Високоскоростният периферен порт за данни и видео
Най-простият, новата технология Thunderbolt е от съществено значение за предишния интерфейс Light Peak, който се разработва в сътрудничество между Intel и Apple. Има няколко промени в интерфейса от предложената му технология до това, което може да се намери в продуктите. Например, Light Peak първоначално е бил предназначен да бъде оптичен интерфейсен стандарт, но Thunderbolt е спаднал в полза на по-традиционното електрическо окабеляване. Това води до редица ограничения за това как окабеляване работи, но го направи много по-лесно за изпълнение.
Видео и конектора на интерфейса
Основната причина за промяната в интерфейса Thunderbolt е свързана с избора на интерфейсен конектор. Вместо да разчита на нов конектор, технологията Thunderbolt първоначално е изградена върху технологията DisplayPort и дизайна на нейния мини-конектор. Причината за това е, че един комбиниран кабел може да носи видео сигнал в допълнение към сигнала за данни. DisplayPort е логичен избор между интерфейсите на видео конекторите, тъй като вече е имал помощен канал за данни, вграден в спецификацията му. Другите два цифрови конектора за дисплей, HDMI и DVI, нямат тази възможност.
И така, какво прави тази функция толкова убедителна? Добър пример е малък преносим лаптоп като MacBook Air . Има много ограничено пространство за външни периферни конектори. С помощта на Thunderbolt на устройството, Apple успя да комбинира както данни, така и видео сигнали в един конектор. Когато се комбинира с дисплея на Apple Thunderbolt, мониторът също така служи като базова станция за лаптопа. Частта за сигнала за данни на кабела Thunderbolt позволява на дисплея да използва USB портове, FireWire Port и Gigabit Ethernet по един кабел. Това от своя страна води до намаляване на общото претрупване на кабелите, излизащи от лаптопа, и разширява общите възможности, тъй като физическите Ethernet и FireWire портове не се предлагат на ултра-латентния лаптоп.
За да поддържат съвместимостта с традиционните монитори DisplayPort, Thunderbolt портовете са напълно съвместими със стандартите DisplayPort. Това означава, че всеки DisplayPort дисплей може да бъде прикачен към периферния порт на Thunderbolt. Важно е да се отбележи, че това ефективно ще направи връзката за предаване на данни на Thunderbolt на кабела неизползваема по протежение на този кабел. Поради това компании като Matrox и Belkin проектират базови станции Thunderbolt, които ще се свързват с компютър, който позволява преминаването през DisplayPort да се свърже с традиционен монитор и все още да използва възможностите за данни на този Thunderbolt порт за Ethernet и други периферни портове чрез базовата станция.
Използване на повече от едно устройство на интерфейсен порт
Друга особеност, която се вписва в спецификацията на Thunderbolt, е възможността да се използват множество устройства от един периферен порт. Това спестява от необходимостта да има няколко пристанища, които са общи за много компютри. Тъй като компютрите са по-малки, има по-малко място за съединители. Много преносими лаптопи като MacBook Air и ultrabooks могат да имат само място за два или три съединителя. Има голям брой различни периферни портове, които повече могат да се поберат на такова устройство.
За да се постигне способността да се използват множество периферни устройства на един и същ порт, Thunderbolt използва функционалността на веригата Daisy, въведена с FireWire . За да функционира това, периферните устройства Thunderbolt имат входен и изходен порт за свързване. Първото устройство на веригата е свързано към компютъра. Следващото устройство във веригата ще свърже своя входящ порт към изходящия порт на първия. Всяко следващо устройство ще бъде свързано по подобен начин с предишния елемент във веригата.
Сега, има някои ограничения за броя на устройствата, които могат да бъдат поставени на един Thunderbolt пристанище. В момента стандартите позволяват да бъдат поставени до шест устройства в една верига. Очевидно е, че голяма част от това е свързано с ограниченията на честотната лента на данните, която се поддържа. Ако поставите прекалено много устройства, той може да насити тази честотна лента и да намали цялостната производителност на периферните устройства. Това е най-очевидно при сегашния стандарт, когато няколко монитора са прикрепени към една верига.
