Η περιφερειακή θύρα υψηλής ταχύτητας για δεδομένα και βίντεο
Στην απλούστερη αυτή τεχνολογία, η νέα τεχνολογία Thunderbolt είναι απαραίτητη για την προηγούμενη διεπαφή Light Peak, η οποία επεξεργάστηκε σε συνεργασία μεταξύ της Intel και της Apple. Έχουν γίνει ορισμένες αλλαγές στη διεπαφή από την προτεινόμενη τεχνολογία σε αυτό που μπορεί να βρεθεί στα προϊόντα. Για παράδειγμα, το Light Peak προοριζόταν αρχικά να είναι ένα πρότυπο οπτικής διασύνδεσης, αλλά ο Thunderbolt έπεσε αυτό υπέρ της πιο παραδοσιακής ηλεκτρικής καλωδίωσης. Αυτό θέτει ορισμένους περιορισμούς στον τρόπο λειτουργίας της καλωδίωσης, αλλά έκανε πολύ πιο εύκολη την υλοποίησή της.
Βίντεο και το σύνδεσμο διασύνδεσης
Ο μεγάλος λόγος για την αλλαγή στη διεπαφή Thunderbolt είχε να κάνει με την επιλογή ενός συνδέσμου διεπαφής. Αντί να στηρίζεται σε μια νέα υποδοχή, η τεχνολογία Thunderbolt δημιουργήθηκε αρχικά με την τεχνολογία DisplayPort και τη σχεδίαση μίνι-συνδετήρων. Ο λόγος για να γίνει αυτό ήταν ότι ένα μόνο συνδυασμένο καλώδιο θα μπορούσε να μεταφέρει σήμα βίντεο επιπλέον του σήματος δεδομένων. Το DisplayPort ήταν μια λογική επιλογή μεταξύ των διασυνδέσεων βιντεοκασέτας επειδή είχε ήδη ενσωματωθεί ένα βοηθητικό κανάλι δεδομένων στις προδιαγραφές του. Οι άλλες δύο υποδοχές ψηφιακής απεικόνισης, HDMI και DVI, δεν έχουν αυτή τη δυνατότητα.
Έτσι, τι κάνει αυτό το χαρακτηριστικό τόσο συναρπαστικό; Ένα καλό παράδειγμα είναι ένα μικρό φορητό φορητό υπολογιστή όπως το MacBook Air . Έχει πολύ περιορισμένο χώρο για εξωτερικούς περιφερειακούς συνδετήρες. Με τη χρήση του Thunderbolt στη συσκευή, η Apple μπόρεσε να συνδυάσει σήματα δεδομένων και βίντεο σε έναν μόνο σύνδεσμο. Όταν συνδυάζεται με την Apple Thunderbolt Display, η οθόνη λειτουργεί επίσης ως σταθμός βάσης για το φορητό υπολογιστή. Το τμήμα σήματος δεδομένων του καλωδίου Thunderbolt επιτρέπει στην οθόνη να χρησιμοποιεί θύρες USB, θύρα FireWire και ένα Gigabit Ethernet μέσω ενός καλωδίου. Αυτό εξελίσσεται σε μεγάλο βαθμό στη μείωση της συνολικής ακαταστασίας των καλωδίων που εξέρχονται από το φορητό υπολογιστή και επεκτείνει τις συνολικές δυνατότητες, καθώς οι φυσικές θύρες Ethernet και FireWire δεν εμφανίζονται στον υπερσύγχρονο φορητό υπολογιστή.
Προκειμένου να διατηρηθεί η συμβατότητα με τις παραδοσιακές οθόνες DisplayPort, οι θύρες Thunderbolt είναι πλήρως συμβατές με τα πρότυπα DisplayPort. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε οθόνη DisplayPort μπορεί να συνδεθεί σε μια περιφερειακή θύρα Thunderbolt. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτό θα καταστήσει αποτελεσματικό το σύνδεσμο δεδομένων κεραυνού στο καλώδιο μη λειτουργικό κατά μήκος αυτού του καλωδίου. Εξαιτίας αυτού, εταιρείες όπως η Matrox και η Belkin σχεδιάζουν τους σταθμούς βάσης Thunderbolt που θα συνδεθούν με έναν υπολογιστή που επιτρέπει τη μετάδοση μέσω του DisplayPort για να συνδεθεί με μια παραδοσιακή οθόνη και ακόμα να χρησιμοποιήσει τις δυνατότητες δεδομένων αυτής της θύρας Thunderbolt για Ethernet και άλλες περιφερειακές θύρες μέσω του σταθμού βάσης.
