Який інтерфейс вибрати: Thunderbolt, FireWire або USB? Технологія Thunderbolt: як це працює і в чому плюси

Технології розвиваються постійно. Змінюються технічні можливості ноутбуків, зовнішній вигляд, Роз'єми комунікації. За останні роки техніка Apple отримала порт Thunderbolt. Кожен оновлений ноутбук має хоча б одні такий порт. Хоч і очікувалося, що Тандерболт витіснить Port USB 3.0, але цього поки не відбулося. Деякі моделі Apple ноутбуків оснащені тільки новими портами, що не зручно у використанні. Які переваги у Thunderbolt?

Перша назва цього інтерфейсу Light Peak. Це розробка компанії Intel спільно з Apple. Для чого і навіщо він потрібен? Цей стандарт не просто новий оптичний інтерфейс для зовнішніх пристроїв, він з'єднує в послідовний потік PCI Express і Display Port. Так забезпечується висока швидкість передачі даних. Інтерфейс підтримує високоточну синхронізацію за часом. Це головна вимога периферійних аудіо і відео технічних засобів.

Як це працює?

Зараз використовуються відеокарти з інтерфейсом PCI (або PCIe) - Express. Інтегрування в систему контролерів йде двома шляхами: пряме підключення до лініях PCI Express процесора (Ivy Bridge або Sandy Bridge). Або зв'язок з чіпсетом PCH через лінію PCIe. Дані з Display Port і PCIe проникають в контролер окремо, далі спільно переміщуються по кабелю і на виході розходяться. Вартість кабелю висока через те, що він активний. Кожен наконечник шнура оснащений чіпом-передавачем низької потужності. Чіпи-передавачі посилюють проходить сигнал.

Компанія розробник виявила, що кабель дає високу швидкість не тільки з оптоволоконним кабелем, але і з мідним. Так само технологія підтримує «гаряче» підключення, як у інтерфейсу FireWire. Підключайте в одну послідовний ланцюг до 6-ти пристроїв, з них може бути два монітори з Display Port . Для послідовного приєднання пристрою повинні мати по два порти Thunderbolt. Пристрій з єдиним портом ставлять замикаючим, т. К. Через нього не вийде передати сигнал далі.

У порту є фізичне поєднання з Mini Display Port, при підключенні труднощів не з'явиться. Інтерфейс оснащений двома лініями даних, обидві передають сигнали в обох напрямках зі швидкістю до 10 Гбіт в секунду. Одна лінія може бути застосована для передачі інформації між технікою, а друга використовується для сигналів екранів.

Кожен ноутбук випущений компанією Apple за останній час оснащений одним або декількома портами Thunderbolt. Корпус гаджета оснащується ними по обидва боки ближче до петель. Якщо ноутбук має тільки один єдиний порт (або все), і це стандарт Thunderbolt , То без додаткового перехідника не обійтися. Перехідник може знадобитися для підключення зовнішньої відеокарти. Така нехитра маніпуляція поліпшить графічні можливості у Apple MacBook Air 11 "Mid-2013. Якщо ви хочете підключити TV до ноутбука, то зробити це можна через HDMI роз'єм. Якщо його немає, на допомогу знову прийде перехідник.

Експрес-станція Belkin

Це девайс, що підключається через порт Thunderbolt, який з'єднує до восьми одиниць техніки. Підключення відбувається за коштами стандартів FireWire, USB, з'єднання по Ethernet і приєднання через шлейфовий Thunderbolt. З таким інструментом вам не знадобляться додаткові перехідники. Інструмент дозволяє отримати високу швидкість передачі інформації. Універсальний у використанні. Дизайн пристрою мінімалістський, стилістично підійде до всіх гаджетів компанії Apple. Експрес-станція компанії Belkin швидко передає великі обсяги інформації в високій якості.

Порівняння USB 3.0 з інтерфейсом Thunderbolt

Не дивлячись на очікування, стандарт USB-пристрій не був витіснений. Швидше навпаки, він популярний. Але з появою Thunderbolt інтерфейсу розширилися технічні можливості, хоч і за високою ціною. Як буде розвиватися боротьба цих інтерфейсів, покаже час, а поки можна порівняти їх характеристики.

Основні характеристики

Port USB забезпечує високу швидкість передачі даних, без обмеження довжини кабелю. Харчування управляється нормально, поєднується з попередніми стандартами. Висока швидкість досягається за рахунок паралельних допоміжних шин. Це збільшує швидкість передачі і дозволяє передавати інформацію полнодуплексная (дані передаються одночасно в дві сторони).

Рівень поставки потужності вище, ніж у версії 2.0 в 1,5 рази (якщо пристрої оптимізовані під стандарт). Якщо роз'єми не використовуються, то переходять в режими енергозбереження. Даний стандарт впорається з додатками, що вимагають високу пропускну здатність.

Port Thunderbolt 2 передає дані на високій швидкості. Це двосторонній інтерфейс, для послідовної передачі інформації, що використовується для під'єднання дисплеїв. Все як в HDMI, але ще є підтримка VGA і більш старі аналоги відео. Технологія забезпечує «гаряче» підключення без перевантаження системи. Через нього підключаються монітори, навіть якості 4K HD. Роз'єм дозволяє приєднувати послідовно більше трьох пристроїв (до шести) без втрати пропускної здатності кожного. Дає потужність в 10 Вт.

З огляду на основні характеристики кожного інтерфейсу можна сказати, що якийсь перевершує. Обидва подають великі надії на подальше використання і розвиток.

швидкісні показники

Показники швидкості, які будуть вказуватися нижче, є теоретичними, або максимально можливими. За фактом, вони бувають нижче. Найвища швидкість USB 3.0 досягає 5 ГБ в секунду. Це раз в десять вище, ніж показник версії 2.0. Підходить для сценаріїв з високою пропускною здатністю, навіть для зберігання інформації в RAID-масиві.