PCI-Express
За да се постигне част от връзката за данни на интерфейса Thunderbolt, Intel реши да използва стандартните спецификации на PCI-Express . По същество Thunderbolt обединява PCI-Express 3.0 x4 интерфейс към процесора и комбинира това с видеото DisplayPort и го поставя върху един кабел. Използването на интерфейса PCI-Express е логично движение, тъй като това вече се използва като стандартен интерфейс за свързване на процесорите за свързване с вътрешни компоненти.
С честотните ленти на PCI-Express, един Thunderbolt порт трябва да може да пренася до 10Gbps и в двете посоки. Това е повече от достатъчно за повечето съвременни периферни устройства, към които ще се свърже компютър. Повечето устройства за съхранение работят доста под настоящите спецификации на SATA и дори твърди дискове не могат да постигнат в близост до тези скорости. Допълнителните, повечето местни мрежи са базирани на Gigabit Ethernet, което е само една десета от тази обща лента. Ето защо дисплеите на Thunderbolt и базовите станции обикновено са в състояние да предоставят мрежови, USB периферни портове и все пак да могат да преминават през данни за външни устройства за съхранение.
Как се сравнява с USB 3 и eSATA
USB 3.0 е най-разпространеният от настоящите високоскоростни периферни интерфейси. Тя има предимството, че е съвместима с всички USB 2.0 периферни устройства, които го правят изключително полезна, но има ограничението, че е един порт на устройство, освен ако не се използва устройство с хъб. Той предлага пълни двупосочни трансфери на данни, но скоростите са около половината от скоростта на Thunderbolt при 4.8Gbps. Въпреки че той не носи специално видео сигнал по начина, по който Thunderbolt прави за DisplayPort, той може да се използва за видео сигнали чрез директен USB монитор или чрез устройство на базова станция, което може да изведе сигнала на стандартен монитор. Недостатъкът е, че видео сигналът има по-висока латентност от Thunderbolt с монитори DisplayPort.
Thunderbolt очевидно е много по-гъвкав от периферния интерфейс eSATA, тъй като е много по-гъвкав. Външният SATA е функционален само за използване с външни устройства за съхранение. Освен това той е наистина функционален само за свързване към едно устройство за съхранение. Сега това може да бъде дисков масив, който може да бъде изключително бърз и да съдържа много данни. Thunderbolt има предимството да се свърже с няколко устройства. По подобен начин текущите стандарти eSATA достигат до 6Gbps в сравнение с 10Gbps на Thunderbolt.
Гръмотевица 3
Последната версия на Thunderbolt се основава на концепциите на предишните версии, като го прави по-малък, по-бърз и с повече функции. Вместо да използва технологията DisplayPort, тя не се основава на USB 3.1 и новия конектор тип. Това отваря редица нови възможности, включително способността да предлагат власт над кабела в допълнение към сигналите за данни. Разбираемо е, че лаптоп, използващ Thunderbolt 3 порт, може да бъде захранван от кабела, докато го използва и за изпращане на видео и данни на монитор или базова станция. Скоростите също са едни от най-добрите на пазара, достигайки 40 Gbps, четири пъти по-висока от тази на Gen 3 USB 3.1. Пристанището все още е сравнително ограничено в употребата му, но с нарастването на ултра-латентните лаптопи, вероятно ще бъде възприет на висок клас бизнес машини доста бързо благодарение на функции като използването на графични карти за настолни компютри .
Заключения
Докато Thunderbolt е доста бавно да се приеме от производителите извън Apple, тя започва да вижда най-накрая редица сериозни периферни устройства, които го правят на пазара. В края на краищата, USB 3.0 беше пусната почти година преди да започне да го прави в много компютри. Гъвкавостта на интерфейсния съединител за по-малки изчислителни устройства е изключително убедителна за много производители да започнат да се внедряват в своите преносими лаптопи. Всъщност новите спецификации на Ultrabook 2.0 от Intel изискват да се изисква интерфейс Thunderbolt или USB 3.0 в системите. Това изискване вероятно ще стимулира приемането на пристанището за интерфейс значително през следващите години.