Vysokorychlostní periferní port pro data a video
Ve své nejjednodušší nové technologii Thunderbolt je nezbytné předchozí rozhraní Light Peak, které bylo ve spolupráci s Intel a Apple zpracováno. Do rozhraní bylo provedeno několik změn z navrhované technologie na to, co lze nalézt v produktech. Například Light Peak byl původně určen jako standard optického rozhraní, ale Thunderbolt klesl ve prospěch tradiční elektrické kabeláže. To způsobí řadu omezení, jak funguje kabeláž, ale mnohem jednodušší je implementovat.
Video a konektor rozhraní
Velkým důvodem pro změnu v rozhraní Thunderbolt bylo vyřešit výběr konektoru rozhraní. Spíše než spoléhat na nový konektor, technologie Thunderbolt byla zpočátku založena na technologii DisplayPort a její designu s mini konektory. Důvodem bylo to, že jediný kombinovaný kabel mohl kromě datového signálu přenášet video signál. DisplayPort byla logická volba mezi rozhraními konektorů pro video, protože již byla do své specifikace zabudována pomocná datová stanice. Ostatní dva konektory digitálního zobrazení, HDMI a DVI, nemají tuto funkci.
Takže, co činí tuto funkci tak neuvěřitelnou? Dobrým příkladem je malý přenosný přenosný počítač, jako je MacBook Air . Má velmi omezený prostor pro externí periferní konektory. Použitím technologie Thunderbolt v zařízení bylo možné kombinovat datové i video signály do jediného konektoru. V kombinaci s displejem Apple Thunderbolt Display slouží monitor jako základna pro přenosný počítač. Část datového signálu kabelu Thunderbolt umožňuje, aby displej využíval USB porty, FireWire port a Gigabit Ethernet přes jeden kabel. To vede k dlouhé cestě ke snížení celkového nepořádek kabelů vycházející z notebooku a rozšiřuje celkové možnosti, protože jak fyzické ethernetové porty, tak porty FireWire nejsou uvedeny na ultratenkém přenosném počítači.
Pro zachování kompatibility s tradičními monitory DisplayPort jsou porty Thunderbolt plně kompatibilní s standardy DisplayPort. To znamená, že displej DisplayPort může být připojen k portu Thunderbolt. Je důležité si uvědomit, že to efektivně způsobí, že datový kabel Thunderbolt na kabelu nebude fungovat podél tohoto kabelu. Díky tomu společnosti jako Matrox a Belkin navrhují základnové stanice Thunderbolt, které se připojí k počítači umožňujícímu propojení DisplayPortu, aby se připojili k tradičnímu monitoru a stále využívají datové schopnosti tohoto portu Thunderbolt pro Ethernet a další periferní porty prostřednictvím základní stanice.
Použití více než jednoho zařízení na port rozhraní
Dalším prvkem, který se dostal do specifikace Thunderbolt, je schopnost využívat více zařízení z jednoho periferního portu. To šetří potřebu mít několik portů, které byly společné mnoha počítačům. Vzhledem k tomu, že se počítače zmenšují, je pro konektory méně místa. Mnoho ultratenkých notebooků, jako je například MacBook Air a ultrabooks, může mít pouze prostor pro dva nebo tři konektory. Existuje velké množství různých periferních portů, které se na takové zařízení mohou více hodit.
Chcete-li dosáhnout schopnosti používat více periferií na jednom portu, Thunderbolt převezme funkčnost řetězového řetězce, která byla zavedena s FireWire . Aby to fungovalo, mají periferní zařízení Thunderbolt vstupní i výstupní konektor. První zařízení řetězce je připojeno k počítači. Další zařízení v řetězci by připojilo svůj příchozí port k výstupnímu portu první. Každé další zařízení bude připojeno podobně k předchozí položce v řetězci.
Nyní existují určité limity počtu zařízení, které lze umístit na jediný port Thunderbolt. V současné době standardy umožňují zařazení až šesti zařízení do řetězce. Je zřejmé, že většina z toho má co do činění s omezeními šířky pásma dat, která je podporována. Pokud umístíte příliš mnoho zařízení, může tato šířka pásma nasytit a snížit celkový výkon periferií. To je nejvíce patrné u aktuálního standardu, pokud jsou k jednomu řetězci připojeny více displejů.