У Thunderbolt коннектора є чотири незалежні лінії передачі. Так для кожного приєднаного пристрою швидкість передачі буде дорівнює 10 ГБ в секунду. Друге покоління здатне передавати інформацію зі швидкістю 20 ГБ в секунду. Цей показник в 4 рази перевершує значення рівня швидкості у USB 3.0. Така швидкісна можливість забезпечується двома лініями передачі в двох напрямках одночасно. Тому можна сміливо сказати, що даний стандарт має перевагу перед USB 3.0.

Ціна

USB 3.0 застосовується повсюдно саме завдяки своїй низькій вартості. Виробники встановлюють на чіпсети Intel і AMD цей стандарт. Це універсальний стандарт, тому майже кожен пристрій має відповідний роз'єм. Це дає споживачеві широкий вибір кабелів усіх видів. Їх цінова категорія в межах доступної.

У випадку зі стандартом Thunderbolt все інакше. Ноутбук, який має такий роз'єм, знаходиться в цінової категорії від 1000 доларів. Для використання цього роз'єму, одного його наявності мало, потрібні адаптовані периферійні пристрої. Вони теж не з дешевої техніки. Навіть купуючи перехідники, доведеться витратити значну суму. Ця технологія дорожча ще через те що виробництво йде не масове. За критерієм ціни даний стандарт програє.

сумісність

3.0 і 2.0 USB сумісні. Якщо ви використовуєте стандартний кабель з більш раннім портом, то передача даних буде йти за найвищим межі порту нижнього стандарту. Даний роз'єм популярний і використовується повсюдно, тому у вас не виникне проблем з його використанням і підтримкою його зовнішніми пристроями.

Інтерфейс Thunderbolt 3 сумісний з двома попередніми поколіннями: 1 і 2. «Рідні» кабелі теж можна використовувати для всіх поколінь. Для отримання найвищої швидкості передачі необхідно, щоб всі гаджети ланцюга мали підтримку 3-го покоління стандарту. Підключити периферійний дисплей має Mini Display Port можна безпосередньо. Однак шнур Mini Display Port використовувати із зовнішнім пристроєм Thunderbolt не вийде.

Для підключення інших стандартів, наприклад, VGA, DVI і HDMI, необхідні перехідники. Вартість цих перехідників висока, знайти їх буває теж не просто. Тому стандарт USB 3.0 найбільш зручний, через свого повсюдного використання.

висновок

Thunderbolt технологія заглядає далеко в майбутнє. Вона дійсно здатна передавати дані на високих швидкостях. Утруднення у використанні в багато викликано не готовністю інших пристроїв до роботи з роз'ємом. Стандарт не застосовується так популярно як USB 3.0, тому його виготовлення не взято на потік і собівартість висока. Сполучення з периферійними пристроями не мають необхідного порту ускладнюється додатковими витратами на покупку перехідників. Але, якщо розглядати підключення і роботу з адаптованими пристроями, то інтерфейс показує високий результат і величезний потенціал.

Якщо розглядати USB 3.0 як доступну альтернативу, то інтерфейс показує хороші показники. Сьогодні вже є версія 3.1, яка за показниками перевершує попередника. При цьому є поєднання практично з усіма пристроями. Це дозволяє не витрачати кошти на додаткові аксесуари у вигляді перехідників. Так само популярність стандарту забезпечує масове виробництво як техніки з портами, так і різних аксесуарів за доступними цінами.

Зараз зручним стандартом у використанні вважається USB 3.1. Але якщо дивитися в майбутнє, то стандарт Thunderbolt 3 задає високу планку. Тільки з часом дізнаємося, який «вхід» буде реалізовувати найбільшу кількість вимог.

• Переклад

Купили ви вже собі новий MacBook або MacBook Pro? А можливо, Google Pixel? Ви знаходитесь на порозі плутанини, завдяки цим новим портам «USB-C». Цей простецький на вигляд порт таїть в собі вселенську плутанину, і благословенна зворотна сумісність використовує різні кабелі для різних завдань. Покупцям доведеться дуже акуратно вибирати собі кабель!

USB Type-C: порти і протоколи

порти USB Type-C поширилися досить широко, Google почав використовувати їх на своїх комп'ютерах і телефонах Pixel і Nexus, Apple застосовує їх на 12 "MacBook, а тепер ще й на нових MacBook Pro. Це фізична специфікація для 24-контактного двостороннього штекера і відповідних кабелів. У цій статті я буду називати цей фізичний кабель і порт «USB-C», як найбільш часто використовуваний термін. Google повідомляє, що цей порт називають «USB-C» 21 мільйон разів, «USB C» 12 мільйонів разів, а правильно, «USB Type -C », всього 8,5 мільйонів разів.



Сумісність USB-C: підтримується кілька протоколів, і кожен рівень назад сумісний з рівнями нижче

USB-C дозволяє проходити через себе різним сигналам:

USB 2.0 - як не дивно, самі ранні пристрої на USB-C, включаючи Nokia N1, підтримували сигнали і харчування тільки для USB 2.0. Майже всі нові комп'ютери підтримують як мінімум USB 3.0, але у деяких телефонів і планшетів до сих пір є обмеження.

USB 3.1 gen 1 - дуже схожий на «SuperSpeed» USB 3.0, послідовний зв'язок на 5 Гбіт / с для всілякої периферії, від жорстких дисків до мережевих адаптерів і док-станцій. Сумісний з «SuperSpeed» USB 3.0, «Hi-Speed» USB 2.0 і навіть оригінальним USB 1.x з 1996 года! Цей протокол використовується Apple в 12 "MacBook.