Χρησιμοποιώντας περισσότερο από μία συσκευή ανά θύρα διασύνδεσης
Ένα άλλο χαρακτηριστικό που εξελίχθηκε στην προδιαγραφή Thunderbolt είναι η δυνατότητα χρήσης πολλαπλών συσκευών από μία μόνο περιφερειακή θύρα. Αυτό εξοικονομεί από την ανάγκη να έχουν πολλαπλές θύρες που ήταν κοινές σε πολλούς υπολογιστές. Καθώς οι υπολογιστές γίνονται μικρότεροι, υπάρχει μικρός χώρος για συνδέσεις. Πολλοί φορητοί υπολογιστές ultrabook , όπως το MacBook Air και τα ultrabooks, μπορούν να έχουν μόνο χώρο για δύο ή τρεις υποδοχές. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών περιφερειακών θυρών, κάτι περισσότερο από αυτό που μπορεί να χωρέσει σε μια τέτοια συσκευή.
Για να επιτύχει τη δυνατότητα χρήσης πολλαπλών περιφερειακών σε μία μόνο θύρα, ο Thunderbolt παίρνει τη λειτουργικότητα αλυσίδας Daisy που εισήχθη με το FireWire . Προκειμένου να λειτουργήσει αυτό, τα περιφερειακά Thunderbolt διαθέτουν και μια θύρα σύνδεσης και εξόδου. Η πρώτη συσκευή στην αλυσίδα είναι συνδεδεμένη στον υπολογιστή. Η επόμενη συσκευή στην αλυσίδα θα συνδέσει την εισερχόμενη θύρα με την εξερχόμενη θύρα του πρώτου. Κάθε επόμενη συσκευή θα συνδεθεί με το προηγούμενο στοιχείο της αλυσίδας.
Τώρα, υπάρχουν ορισμένα όρια στον αριθμό των συσκευών που μπορούν να τεθούν σε μία θύρα Thunderbolt. Επί του παρόντος, τα πρότυπα επιτρέπουν την τοποθέτηση έως και έξι συσκευών σε μια αλυσίδα. Προφανώς, πολλά από αυτά έχουν να κάνουν με τους περιορισμούς του εύρους ζώνης δεδομένων που υποστηρίζεται. Εάν τοποθετήσετε πάρα πολλές συσκευές, μπορεί να κορεστεί αυτό το εύρος ζώνης και να μειώσει τη συνολική απόδοση των περιφερειακών. Αυτό είναι πιο εμφανές με το ισχύον πρότυπο όταν συνδέονται πολλές οθόνες σε μία μόνο αλυσίδα.
PCI-Express
Για να επιτύχει το τμήμα σύνδεσης δεδομένων της διεπαφής Thunderbolt, η Intel αποφάσισε να χρησιμοποιήσει τις τυπικές προδιαγραφές PCI-Express . Ουσιαστικά, ο Thunderbolt συνδυάζει μια διεπαφή PCI-Express 3.0 x4 με τον επεξεργαστή και συνδυάζει αυτό με το βίντεο DisplayPort και το τοποθετεί σε ένα μόνο καλώδιο. Η χρήση της διασύνδεσης PCI-Express είναι μια λογική κίνηση, καθώς αυτή χρησιμοποιείται ήδη ως μια τυπική διασύνδεση συνδετήρων στους επεξεργαστές για σύνδεση με εσωτερικά εξαρτήματα.
Με τα εύρη ζώνης δεδομένων PCI-Express, μία θύρα Thunderbolt θα πρέπει να μπορεί να μεταφέρει μέχρι 10Gbps και προς τις δύο κατευθύνσεις. Αυτό είναι περισσότερο από αρκετό για τις περισσότερες περιφερειακές συσκευές στις οποίες θα συνδεθεί ένας υπολογιστής. Οι περισσότερες συσκευές αποθήκευσης λειτουργούν πολύ κάτω από τις τρέχουσες προδιαγραφές SATA και ακόμη και οι μονάδες SSD δεν μπορούν να επιτύχουν κοντά σε αυτές τις ταχύτητες. Επιπλέον, οι περισσότεροι τοπικοί δικτυακοί τόποι βασίζονται στο Gigabit Ethernet, το οποίο είναι μόνο το ένα δέκατο αυτού του συνολικού εύρους ζώνης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο προβολέας Thunderbolt και οι σταθμοί βάσης είναι κατά κανόνα σε θέση να παρέχουν τις δικτυακές θύρες, περιφερειακές θύρες USB και ακόμη να μπορούν να περάσουν από δεδομένα για εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης.
