Τι πρέπει να γνωρίζετε
- Το Thunderbolt είναι ένα πρότυπο υλικού που αναπτύχθηκε από την Apple και την Intel.
- Η διεπαφή Thunderbolt επιτρέπει στους χρήστες να συνδέουν συσκευές όπως iPhone και εξωτερικούς σκληρούς δίσκους στους υπολογιστές τους.
- Το Thunderbolt 4 είναι η πιο πρόσφατη έκδοση. Ανταγωνίζεται με το USB4 και είναι πλήρως συμβατό.
Το Thunderbolt είναι ένα πρότυπο υλικού που επιτρέπει σε περιφερειακές συσκευές, όπως smartphone και εξωτερικούς σκληρούς δίσκους, να συνδέονται με έναν υπολογιστή. Αναπτύχθηκε από την Intel σε συνεργασία με την Apple.
Εκδόσεις Thunderbolt
Υπάρχουν αρκετές εκδόσεις του Thunderbolt, με νεότερες επαναλήψεις να βελτιώνονται σταθερά στους ρυθμούς ή τις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων. Η πρώτη έκδοση του Thunderbolt, που αρχικά ονομαζόταν Light Peak, κυκλοφόρησε το 2011. Το πρότυπο βρέθηκε για πρώτη φορά σε υπολογιστές Mac, αλλά έκτοτε έφτασε στους υπολογιστές, συχνά ανταγωνιζόμενοι το πρότυπο USB. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις συσκευές USB, οι οποίες δεν χρειάζονται πιστοποίηση, οι συσκευές Thunderbolt πρέπει να είναι πιστοποιημένες από την Intel.
Η τέταρτη γενιά του Thunderbolt, που ονομάζεται Thunderbolt 4, ανακοινώθηκε το 2020, μήνες μετά την ανακοίνωση του USB4. Το USB4 βασίζεται και είναι συμβατό με το Thunderbolt 3. Το Thunderbolt 3 ήταν συμβατό με θύρες USB-C.
Ενώ τα πρότυπα Thunderbolt και USB είναι συχνά συμβατά μεταξύ τους, οι προδιαγραφές τους ήταν ιστορικά διαφορετικές. Μια συσκευή USB που είναι συνδεδεμένη σε μια θύρα Thunderbolt μπορεί να λειτουργήσει, αλλά πιθανότατα δεν θα προσφέρει ταχύτητες Thunderbolt. Ο ρυθμός μεταφοράς περιορίζεται από το πιο αργό μέλος. Παραδοσιακά, αυτό ήταν USB.
Με την κυκλοφορία του Thunderbolt 4, ωστόσο, οι ρυθμοί πρωτοκόλλου και δεδομένων είναι πλήρως συμβατοί με το USB 4, το οποίο είναι συμβατό με το Thunderbolt 3, το USB 3.2 και το USB 2.0. Αυτή η σύγκλιση συμβατότητας καθιστά το USB το πιο συμβατό πρότυπο, αν και οι συσκευές USB4 δεν είναι πιθανό να εμφανιστούν μέχρι το 2021.
The History of Thunderbolt
Κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξής του, το Thunderbolt ονομαζόταν Light Peak. Το Light Peak προοριζόταν αρχικά να είναι ένα πρότυπο οπτικής διεπαφής. Η Thunderbolt απέρριψε τον στόχο υπέρ της πιο παραδοσιακής ηλεκτρικής καλωδίωσης.
Αυτό έκανε το Thunderbolt πιο εύκολο στην εφαρμογή. Αντί να βασίζεται σε μια νέα υποδοχή, το Thunderbolt βασίστηκε στην υπάρχουσα τεχνολογία DisplayPort και στη σχεδίαση της μίνι υποδοχής. Η ιδέα ήταν να επιτραπεί σε ένα καλώδιο να μεταφέρει ένα σήμα βίντεο και ένα τυπικό σήμα δεδομένων. Το DisplayPort ήταν μια λογική επιλογή μεταξύ των διεπαφών βίντεο, επειδή είχε ένα βοηθητικό κανάλι δεδομένων ενσωματωμένο στις προδιαγραφές του. Οι άλλες δύο υποδοχές ψηφιακής οθόνης, HDMI και DVI, δεν είχαν αυτή τη δυνατότητα.
Για να επιτύχει το τμήμα σύνδεσης δεδομένων της διεπαφής Thunderbolt, η Intel χρησιμοποίησε την τυπική προδιαγραφή PCI-Express. Η χρήση της διεπαφής PCI-Express ήταν μια λογική κίνηση επειδή χρησιμοποιήθηκε ως διεπαφή σύνδεσης για τη σύνδεση εσωτερικών στοιχείων σε έναν επεξεργαστή.