USB 3.1 gen 2 - збиває з пантелику назва подвоює пропускну здатність USB-периферії до 10 Гбіт / с. Сумісний з усіма попередніми версіями USB. Його підтримують тільки найновіші пристрою USB-C. Цікаво, хто тільки придумав йому таку назву.

Alternate Mode (альтернативний режим) - фізичний роз'єм USB-C підтримує інші не-USB протоколи, включаючи DisplayPort, MHL, HDMI і Thunderbolt. Але не кожен пристрій підтримує протокол Alternate Mode, що дуже заплутує покупців.

Power Delivery (харчування) - це не протокол даних, але USB-C дозволяє підводити до 100 Вт енергії. Але знову, існують дві різні специфікації і безліч різних конфігурацій.

Audio Accessory Mode (аудіо-аксесуар) - специфікація для використання з аналоговим аудіо.

Головна проблема USB-C - заплутаність. Не кожен USB-C кабель, порт, пристрій і харчування будуть сумісні між собою, і розглядати доведеться безліч комбінацій. Нові самі наворочені пристрої (наприклад, MacBook Pro з Touch Bar) будуть підтримувати більшість різних використань порту, але поширені старі пристрої підтримують тільки USB 3.0 і, якщо пощастить, Alternate Mode DisplayPort.

Але і це ще не все. Багато периферійні пристрої USB-C теж мають свої обмеження. Уявіть USB-C адаптер HDMI. Він може реалізувати HDMI через USB 3.0, а може використовувати рідну Alternate Mode HDMI. Також він може використовувати мультиплекс HDMI з Thunderbolt Alternate Mode, і навіть, теоретично, HDMI через Thunderbolt з використанням зовнішнього графічного чіпа! Саме я розрекламував ідею Thunderbolt Display з вбудованим GPU. І лише найновіші комп'ютери будуть підтримувати всі три режими. Уявіть, як заплутається споживач, який купив адаптер «USB-C HDMI», виявивши, що він не працює з MacBook або Pixel або ще з чим?

Кабель-кошмар

StarTech Thunderbolt 3 USB-C Cable (40 Gbps)

Monoprice Palette Series 3.1 USB-C to USB-C with PD (10 Gbps, 100 Watts)

Monoprice Palette Series 3.0 USB-C to USB-C (5 Gbps, 15 Watts)

Monoprice Palette Series 2.0 USB-C to USB-C (480 Mbps, 2.4 Amps)

Ці кабелі виглядають однаковими, але можливості у них дуже різні! (По-моєму, Monoprice розмістили одну фотку для двох різних кабелів)

Проблеми з сумісністю кабелів ще серйозніші. Багато компаній, включаючи мою улюблену Monoprice, роблять кабелі USB-C різного якості і сумісності. Якщо не бути обережним, можна обмежити можливості або навіть пошкодити ваші пристрої не тим кабелем. Серйозно: неправильний кабель може пошкодити ваш пристрій! Такого бути не повинно, однак ж ось воно як.

Деякі кабелі з USB-C на обох кінцях можуть передавати лише 5 Гбіт / с, інші сумісні з 10 Гбіт / с USB 3.1 gen 2. Інші не можна використовувати для харчування, або вони не сумісні з Alternate Mode Thunderbolt. Подивіться на Monoprice 3.1 10 Gbps / 100-Watt USB-C to USB-C, 3.0 5 Gbps / 15 Watt USB-C to USB-C і 2.0 480 Mbps / 2.4 A USB-C to USB-C. Чому вони взагалі існують? Навіщо потрібен кабель USB-C на USB-C з підтримкою тільки 2.0?

А ще є кабелі з різними роз'ємами на кінцях. Monoprice продає кльовий адаптер USB-C на USB 3.0 10 Гбіт / с, але у неї є ще й такий, який підтримує 5 Гбіт / с, і навіть обмежений 480 Мбіт / с USB 2.0. І виглядають вони практично однаково. Що за кошмар для споживача! Monoprice неправильно називає кожен 5 Гбіт / с кабель, як USB 3.0, а кожен 10 Гбіт / с кабель, як USB 3.1. З іншого боку, такі найменування більш зрозумілі користувачеві, ніж офіційні.

Я не наїжджаю на Monoprice. Мені подобаються їхні кабелі. Але їх величезний асортимент кабелів USB-C прекрасно ілюструє проблему несумісності. Практично у всіх виробників і продавців є ці проблеми.

Thunderbolt 3

Перейдемо до ще більш заплутаною темі. Власники Mac з початку продажів в 2011 MacBook Pro звикли до гнізда Mini DisplayPort, що працює як графічним портом, так і портом даних. Також вони звикли до того, щоб засовувати кабель Thunderbolt в роз'єм Mini DisplayPort, і виявляти, що нічого не працює.

Той же досвід очікує нас і з новим портом USB Type-C:

Не у всіх портів USB-C однакові можливості. Багато розраховані тільки на дані, деякі вміють дані і відео, зовсім рідкісні - дані, відео і Thunderbolt 3!

Для Thunderbolt 3 потрібно спеціальний кабель. Хоча виглядає він абсолютно так само, як звичайний USB-C!

Пристрої з Thunderbolt 3 виглядають точно так само, як пристрої з USB-C - звичайні пристрої з кабелем USB-C обмежені швидкістю в 5 Гбіт / с або менше, але пристрої з Thunderbolt 3 передають PCI Express зі швидкістю 40 Гбіт / с!