PCI-Express
Pro dosažení části datového spojení rozhraní Thunderbolt se společnost Intel rozhodla použít standardní specifikace PCI-Express . V podstatě Thunderbolt spojuje procesor s rozhraním PCI-Express 3.0 x4 a kombinuje to s videem DisplayPort a umístí ho přes jediný kabel. Použití rozhraní PCI-Express je logickým krokem, protože se již používá jako standardní konektorové rozhraní na procesorech pro připojení k vnitřním komponentům.
S datovými pásmy PCI-Express by měl být jediný port Thunderbolt schopen přenášet až 10 Gb / s v obou směrech. To je více než dost pro většinu současných periferních zařízení, ke kterým by se počítač připojil. Většina paměťových zařízení běží značně pod současnými specifikacemi SATA a dokonce i jednotky SSD nedokáží dosáhnout v blízkosti těchto rychlostí. Další, většina místních sítí je založena na Gigabitovém Ethernetu, který je jen desetina této celkové šířky pásma. Z tohoto důvodu jsou zobrazovací jednotky Thunderbolt a základnové stanice typicky schopné poskytovat síťové porty, periferiální porty USB a přesto mohou procházet data pro externí paměťová zařízení.
Jak se porovná s rozhraním USB 3 a eSATA
USB 3.0 je nejrozšířenější ze současných vysokorychlostních periferních rozhraní. Má tu výhodu, že je kompatibilní se všemi periferními zařízeními USB 2.0, což je mimořádně užitečné, ale má pouze jeden port na zařízení, pokud není použito zařízení s hubem. Nabízí plně obousměrné datové přenosy, ale rychlost je zhruba polovina rychlostí Thunderboltu při frekvenci 4,8 Gb / s. Zatímco neznázorňuje video signál tak, jak to Thunderbolt dělá pro DisplayPort, může být použito pro video signály buď přes přímý USB monitor, nebo přes zařízení základnové stanice, které může přerušit signál na standardní monitor. Nevýhodou je, že video signál má vyšší latenci než Thunderbolt s monitory DisplayPort.
Thunderbolt je samozřejmě mnohem flexibilnější než periferní rozhraní eSATA, protože je mnohem flexibilnější. Externí SATA je funkční pouze pro použití s externími paměťovými zařízeními. Navíc je skutečně funkční pouze pro připojení k jednomu úložnému zařízení. Nyní to může být diskové pole, které může být velmi rychlé a drží spoustu dat. Thunderbolt má jen tu výhodu, že se může připojit k více zařízením. Podobně stávající normy eSATA maximálně dosahují rychlosti 6 Gb / s ve srovnání s 10 Gb / s Thunderbolt.
Thunderbolt 3
Nejnovější verze programu Thunderbolt vychází z koncepcí předchozích verzí tím, že je zmenší, rychleji a má více funkcí. Spíše než pomocí technologie DisplayPort, není založeno na rozhraní USB 3.1 a na svém novém konektoru typu C. Tím se otevírají řada nových funkcí včetně možnosti nabízet napájení přes kabel kromě datových signálů. Lze předpokládat, že notebook používající port Thunderbolt 3 by mohl být napájen prostřednictvím kabelu, a to i při odesílání videa a dat na monitor nebo základní stanici. Rychlost je také jedním z nejlepších na trhu, který překonává rychlost 40 Gb / s, což je čtyřikrát vyšší než rychlosti Gen 3 USB 3.1. Port je stále poměrně omezený, avšak s nárůstem ultratenkých notebooků bude pravděpodobně přijat na špičkových obchodních strojích docela rychle díky funkcím, jako je použití grafických karet na stolních počítačích .
Závěry
Zatímco Thunderbolt byl docela pomalý být přijat výrobci mimo Apple, to začíná konečně vidět řadu vážných periferií, aby to na trh. Koneckonců, USB 3.0 byl propuštěn téměř rok předtím, než začal to do mnoha počítačů. Flexibilita konektoru rozhraní pro menší výpočetní zařízení je pro mnohé výrobce nesmírně přitažlivá, aby začala implementovat do svých ultratenkých notebooků. Ve skutečnosti nové specifikace Ultrabook 2.0 od společnosti Intel vyžadují, aby byly v systémech vyžadovány rozhraní Thunderbolt nebo USB 3.0. Tento požadavek pravděpodobně v nadcházejících letech značně podpoří přijetí přístavu rozhraní.