utilizzato lo standard PCI Express specifica. L'utilizzo dell'interfaccia PCI-Express è stata una mossa logica perché è stata utilizzata come interfaccia connettore per il collegamento di componenti interni in a processore.

Fulmine, incontra Apple

Per Apple, Thunderbolt è stato un esercizio per ridurre l'ingombro dei cavi. Computer portatili ultraportatili come il MacBook offrono uno spazio limitato per i connettori delle periferiche esterne. Con Thunderbolt, Apple ha combinato dati e segnali video in un unico connettore. La parte del segnale dati del cavo Thunderbolt ha consentito l'utilizzo del display Porte USB, un FireWire porto, e a Gigabit Ethernet su un unico cavo.

Più di un dispositivo in una porta

Thunderbolt può eseguire più dispositivi da una singola porta periferica grazie alla sua funzionalità di collegamento a margherita. Affinché ciò funzioni, le periferiche Thunderbolt devono avere una porta connettore in entrata e una in uscita.

Il primo dispositivo della catena è collegato al computer. Il dispositivo successivo nella catena collega la sua porta in entrata alla porta in uscita del primo dispositivo. Quindi, il modello si ripete per ogni dispositivo successivo nella catena. In alternativa, puoi usare a Dock Thunderbolt per connettere più dispositivi al computer utilizzando un'unica porta.

Esistono limiti al numero di dispositivi che possono essere eseguiti su una singola porta Thunderbolt. Lo standard (inclusi Thunderbolt 3 e 4) consente il collegamento a margherita di un massimo di sei dispositivi. Se colleghi troppi dispositivi, può saturare il larghezza di banda e ridurre le prestazioni complessive delle periferiche.

Compatibilità DisplayPort

Le porte Thunderbolt sono completamente compatibili con gli standard DisplayPort per mantenere la compatibilità con i monitor DisplayPort tradizionali. Ciò significa che qualsiasi monitor DisplayPort può essere collegato a una porta periferica Thunderbolt. Tuttavia, rende inutilizzabile il collegamento dati Thunderbolt sul cavo.

Per questo motivo, aziende come Matrox e Belkin hanno progettato stazioni base Thunderbolt per computer che consentono un passaggio DisplayPort. In questo modo, il PC può connettersi a un monitor e utilizzare le capacità dati della porta Thunderbolt per Ethernet e altre porte periferiche.

PCI Express

Con le larghezze di banda dati PCI-Express, una singola porta Thunderbolt può trasportare fino a 10 Gbps in entrambe le direzioni. (Thunderbolt 3 e 4 supportano fino a 40 Gbps di larghezza di banda complessiva, che include il segnale DisplayPort.) Questo è più che sufficiente per la maggior parte dei dispositivi periferici a cui si connette un computer. La maggior parte dei dispositivi di archiviazione funziona al di sotto della corrente Specifiche SATA, e unità a stato solido non può raggiungere queste velocità.

Maggior parte rete locale è basato su Gigabit Ethernet (1 Gbps), che è un decimo della larghezza di banda fornita da una connessione PCIe a 4 vie. Di conseguenza, i display e le stazioni base Thunderbolt in genere forniscono porte periferiche e passano i dati per i dispositivi di archiviazione esterni.

Come Thunderbolt si confronta con USB ed eSATA

USB 3.0 è la più diffusa tra le attuali interfacce periferiche ad alta velocità. Ha il vantaggio di essere compatibile con tutte le periferiche USB 2.0 precedenti. Tuttavia, è limitato a una porta per dispositivo a meno che non sia Hub USB viene utilizzato.

USB 3 offre trasferimenti di dati bidirezionali completi, ma le velocità sono circa la metà di quelle di Thunderbolt a 4,8 Gbps. Non trasporta specificamente un segnale video come fa Thunderbolt per DisplayPort. Viene utilizzato per i segnali video tramite un monitor USB diretto o un dispositivo della stazione base, che invia il segnale a un monitor standard. Lo svantaggio è che il segnale video ha una latenza maggiore rispetto a Thunderbolt con monitor DisplayPort.

USB4 raddoppia le velocità di trasferimento di USB 3.0. A 40 Gbps, è sullo stesso piano di Thunderbolt 3 e 4, entrambi compatibili con USB4.

Thunderbolt è più flessibile del eSATA interfaccia periferica. SATA esterno è funzionante solo per l'uso con un singolo dispositivo di archiviazione. Gli attuali standard eSATA raggiungono un massimo di 6 Gbps rispetto ai 10 Gbps di Thunderbolt.

Fulmine 3

Rilasciato nel 2015, Thunderbolt 3 si basa sulle idee delle versioni precedenti. Invece di utilizzare la tecnologia DisplayPort, Thunderbolt 3 si basa su USB 3.1 e il suo nuovo Connettore di tipo C. Ciò ha aperto nuove possibilità, inclusa la capacità di trasferire energia e segnali di dati.

In teoria, un laptop che utilizza una porta Thunderbolt 3 potrebbe essere alimentato tramite il cavo e allo stesso tempo utilizzare il cavo per inviare video e dati a un monitor o a una stazione base. Le velocità di trasferimento per Thunderbolt 3 raggiungono i 40 Gbps, che è più che sufficiente per alimentare più dispositivi contemporaneamente.

Fulmine 4

Annunciato all'inizio del 2020, con i dispositivi che appariranno sugli scaffali nel corso dell'anno, Thunderbolt 4 non ha aggiunto alcuna velocità a Thunderbolt 3. Tuttavia, ha migliorato le specifiche in diversi modi.

Il protocollo Thunderbolt 4 può supportare due display 4K invece di uno o un singolo display 8K. I cavi possono essere lunghi fino a due metri. Include anche diversi standard minimi per i dispositivi periferici, tra cui il supporto per la riattivazione dalla sospensione per i dock, le potenze nominali per la ricarica del laptop e la protezione contro gli attacchi Thunderspy.

Thunderbolt 4 è completamente compatibile con il protocollo USB4 e le velocità di trasmissione dati. Questa compatibilità incrociata ha generato confusione, vale a dire che le porte per Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 e USB4 sono visivamente indistinguibili.