Порти і кабелі Thunderbolt 3 повинні бути сумісні з кабелями, портами і пристроями USB 3.1 Type-C. Але працювати вони будуть повільніше. Славімо творця за зворотну сумісність. Це, до речі, спрощення. Насправді, Thunderbolt 3 це «Alternate Mode» для кабелю і порту Type-C, точно так же, як HDMI. Але на практиці, Thunderbolt 3 це надмножество USB 3.1 для USB-C, оскільки не буває реалізацій Thunderbolt 3 з підтримкою тільки USB 2.0.

Тому власники машин з підтримкою Thunderbolt 3 повинні бути обережні, купуючи пристрої та кабелі, щоб не пролетіти з пропускною спроможністю. Більшість поточних аксесуарів і кабелів USB-C від Apple будуть працювати з новим MacBook Pro (він зворотно сумісний), але можуть не забезпечити повну швидкість. А власникам старих 12 " Retina MacBook ще гірше, оскільки пристрої з Thunderbolt 3 там працювати взагалі не будуть!

Оскільки Thunderbolt 3 включає дані і відео, легко можна заплутатися з сумісністю комп'ютерів, кабелів і пристроїв. Наприклад, кабель Thunderbolt 3 може підтримувати два монітори 4К 60 Гц, або навіть монітор на 5К, при тому, що кабель USB-C обмежений одним 4К монітором. Забавно, що у USB-C Alternate Mode сумісність відео не така, як у Thunderbolt 3. Останній підтримує HDMI 2.0, а USB 3.1 вміє тільки HDMI 1.4b. Але у випадку з DisplayPort у USB 3.1 буде перевага, він підтримує версію 1.3, а не тільки 1.2, як Thunderbolt 3. Все залежить від реалізації на конкретній машині.

Іконку Thunderbolt на новому MacBook Pro Apple робити не стала, ніж ще більше заплутала споживачів!

Зауважте, що бувають кабелі Thunderbolt 3 як на 40, так і на 20 Гбіт / с. А MacBook Pro не сумісний з першим поколінням контролерів Texas Instruments Thunderbolt 3, що використовувалися в багатьох моделях пристроїв Thunderbolt 3!

Моя думка

З огляду на цей божевільний рівень «сумісності» для нового порту USB Type-C, покупцям доведеться бути дуже обережними. І якщо те, що індустрія рухається до простого, надійного, двосторонньому порту для даних, відео та харчування, це добре - то ця каша з пристроїв і кабелів буде засмучувати споживачів і діставати техніків.

Доповнення: якщо встромив, то має працювати

Я отримав багато критики первісної версії статті, і вона полягає в тому, що начебто не все так погано, як я описую. В основному, це дійсно так, поки у людей є телефони Nexus з підтримкою тільки USB, і т.п. Але мені здається, що існує проблема з великою кількістю варіантів використання цього універсального кабелю і порту.

Електроніка перестала бути областю інтересів для одних тільки гиків. Більшість комп'ютерів, телефонів, планшетів і периферії набувають люди, які не підковані технічно. Вони не відрізнять протокол від інтерфейсу і не зобов'язані розбиратися в тому, чим "USB Type-C" відрізняється від "Thunderbolt 3" або "USB 3.1". Вони хочуть купувати речі, підключати їх, і щоб все працювало. Вони оцінюють сумісність за формою і збігом роз'ємів, а не специфікаціям і логотипу.

Історично індустрія справлялася з цим. Після перших шорсткостей, USB стало благом для середнього користувача. Кабелі, пристрої, периферія - в більшості своїй просто працюють. Хоча досвід від використання USB 3, Mini USB, Micro USB і зарядок високої потужності не кращий, то очікування користувача «підходить, значить, працює» і сьогодні вірно для USB. Я сам прямо зараз використовую гірлянду дешевих USB-кабелів. І причина в тому, що USB був і кабелем, і протоколом. Крім харчування (скільки iPad повільно заряджаються від кубиків iPhone?), USB працював тому, що USB - це USB.

А тепер з'являється «універсальний» кабель, здатний стати єдиним портом на пристрої. Дані, відео, харчування - для всього один порт USB Type-C. А Intel переключилася на вищу передачу, Додавши абсолютно окремий світ підтримки даних і відео, Thunderbolt 3. Нереалістично очікувати, що всі порти, кабелі та й пристрої будуть правильно працювати один з одним, особливо, якщо набагато дешевше зробити пристрій або кабель USB 3.1 gen 1 або навіть USB 2.0.

З цього моменту (з початку продажів пристроїв Thunderbolt 3) у нас є порт, що не виправдовує очікувань користувача. Кабелі не сумісні, пристрої не підтримують якусь периферію, хоча порти виглядають однаково. Це кошмар: споживач витягне не той кабель з ящика, магазину чи рюкзака, і вирішить, що пристрій або зарядка зламана, коли він не буде працювати. Ми зіткнемося з розчаруваннями, поверненнями і заплуталася техподдержкой.

це стара історія з сумісністю. Ми покращуємо сумісність, щоб підняти очікування споживачів того, що все буде просто працювати. Але USB Type-C ніколи не буде просто працювати, тому що USB-C - це занадто багато речей одночасно. І це кошмар.

Thunderbolt | Тепер і на ПК

Користувачі Mac і ПК ніколи не зійдуться на думці, яка платформа має кращу операційну систему. Але що стосується "заліза" у володарів ПК тут явну перевагу. При підборі процесорів, відеокарт і материнських плат у нас набагато більше вибору. Якщо ви використовуєте Mac, вам доведеться чекати, поки Apple додасть підтримку потрібного вам пристрою (якщо це взагалі коли-небудь трапиться).