Πώς συγκρίνεται με το USB 3 και το eSATA
Το USB 3.0 είναι το πιο διαδεδομένο από τις τρέχουσες περιφερειακές διασυνδέσεις υψηλής ταχύτητας. Έχει το πλεονέκτημα ότι είναι συμβατό με όλα τα παρελθόντα περιφερειακά USB 2.0 που το καθιστά εξαιρετικά χρήσιμο, αλλά έχει τον περιορισμό να είναι μία θύρα ανά συσκευή εκτός και αν χρησιμοποιείται μια συσκευή πλήμνης. Προσφέρει πλήρεις αμφίδρομες μεταφορές δεδομένων, αλλά οι ταχύτητες είναι περίπου το μισό της ταχύτητας Thunderbolt στα 4,8 Gbps. Αν και δεν φέρει συγκεκριμένα ένα σήμα βίντεο όπως ο Thunderbolt για το DisplayPort, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σήματα βίντεο είτε μέσω μιας απευθείας οθόνης USB είτε μέσω μιας συσκευής σταθμού βάσης που μπορεί να σπάσει το σήμα σε μια τυποποιημένη οθόνη. Το μειονέκτημα είναι ότι το σήμα βίντεο έχει υψηλότερη καθυστέρηση από το Thunderbolt με οθόνες DisplayPort.
Το Thunderbolt είναι προφανώς πολύ πιο ευέλικτο από την περιφερειακή διεπαφή eSATA , καθώς είναι πολύ πιο ευέλικτο. Το εξωτερικό SATA είναι λειτουργικό μόνο για χρήση με εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης. Επιπλέον, είναι πραγματικά λειτουργικό μόνο για τη σύνδεση σε μία συσκευή αποθήκευσης. Τώρα, αυτό μπορεί να είναι ένας πίνακας δίσκων που μπορεί να είναι εξαιρετικά γρήγορος και να κρατάει πολλά δεδομένα. Το Thunderbolt έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να συνδεθεί σε πολλές συσκευές. Ομοίως, τα τρέχοντα πρότυπα eSATA φτάνουν τα 6Gbps σε σύγκριση με τα 10Gbps Thunderbolt.
Κεραυνός 3
Η τελευταία έκδοση του Thunderbolt βασίζεται στις έννοιες των προηγούμενων εκδόσεων, κάνοντάς την μικρότερη, ταχύτερη και με περισσότερα χαρακτηριστικά. Αντί να χρησιμοποιεί την τεχνολογία DisplayPort, δεν βασίζεται στο USB 3.1 και στη νέα υποδοχή τύπου C. Αυτό ανοίγει μια σειρά από νέες δυνατότητες, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας παροχής ισχύος μέσω του καλωδίου εκτός από τα σήματα δεδομένων. Προφανώς, ένας φορητός υπολογιστής που χρησιμοποιεί θύρα Thunderbolt 3 θα μπορούσε να τροφοδοτηθεί μέσω του καλωδίου ενώ το χρησιμοποιεί επίσης για την αποστολή βίντεο και δεδομένων σε μια οθόνη ή σταθμό βάσης. Οι ταχύτητες είναι επίσης μερικές από τις καλύτερες στην αγορά που ξεπερνούν τα 40Gbps, τέσσερις φορές την ταχύτητα των Gen 3 USB 3.1. Το λιμάνι εξακολουθεί να είναι αρκετά περιορισμένο στη χρήση του, αλλά με την άνοδο των υπερβολικά φορητών υπολογιστών, θα είναι πιθανό να υιοθετηθεί στις μηχανές υψηλής τεχνολογίας αρκετά γρήγορα, χάρη σε χαρακτηριστικά όπως η χρήση γραφικών καρτών γραφείου .
Συμπεράσματα
Παρόλο που ο Thunderbolt ήταν αρκετά αργός για να υιοθετηθεί από κατασκευαστές εκτός της Apple, αρχίζει να βλέπει τελικά μια σειρά από σοβαρά περιφερειακά να τα κάνουν στην αγορά. Μετά από όλα, το USB 3.0 κυκλοφόρησε σχεδόν ένα χρόνο πριν αρχίσει να το κάνει σε πολλούς υπολογιστές. Η ευελιξία του συνδέσμου διασύνδεσης για μικρότερες υπολογιστικές συσκευές είναι εξαιρετικά επιτακτική για πολλούς κατασκευαστές να αρχίσουν να υλοποιούν τους υπερσύγχρονους φορητούς υπολογιστές τους. Στην πραγματικότητα, οι νέες προδιαγραφές του Ultrabook 2.0 από την Intel απαιτούν τη χρήση μιας διεπαφής Thunderbolt ή USB 3.0 για τα συστήματα. Αυτή η απαίτηση θα υποκινήσει πιθανώς την υιοθέτηση του λιμένα διασύνδεσης κατά τα προσεχή έτη.