Что нужно знать
- Thunderbolt - это аппаратный стандарт, разработанный Apple и Intel.
- Интерфейс Thunderbolt позволяет пользователям подключать такие устройства, как iPhone и внешние жесткие диски, к своим компьютерам.
- Thunderbolt 4 - последняя версия. Он конкурирует с USB4 и полностью совместим с другими устройствами.
Thunderbolt - это аппаратный стандарт, который позволяет периферийным устройствам, таким как смартфоны и внешние жесткие диски, подключаться к компьютеру. Он был разработан Intel в сотрудничестве с Apple.
Версии Thunderbolt
Существует несколько версий Thunderbolt, причем более новые итерации постоянно улучшают скорость или скорость передачи данных. Первая версия Thunderbolt, первоначально называвшаяся Light Peak, была запущена в 2011 году. Сначала этот стандарт был обнаружен на компьютерах Mac, но с тех пор он перешел на ПК, часто конкурируя со стандартом USB. Однако, в отличие от USB-устройств, которые не нуждаются в сертификации, устройства Thunderbolt должны быть сертифицированы Intel.
Четвертое поколение Thunderbolt под названием Thunderbolt 4 было анонсировано в 2020 году, через несколько месяцев после анонса USB4. USB4 основан на Thunderbolt 3 и совместим с ним. Thunderbolt 3 был совместим с портами USB-C.
Несмотря на то, что стандарты Thunderbolt и USB часто совместимы друг с другом, их характеристики исторически различались. USB-устройство, подключенное к порту Thunderbolt, может работать, но, скорее всего, оно не будет обеспечивать скорость Thunderbolt. Скорость передачи ограничивается самым медленным участником. Традиционно это был USB.
С выпуском Thunderbolt 4 протокол и скорость передачи данных полностью совместимы с USB 4, который имеет обратную совместимость с Thunderbolt 3, USB 3.2 и USB 2.0. Эта конвергенция совместимости делает USB наиболее кросс-совместимым стандартом, хотя устройства USB4 вряд ли появятся до 2021 года.
История Thunderbolt
На ранних стадиях разработки Thunderbolt назывался Light Peak. Изначально Light Peak задумывался как стандарт оптического интерфейса. Thunderbolt отказался от этой цели в пользу более традиционных электрических кабелей.
Это упростило реализацию Thunderbolt. Вместо того, чтобы полагаться на новый разъем, Thunderbolt был основан на существующей технологии DisplayPort и ее конструкции мини-разъема. Идея заключалась в том, чтобы по кабелю можно было передавать видеосигнал и стандартный сигнал данных. DisplayPort был логичным выбором среди видеоинтерфейсов, поскольку в его спецификацию был встроен вспомогательный канал данных. Два других разъема цифрового дисплея, HDMI и DVI, не имели такой возможности.
Чтобы реализовать часть канала передачи данных интерфейса Thunderbolt, Intel использовала стандартную спецификацию PCI-Express. Использование интерфейса PCI-Express было логичным ходом, поскольку он использовался как интерфейс-коннектор для подключения внутренних компонентов в процессоре.
Итог
Для Apple Thunderbolt был попыткой уменьшить беспорядок в проводах. Ультрапортативные ноутбуки, такие как MacBook, имеют ограниченное пространство для внешних периферийных разъемов. С помощью Thunderbolt Apple объединила данные и видеосигналы в один разъем. Сигнальная часть кабеля Thunderbolt позволяла дисплею использовать порты USB, порт FireWire и Gigabit Ethernet по одному кабелю.
Более одного устройства в одном порту
Thunderbolt может запускать несколько устройств с одного периферийного порта благодаря своей функции последовательного подключения. Чтобы это работало, периферийные устройства Thunderbolt должны иметь входящий и исходящий порты разъема.
Первое устройство в цепочке подключено к компьютеру. Следующее устройство в цепочке подключает свой входящий порт к исходящему порту первого устройства. Затем шаблон повторяется для каждого последующего устройства в цепочке. Кроме того, вы можете использовать док-станцию Thunderbolt для подключения нескольких устройств к компьютеру через один порт.
Существуют ограничения на количество устройств, которые могут работать на одном порту Thunderbolt. Стандарт (включая Thunderbolt 3 и 4) позволяет последовательно подключать до шести устройств. Если вы подключаете слишком много устройств, это может привести к перегрузке полосы пропускания и снижению общей производительности периферийных устройств.