Thunderbolt порушив правило, за яким ПК першими отримує передові технології. Уже майже рік власники нових Mac користуються інтерфейсом Thunderbolt, Який був розроблений Intel у співпраці з Apple. Досвідченим користувачам ПК довелося просто сидіти і чекати, хоча недолік продуктів з цим інтерфейсом помітно полегшив це очікування.

MSI недавно представила першу материнську плату з підтримкою Thunderbolt. Модель Z77A-GD80 припиняє монополію Apple на самий "крутий" інтерфейс з часів першого стандарту USB. Отримана нами плата практично ідентична моделі Z77A-GD65, яку ми розглядали в огляді шести материнських плат на Z77 за ціною $ 160-220 , Крім наявності порту Thunderbolt 10 Гбіт / с на задній панелі введення / виводу (замість порту DVI), поряд з новим 14-фазним регулятором напруги.

Якщо ви ще не знайомі з технологією Thunderbolt або її реалізаціями, ми впевнені, що ви захочете мати такий інтерфейс в вашої наступної системі навіть незважаючи на те, що кількість пристроїв з його підтримкою поки не дуже велике.

Thunderbolt - це назва ініціативи Intel, яка спочатку носила кодове ім'я Light Peak-оптичний інтерфейс для підключення периферійних пристроїв. Коли корпорація Intel вперше представила технологію Light Peak на форумі IDF 2009 вважалося, що оптичний інтерфейс забезпечить пропускну здатність 10 Гбіт / с. Проте, версія з мідними проводами виявилася кращою ніж очікувалося раніше, і дозволила Intel переключитися на неї, знизивши вартість кінцевих вирішенні і додавши лінії живлення для пристроїв, що підключаються (до 10 Вт).

Найбільше ентузіастам не подобається те, що вже існує USB 3.0 як стандартна частина функціоналу чіпсетів AMD і Intel. Чому ми повинні платити за ще один інтерфейс? Зрештою, USB третього покоління з пропускною спроможністю 5 Гбіт / с практично відповідає пікової продуктивності сучасних SSD. Однак Thunderbolt не просто ще один інтерфейс для периферії. Він об'єднує DisplayPort і PCI Express в послідовний потік даних, дозволяючи створювати досить швидкісні зв'язки між пристроями (поряд з інноваційними ідеями, як, наприклад, MSI GUS II).

Виробники багато років грають з графічними рішеннями для USB, але нікому по-справжньому не вдавалося досягти успіху в цьому, оскільки унікальний набір команд USB просто не був спроектований для роботи з високопродуктивним введенням / висновком графічних даних. Проте, інтерфейс Thunderbolt має низькі затримки і високу пропускну здатність, що робить його надійною технологією для передачі даних з підтримкою високоточної синхронізації за часом, що ідеально підходить для зовнішніх відео- і аудіопристроїв.

Як працює Thunderbolt?

Дві схеми підключення контролера Thunderbolt в системі

контролери Thunderbolt інтегруються в систему одним з двох способів: або вони приєднується безпосередньо до ліній PCI Express процесорів класу Sandy Bridge або, або зв'язується з чіпсетом (PCH) через його лінії PCIe.

Нам здається, що в десктопном сегменті більшість постачальників материнських плат будуть здійснювати підключення через PCH, щоб не займати лінії на процесорі, які, в основному, призначені для дискретної графіки. Така конфігурація потенційно може створити "вузьке місце", так як з'єднання DMI між процесором і чіпсетом теоретично нормально справляється з потоками в 2 Гбайт / с в обидва боки. Якщо ви підключили багато SATA-накопичувачів, то максимальна продуктивність інтерфейсу Thunderbolt може бути обмежена.

На зображенні вище ви можете бачити, як дані з DisplayPort проходять між контролером Thunderbolt і Flexible Display Interface (FDI) на PCH. FDI має власний шлях, спеціально відведений для передачі інформації, і він не створює навантаження на DMI 2.0.

Дані з PCIe і DisplayPort надходять в контролер Thunderbolt окремо, змішано проходять через кабель Thunderbolt і розділяються в кінці.

для Thunderbolt потрібен активний кабель, тому він такий дорогий (в районі $ 50). Кожен кінець кабелю використовує два крихітних чіпа-передавача низької потужності Gennum GN2033, які відповідають за посилення проходить сигналу, щоб забезпечити швидкість передачі даних 10 Гбіт / с на відстані до трьох метрів.

Від самого початку Thunderbolt повинен був передавати дані за допомогою оптичного передавач і оптоволоконний кабель. Але інженери Intel виявили, що цільовий показник 10 Гбіт / с можна отримати з більш дешевим мідним кабелем. Однак реалізація оптоволоконного варіанти триває, і в майбутньому ми сподіваємося побачити оптичні кабелі, що дозволяють підключати пристрої на досить великих відстанях. Як ми вже згадували, дротова версія здатна живити пристрої потужністю до 10 Вт. Коли з'являться оптичний варіант, всім тим, що підключається пристроїв потрібен буде окреме джерело живлення.

Незважаючи на безліч унікальних особливостей, багато ідей Thunderbolt запозичив в інших місцях. Наприклад, він підтримує "гаряче" підключення. І, як FireWire, він розрахований на роботу в ланцюжку з іншими пристроями. Системи з контролерами Thunderbolt будуть оснащуватися одним або двома портами, кожен буде підтримує до семи пристроїв в ланцюжку, два з яких можуть бути моніторами з підтримкою DisplayPort. Комбінації можуть бути такі:

• П'ять пристроїв і два дисплеї з портами Thunderbolt
• Шість пристроїв і один дисплей з портом Thunderbolt
• Шість пристроїв і один дисплей через адаптер mini-DisplayPort
• П'ять пристроїв, один дисплей з портом Thunderbolt і один дисплей через адаптер mini-DisplayPort

Звичайно, для послідовного ланцюжка необхідно, щоб у кожного пристрою (крім останнього) було два порти Thunderbolt. Тому, коли ви приєднали дисплей, у якого немає порту Thunderbolt (Через адаптер mini-DisplayPort), або у нього тільки один порт, далі передати сигнал по ланцюжку не вийде. Таким чином, при підключенні безлічі компонентів дисплеї необхідно ставити на останнє місце.