Κατώτατη γραμμή
Για την Apple, το Thunderbolt ήταν μια άσκηση για τη μείωση της ακαταστασίας των καλωδίων. Οι υπερφορητοί φορητοί υπολογιστές όπως το MacBook προσφέρουν περιορισμένο χώρο για εξωτερικές περιφερειακές υποδοχές. Με το Thunderbolt, η Apple συνδύασε δεδομένα και σήματα βίντεο σε μια ενιαία υποδοχή. Το τμήμα σήματος δεδομένων του καλωδίου Thunderbolt επέτρεψε στην οθόνη να χρησιμοποιεί θύρες USB, θύρα FireWire και Gigabit Ethernet μέσω ενός μόνο καλωδίου.
Περισσότερες από μία συσκευές σε μία θύρα
Το Thunderbolt μπορεί να τρέξει πολλές συσκευές από μία μόνο περιφερειακή θύρα λόγω της λειτουργικότητας της αλυσίδας μαργαρίτας. Για να λειτουργήσει αυτό, τα περιφερειακά Thunderbolt πρέπει να έχουν μια εισερχόμενη και μια θύρα σύνδεσης εξόδου.
Η πρώτη συσκευή στην αλυσίδα είναι συνδεδεμένη στον υπολογιστή. Η επόμενη συσκευή στην αλυσίδα συνδέει τη θύρα εισόδου της με τη θύρα εξόδου της πρώτης συσκευής. Στη συνέχεια, το μοτίβο επαναλαμβάνεται για κάθε επόμενη συσκευή στην αλυσίδα. Εναλλακτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια βάση σύνδεσης Thunderbolt για να συνδέσετε πολλές συσκευές στον υπολογιστή σας χρησιμοποιώντας μία μόνο θύρα.
Υπάρχουν όρια στον αριθμό των συσκευών που μπορούν να λειτουργήσουν σε μία μόνο θύρα Thunderbolt. Το πρότυπο (συμπεριλαμβανομένων των Thunderbolt 3 και 4) επιτρέπει έως και έξι συσκευές να συνδέονται με αλυσίδα. Εάν συνδέσετε πάρα πολλές συσκευές, μπορεί να κορεστεί το εύρος ζώνης και να μειώσει τη συνολική απόδοση των περιφερειακών.
Συμβατότητα DisplayPort
Οι θύρες Thunderbolt είναι πλήρως συμβατές με τα πρότυπα DisplayPort για διατήρηση της συμβατότητας με τις παραδοσιακές οθόνες DisplayPort. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε οθόνη DisplayPort μπορεί να συνδεθεί σε μια περιφερειακή θύρα Thunderbolt. Ωστόσο, καθιστά αδύνατη τη σύνδεση δεδομένων Thunderbolt στο καλώδιο.
Εξαιτίας αυτού, εταιρείες όπως η Matrox και η Belkin σχεδίασαν σταθμούς βάσης Thunderbolt για υπολογιστές που επιτρέπουν διέλευση DisplayPort. Με αυτόν τον τρόπο, ο υπολογιστής μπορεί να συνδεθεί σε μια οθόνη και να χρησιμοποιήσει τις δυνατότητες δεδομένων της θύρας Thunderbolt για Ethernet και άλλες περιφερειακές θύρες.
PCI-Express
Με τα εύρη ζώνης δεδομένων PCI-Express, μια θύρα Thunderbolt μπορεί να μεταφέρει έως και 10 Gbps και προς τις δύο κατευθύνσεις. (Τα Thunderbolt 3 και 4 υποστηρίζουν συνολικό εύρος ζώνης έως 40 Gbps, το οποίο περιλαμβάνει το σήμα DisplayPort.) Αυτό είναι υπεραρκετό για τις περισσότερες περιφερειακές συσκευές στις οποίες θα συνδεόταν ένας υπολογιστής. Οι περισσότερες συσκευές αποθήκευσης λειτουργούν κάτω από τις τρέχουσες προδιαγραφές SATA και οι μονάδες στερεάς κατάστασης δεν μπορούν να επιτύχουν αυτές τις ταχύτητες.
Τα περισσότερα δίκτυα τοπικής περιοχής βασίζονται σε Gigabit Ethernet (1 Gbps), που είναι το ένα δέκατο του εύρους ζώνης που παρέχεται από μια σύνδεση PCIe 4 κατευθύνσεων. Κατά συνέπεια, οι οθόνες Thunderbolt και οι σταθμοί βάσης συνήθως παρέχουν περιφερειακές θύρες και περνούν δεδομένα για εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης.