Совместимость с DisplayPort
Порты Thunderbolt полностью совместимы со стандартами DisplayPort, что обеспечивает совместимость с традиционными мониторами DisplayPort. Это означает, что любой монитор DisplayPort можно подключить к периферийному порту Thunderbolt. Однако это приводит к неработоспособности канала передачи данных Thunderbolt на кабеле.
В связи с этим такие компании, как Matrox и Belkin, разработали базовые станции Thunderbolt для компьютеров, которые позволяют использовать DisplayPort. Таким образом, ПК может подключаться к монитору и использовать возможности данных порта Thunderbolt для Ethernet и других периферийных портов.
PCI-Express
Благодаря полосе пропускания данных PCI-Express один порт Thunderbolt может передавать до 10 Гбит/с в обоих направлениях. (Thunderbolt 3 и 4 поддерживают общую пропускную способность до 40 Гбит/с, включая сигнал DisplayPort.) Этого более чем достаточно для большинства периферийных устройств, к которым подключается компьютер. Большинство устройств хранения работают ниже текущих спецификаций SATA, а твердотельные накопители не могут достичь таких скоростей.
Большинство локальных сетей основаны на Gigabit Ethernet (1 Гбит/с), что составляет десятую часть пропускной способности, обеспечиваемой 4-сторонним соединением PCIe. Следовательно, дисплеи и базовые станции Thunderbolt обычно предоставляют периферийные порты и передают данные на внешние устройства хранения данных.
Как Thunderbolt сравнивается с USB и eSATA
USB 3.0 является наиболее распространенным из современных высокоскоростных периферийных интерфейсов. Преимущество заключается в том, что он совместим со всеми периферийными устройствами USB 2.0 с обратной связью. Однако он ограничен одним портом на устройство, если не используется концентратор USB.
USB 3 обеспечивает полную двунаправленную передачу данных, но скорость примерно вдвое меньше, чем у Thunderbolt - 4,8 Гбит/с. Он не передает видеосигнал, как Thunderbolt для DisplayPort. Он используется для видеосигналов либо через прямой USB-монитор, либо через устройство базовой станции, которое передает сигнал на стандартный монитор. Недостатком является то, что видеосигнал имеет более высокую задержку, чем Thunderbolt с мониторами DisplayPort.
USB4 удваивает скорость передачи по сравнению с USB 3.0. При скорости 40 Гбит/с он аналогичен Thunderbolt 3 и 4, оба из которых совместимы с USB4.
Thunderbolt более гибкий, чем периферийный интерфейс eSATA. Внешний SATA можно использовать только с одним устройством хранения. Текущие стандарты eSATA обеспечивают максимальную скорость 6 Гбит/с по сравнению с 10 Гбит/с Thunderbolt.
Громобой 3
Выпущенный в 2015 году Thunderbolt 3 построен на идеях предыдущих версий. Вместо использования технологии DisplayPort Thunderbolt 3 основан на USB 3.1 и его новом разъеме Type-C. Это открыло новые возможности, в том числе возможность передавать как мощность, так и сигналы данных.
Предполагается, что ноутбук, использующий порт Thunderbolt 3, может питаться по кабелю, а также использовать кабель для отправки видео и данных на монитор или базовую станцию. Максимальная скорость передачи для Thunderbolt 3 составляет 40 Гбит/с, чего более чем достаточно для одновременного питания нескольких устройств.
Громобой 4
Анонсированный в начале 2020 года, а устройства, появившиеся на прилавках в конце года, Thunderbolt 4 не прибавил скорости Thunderbolt 3. Тем не менее, он улучшил характеристики несколькими способами.
Протокол Thunderbolt 4 может поддерживать два дисплея 4K вместо одного или один дисплей 8K. Шнуры могут быть длиной до двух метров. Он также включает в себя несколько минимальных стандартов для периферийных устройств, в том числе поддержку выхода из спящего режима для док-станций, номинальную мощность для зарядки ноутбука и защиту от атак Thunderspy..
Thunderbolt 4 полностью совместим с протоколом USB4 и скоростью передачи данных. Эта перекрестная совместимость породила путаницу, а именно то, что порты для Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 и USB4 визуально неразличимы.