Сам по собі роз'єм Thunderbolt фізично сумісний з mini-DisplayPort, тому з підключенням проблем не виникне.

Якщо якісь умови розміщення даних PCIe і DisplayPort на одному кабелі? У теорії, немає. Apple і Intel вирішили проблему з якістю виведення на попередніх моделях пристроїв через оновлення прошивки в 2011 році. Інтерфейс використовує два канали даних, кожен з яких здатний передавати інформацію зі швидкістю 10 Гбіт / с в обох напрямках. У даному рішенні один канал використовується для передачі даних між пристроями, другий для сигналів дисплея. І навіть в цьому випадку ми говоримо про 10 Гбіт / с як про офіційну характеристиці Thunderbolt, Оскільки складати швидкості буде не зовсім вірним підходом.

Thunderbolt | Пропускна здатність інтерфейсу: порівняння з USB 3.0, FireWire і eSATA

За словами партнерів Intel, ультрабуки будуть використовувати контролер Cactus Ridge з одним портом через низький енергоспоживання платформ. Настільні системи, орієнтовані на ентузіастів, і пристрої, що працюють в ланцюжку, будуть використовувати контролер Cactus Ridge 4C. Обидві моделі контролера Cactus Ridge використовують чотири лінії PCIe 2.0. Раніше вважалося, що версія 2C буде займати тільки дві лінії, але розробник підтвердив, що ця думка була помилковою.

Контролер Intel Port Ridge теж є розробкою другого покоління. Тим не менш, він був спеціально спроектований для кінцевих пристроїв. Такі пристрої необхідно підключати в кінець послідовного ланцюга або використовувати окремо. Хорошим прикладом кінцевого пристрою є портативний 2,5 "SSD Elgato з одним портом Thunderbolt . І оскільки інтерфейс здатний живити пристрої потужністю до 10 Вт, в додаткового харчування немає необхідності.

Але навіщо потрібна диференціація контролерів Thunderbolt ? Intel намагається зробити технологію більш доступною там, де це можливо. Ми чули, що Light Ridge коштує близько $ 25- $ 30, а Eagle Ridge приблизно в половину менше. У Port Ridge знаходиться на відстані один канал Thunderbolt , Що використовується для сигналів DisplayPort, і, по суті, він є половиною контролера Eagle Ridge. Таким чином, одноканальний контролер Port Ridge з одним портом дозволяє постачальникам помітно знизити вартість кінцевих пристроїв.

Підтримка двох дисплеїв

Контролери Cactus Ridge 4C і Light Ridge використовують два виходи DisplayPort. У десктопних системах один канал підключається до вбудованої графіку процесора Sandy Bridge або. Другий віддається дискретної відеокарти. Звичайно, можливість підключення другого екрану важлива для систем high-end класу, тому материнські плати на базі чіпсета Z77 будуть використовувати чотириканальний контролер Cactus Ridge. Реалізація буде виглядати трохи дивно, оскільки вам знадобитися поворотний кабель DisplayPort між дискретною відеокартою і материнською платою. Але це єдиний спосіб встановити друге з'єднання до контролера Cactus Ridge 4C.

апрашівается питання, чому б просто не підключити монітор до відеокарти і не мучитися? Тому що Thunderbolt використовує активний кабель.

Активний кабель дозволяє контролеру Thunderbolt взаємодіяти з дисплеями на великих відстанях без шкоди цілісності сигналу. Однак довгий кабель DisplayPort не найкращий варіант, тому що після двох метрів сигнал починає погіршуватися. DVI використовує тільки пасивні кабелі, і здатність і частоту оновлення знижується зі збільшенням довжини (ось для чого існують подовжувачі DVI). Thunderbolt вирішує ці проблеми і спрощує підключення монітора.

Платформи з підтримкою Thunderbolt	контролер Thunderbolt	порти Thunderbolt	Втроенная графіка	дискретна графіка	Макс. Кількість підключаються дисплеїв
MacBook Air (Mid 2011)	Eagle Ridge	1	є	немає	1
MacBook Pro (13 ", початок 2011 року)	Light Ridge	1	є	немає	1
Mac mini (середина 2011 року) 2,3 ГГц	Eagle Ridge	1	є	немає	1
Mac mini Lion Server (середина 2011 року)	Eagle Ridge	1	є	немає	1
MacBook Pro (15 "і 17", початок 2011 року)	Light Ridge	1	є	є	2
iMac (Mid 2011)	Light Ridge	2	є	є	2
Mac mini (середина 2011), 2,5 ГГц	Light Ridge	1	є	є	2

Движок HD Graphics 4000 архітектури підтримує до трьох незалежних дисплеїв. Тому конфігурації без додаткової відеокарти, Але оснащені контролером Light Ridge / Cactus Ridge 4C, дають можливість управляти двома екранами Thunderbolt при працюючому дисплеї ноутбука.

Якщо у вашому ноутбуці встановлений контролер Eagle Ridge або Cactus Ridge 2C, ви зможете підключити тільки один дисплей Thunderbolt . Це обмеження контролера, тому, навіть якщо у вас є дискретна відеокарта, ви не зможете підключити другий пристрій з гніздом Thunderbolt .

Технічно можливо підключити два дисплеї через Thunderbolt за допомогою вбудованої графічної підсистеми Intel в настільній системі, Але для цього вона повинна відповідати наступним вимогам.