Πώς συγκρίνεται το Thunderbolt με το USB και το eSATA
Το USB 3.0 είναι η πιο διαδεδομένη από τις τρέχουσες περιφερειακές διεπαφές υψηλής ταχύτητας. Έχει το πλεονέκτημα ότι είναι συμβατό με όλα τα πίσω περιφερειακά USB 2.0. Ωστόσο, περιορίζεται σε μία θύρα ανά συσκευή, εκτός εάν χρησιμοποιείται διανομέας USB.
Το USB 3 προσφέρει πλήρεις αμφίδρομες μεταφορές δεδομένων, αλλά οι ταχύτητες είναι περίπου οι μισές από αυτές του Thunderbolt στα 4,8 Gbps. Δεν φέρει συγκεκριμένα σήμα βίντεο όπως το Thunderbolt για το DisplayPort. Χρησιμοποιείται για σήματα βίντεο είτε μέσω μιας άμεσης οθόνης USB ή μιας συσκευής σταθμού βάσης, η οποία διασπά το σήμα σε μια τυπική οθόνη. Το μειονέκτημα είναι ότι το σήμα βίντεο έχει μεγαλύτερη καθυστέρηση από το Thunderbolt με οθόνες DisplayPort.
Το USB4 διπλασιάζει τις ταχύτητες μεταφοράς του USB 3.0. Στα 40 Gbps, είναι στα ίδια επίπεδα με τα Thunderbolt 3 και 4, τα οποία είναι και τα δύο συμβατά με USB4.
Το Thunderbolt είναι πιο ευέλικτο από την περιφερειακή διεπαφή eSATA. Το εξωτερικό SATA είναι λειτουργικό μόνο για χρήση με μία συσκευή αποθήκευσης. Τα τρέχοντα πρότυπα eSATA ξεπερνούν τα 6 Gbps σε σύγκριση με τα 10 Gbps του Thunderbolt.
Thunderbolt 3
Κυκλοφόρησε το 2015, το Thunderbolt 3 βασίστηκε στις ιδέες των προηγούμενων εκδόσεων. Αντί να χρησιμοποιεί την τεχνολογία DisplayPort, το Thunderbolt 3 βασίζεται στο USB 3.1 και στη νέα του υποδοχή Type-C. Αυτό άνοιξε νέες δυνατότητες, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας μεταφοράς ενέργειας καθώς και σημάτων δεδομένων.
Εννοητό, ένας φορητός υπολογιστής που χρησιμοποιεί θύρα Thunderbolt 3 θα μπορούσε να τροφοδοτηθεί μέσω του καλωδίου, ενώ θα χρησιμοποιούσε επίσης το καλώδιο για την αποστολή βίντεο και δεδομένων σε οθόνη ή σταθμό βάσης. Οι ταχύτητες μεταφοράς για το Thunderbolt 3 ξεπερνούν τα 40 Gbps, που είναι υπεραρκετές για την ταυτόχρονη τροφοδοσία πολλών συσκευών.
Thunderbolt 4
Ανακοινώθηκε στις αρχές του 2020, με τις συσκευές να εμφανίζονται στα ράφια αργότερα μέσα στο έτος, το Thunderbolt 4 δεν πρόσθεσε ταχύτητα στο Thunderbolt 3. Ωστόσο, βελτίωσε τις προδιαγραφές με διάφορους τρόπους.
Το πρωτόκολλο Thunderbolt 4 μπορεί να υποστηρίξει δύο οθόνες 4K αντί για μία ή μία οθόνη 8K. Τα κορδόνια μπορούν να έχουν μήκος έως και δύο μέτρα. Περιλαμβάνει επίσης πολλά ελάχιστα πρότυπα για περιφερειακές συσκευές, συμπεριλαμβανομένης της υποστήριξης αφύπνισης για αποβάθρες, βαθμολόγησης ισχύος για φόρτιση φορητού υπολογιστή και προστασίας από επιθέσεις Thunderspy.
Το Thunderbolt 4 είναι πλήρως συμβατό με το πρωτόκολλο USB4 και τους ρυθμούς δεδομένων. Αυτή η πολλαπλή συμβατότητα έχει δημιουργήσει σύγχυση, δηλαδή ότι οι θύρες για το Thunderbolt 4, το Thunderbolt 3 και το USB4 δεν διακρίνονται οπτικά.