• Материнська плата повинна мати контролер Light Ridge або Cactus Ridge 4C.
• Материнська плата повинна мати вхід DisplayPort для прокладки сигналу другого дисплея.
• Материнська плата повинна мати вбудований вихід DisplayPort (з Intel HD Graphics 3000/4000), який повертається до входу.

Навіть незважаючи на те, що підключення зворотного кабелю це додаткова робота, в цьому все ж є сенс. Кабель дає вам можливість управляти другим екраном, використовуючи дискретну відеокарту. Без цього, підключити монітор Thunderbolt до високопродуктивної відеокарти неможливо.

Thunderbolt | Thunderbolt 103: контролер зсередини

Коли ви використовуєте послідовний ланцюг або кінцевий пристрій, контролер Thunderbolt забезпечує з'єднання PCIe 2.0 x4. Однак також забезпечується більш широка гнучкість для кількох приєднуються пристроїв. Наприклад, при чотирьох приєднаних пристроях, ви можете конфігурувати з'єднання як чотири окремих лінії PCIe 2.0 x1. Згідно Intel, контролер Cactus Ridge (2C / 4C) можна конфігурувати наступним чином:

• 1 * x4: один пристрій на чотири лінії
• 4 * x1: чотири пристрої по одній лінії на кожне
• 2 * x2: два пристрої по дві лінії на кожне
• 1 * x2 + 2 * x1: один пристрій на дві лінії і два пристрої на одну лінію кожне

Найчастіше використовується один пристрій, приєднане до контролера Thunderbolt , Тобто конфігурація 1 * x4. Проте, бувають ситуації, коли один контролер Thunderbolt контролює кілька пристроїв.

Thunderbolt | Температура активного кабелю

Можливо, ви не думали, що у зовнішніх рішень можуть виникнути проблеми з температурою, але Thunderbolt в прямому сенсі є "гарячою" технологією.

Інфрачервоне зображення того місця де кабель Thunderbolt з'єднується з материнською платою показує, що температура там сягає 43,30 градусів, навіть коли пристрій простоює. При активному обміні даними температура підвищується до 48,80 градусів.

Дані результати відносяться до активної кабелю Thunderbolt з двома чіпами Gennum GN2033 на кожному кінці. Коли потік інформації проходить через кабелі, чіпи обробляють дані активніше, тому ми отримуємо такі показники температури.

Тож не дивно, що в більш обмеженому простором оточенні, як наприклад MacBook Pro 13.3 ", термальні показники ще більш тривожні. На розташованому вище знімку температура кабелю Thunderbolt знаходиться в діапазоні 50 градусів. Зліва від нього знаходиться кабель FireWire 800. З іншого боку - кабель USB 2.0. І, хоча, здається, що ці інтерфейси теж випромінюють тепло, насправді вони нагрілися від кабелю Thunderbolt , Що знаходиться поруч. На щастя нагріваються тільки кінці кабелю, а самі дроти залишаються холодними.

Висока температура не стане для вас проблемою, якщо використовувати адаптер mini-DisplayPort. Сигнал дисплея завжди присутній в кабелі.

Отже, в порівнянні з USB і FireWire, кабелі Thunderbolt досить гарячі. Але тепло виділяється тільки на зарядному, до якого ви торкаєтеся короткий проміжок часу, коли відключаєте / підключаєте кабель, та й температура не така висока щоб обпектися.

Thunderbolt | Протоптуючи доріжку до високошвидкісних інтерфейсів

Незважаючи на не дуже яскравий дебют на ПК, чиста продуктивність інтерфейсу Thunderbolt вражає. Він забезпечує пропускну здатність приблизно 1 Гбайт / с, і ультрашвидкі зовнішні накопичувачі вже стають реальністю. але Thunderbolt не тільки дозволяє використовувати великі зовнішні диски, Але і виводить назовні шину PCIe вашої материнської плати, допомагаючи тим самим реалізувати інновації, які ми в якійсь мірі вже бачили, і ті, які без сумніву здивують нас в наступному році.

Можливо, найбільшим недоліком Thunderbolt є ціна, яка не дуже підходить для бюджетних рішень. Адаптер Seagate GoFlex на базі Thunderbolt коштує $ 190, що, погодьтеся, зовсім не дешево. Для порівняння, адаптери FireWire 800, які раніше вважалися дорогими, стоять в районі $ 80, і адаптери USB 3.0 продаються приблизно за $ 30. За таку високу ціну можна подякувати контролери Intel Thunderbolt , Особливо з огляду на той факт, що постачальники пристроїв на базі Thunderbolt не включають в набір кабелі. Тобто готуйтеся витратити ще $ 50 тільки для того, щоб підключити нову іграшку до материнської плати.

Однак представники Intel стверджують, що компанія робить все можливе, щоб знизити вартість: представлені більш дешеві контролери Thunderbolt другого покоління (Cactus Ridge і Port Ridge), до того ж компанія надає субсидії партнерам, щоб допомогти покрити витрати.

Незважаючи на свою технологічність і більш високу продуктивність, ентузіастам все ж слід дотримуватися більш дешевих контролерів накопичувачів, SSD на базі SATA і внутрішніх відеокарт. Кількість завдань, які вимагають можливостей інтерфейсу Thunderbolt як і раніше дуже мало. Ви можете отримати високошвидкісне зовнішнє сховище використовуючи масиви JBOD, а більшість людей не вважають, що обмеження кабелів DVI когось стискують. На даний момент технологія Thunderbolt займає певну нішу в настільних комп'ютерах, Залучаючи професійних аудіо і відео редакторів, яким потрібна низька затримка і висока пропускна здатність для швидкого переміщення великих обсягів даних.

інтерфейс Thunderbolt , Мабуть, більш перспективний в сфері мобільних пристроїв. Ми любимо ноутбуки за їх мобільність. Але зазвичай вони програють в продуктивності і гнучкості. Виносячи назовні інтерфейси PCI Express і DisplayPort, Thunderbolt дає можливість додати швидкий накопичувач, зовнішній пристрій для обробки графіки і великий монітор до маленького ноутбуку, який раніше з таким обладнанням працювати не міг.

Немає сумнівів в тому, що Thunderbolt компенсує недоліки сучасних зовнішніх інтерфейсів. Завдяки стандартам, на яких заснована технологія Thunderbolt , Поза корпусу (мобільного або настільного) можна робити речі, які раніше були неможливі.

Thunderbolt - це технологія, яка використовується для підключення периферійних пристроїв. Над технологією працювали корпорації Intel і Apple, вона утворює собою універсальний стандарт з'єднання ПК з іншими периферійними пристроями. Є певною альтернативою USB, але вдосконаленої і більш сучасною.

Thunderbolt - перекладається як «грім» і є сукупністю двох інтерфейсів DisplayPort і PCI Express. На один такий порт можна підключити до шести периферійних девайсів, тим самим, об'єднавши їх в один ланцюжок.

Переваги використання і характеристики

Головним достоїнством технології є те, що пропадає потреба у використанні комутатора або концентратора якщо потрібно підключити кілька гаджетів. Використовуючи всього один двоканальний порт можна задіяти одночасно до шести девайсів, При цьому вони не втратять у швидкості або продуктивності. Зараз технологія розвинена до такого рівня, що дозволяє досягати швидкості передачі даних до 40 Гбіт / с. З урахуванням того, що навіть перші версії Тандерболт перевершували по швидкості USB приблизно в два рази, технологія стрімко розвивається.

Ще однією особливістю технології є те, що вона дозволяє одночасно виробляти прийом і передачу даних. За допомогою роз'єму Thunderbolt можна так само підключити дисплеї з Mini DisplayPort або з адаптером DisplayPort, VGA, DVI, HDMI, використовуючи перехідники.

Переваги Сандерболт на великій швидкості передачі даних ще не закінчуються, тому що за допомогою цього інтерфейсу здійснюється харчування периферійних пристроїв підключених через цей порт. Тим самим дозволяючи позбавити користувача від потреби в безлічі кабелів.

порівняння версій

Зараз існують дві версії інтерфейсу Thunderbolt - 2 і 3. Більш рання версія використовує роз'єм Mini Display Port і має не таку велику пропускну здатність, вона обмежена в 20 Гбіт / сек, що як і раніше перевищує пропускну здатність USB в кілька разів. Тандерболт 3 - є останньою розробкою. Творці пішли від роз'єму MDP і перейшли на більш популярний USB Type C при цьому ще збільшивши пропускну здатність до 40 Гбіт / сек.

Вся топова лінійка Apple (Мас і Mac book) оснащені версією Thunderbolt 3.

Тандерболт і Pci Express

Архітектура PCI Express використовує високошвидкісну шину щоб здійснювати з'єднання і обмін даними між різними компонентами комп'ютера. За допомогою такої архітектури дані надходять до гаджету «безпосередньо» без якихось перешкод, тим самим забезпечуючи швидке взаємодія компонентів. Тандерболт в свою чергу використовуючи шинуPCI здійснює пряме підключення до неї, тим самим забезпечуючи собі велику пропускну здатність передачі інформації.

порт Тандерболт

Багато хто задається питанням, в якій роз'єм підключати кабель Thunderbolt? У цьому питанні розробники не стали викручуватися і Thunderbolt підключається в звичайний MDP порт, який присутній на всіх Macintosh.

Тандерболт і mini Displayport в чому різниця

Тандерболт включає в себе особливості технологій PCI Express і mini DisplayPort. Відповідно за допомогою нього можна передавати відео такої ж якості, як і через MDP.

На відміну від поширених роз'ємів для передачі відео-сигналу, таких як VGA і DVI, Тандерболт один пропонує кращі якості картинки, а головне можливістю передачі харчування за допомогою одного кабелю. У свою чергу інтерфейс USB, який забезпечує харчуванням периферійні пристрої, не володіє можливістю передачі відеосигналу хорошої якості. Єдине в чому виграє USB - це дешевизна виробництва, Саме тому багато виробників не хочуть відмовлятися від нього на користь Тадерболт.

Сумісність з USB і FireWire

Інші розробники випускають адаптери / перехідники для того, щоб можна було підключити девайси на інтерфейсах FireWire 400, FireWire 800 і більше поширеному USB. Обмеження по швидкості з'являється через контролерів, встановлених на даних пристроях.

Якщо підключити пристрої на інтерфейсі FireWire 400, пропускна здатність обміну даними буде обмежена 400 Мбіт / сек. А якщо підключений гаджет використовує інтерфейс USB 3.0 то обмеження по швидкості будуть 5 Гбіт / сек.

З цього випливає, що при підключенні будь-якого іншого пристрою через спеціальний адаптер, обмеження по пропускній здатності задає інший інтерфейс.

Чи можливо підключення декількох девайсів

На один порт Thunderbolt можливо підключити до шести різних пристроїв. Для цього буде потрібно щоб на кожному девайсе було по два таких порту. Один для входу, інший для послідовної зв'язку.

На відміну від більш старого інтерфейсу USB, На якому просідає швидкість передачі даних при підключенні повільного гаджета, технологія Thunderbolt розроблена спеціально таким чином, що може впорається з великою кількістю підключених низькошвидкісних пристроїв без шкоди швидкостіосновного каналу.