Что такое шина thunderbolt

Видео:Что такое Thunderbolt: особенности и отличия от других стандартовСкачать

Thunderbolt — что это за разъем, плюсы и минусы интерфейса. Версии Тандерболт 1,2,3,4,5

С растущим спросом на все более компактные лэптопы появление универсального аппаратного интерфейса оставалось делом времени, пока в 2009 году инженеры Intel в сотрудничестве с IT-гигантом Apple не представили принципиально новую технологию Light Peak, вскоре ставшую известной как Thunderbolt.

Новейший высокоскоростной интерфейс объединяет в своей архитектуре дополняющие друг друга стандарты PCI-E и DP в единый последовательный сигнал, что позволяет подсоединять одновременно вплоть до шести устройств или подключать их параллельно через концентраторы на скорости до 40 Гбит/c.

Видео:Thunderbolt 4: БУДУЩЕЕ USB-CСкачать

Что такое Thunderbolt?

Thunderbolt — предназначенный для подключения периферии к ПК универсальный двунаправленный протокол, комбинирующий шины PCI-Е и DisplayPort. Начиная с 3-ей версии протокола, в качестве разъема за основу взят порт USB Type-С.

Смена первоначального рабочего названия на Thunderbolt обусловлена переходом с нецелесообразно дорогой оптоволоконной технологии Light Peak на использование меди в кабелях. Благодаря этому, удалось не только снизить затраты, но и повысить допустимую нагрузку до 10 Ватт на порт с целью подачи питания на подключенные устройства.

Видео:Всё о USB 4 и Thunderbolt 4 — где инновации?Скачать

Версии и виды Thunderbolt

За более, чем 10 лет развития, интерфейс претерпел немало изменений: повысилась пропускная способность, сменился разъем подключения, было существенно увеличено питание на шину и многое другое.

Вместе с тем, на смену третьей модификации интерфейса уже пришел Thunderbolt 4. Более того, в начале 2021 года представители Intel анонсировали планы по разработке Thunderbolt 5-го поколения.

Thunderbolt 1

Пилотная модификация интерфейса, представленная еще на заре 10-х годов, объединяет стандарты PCIe и DP и обеспечивает питание посредством одного кабеля. Технология использует 18-вольтовую шину и потребляет ток силой около 550 мА.

Среди особенностей интерфейса Thunderbolt 1-го поколения:

• В качестве порта за основу был взят разъем MiniDP;
• Задействовано 2 канала, пропускная способность одного составляет 10 Гбит/с. Предельная скорость контроллера ограничена 20 Гбит/с;
• Комбинируются 4 шины PCI-Е 2.0 и DisplayPort модификации 1.1a.

Thunderbolt 2

Обновленная спустя два года версия протокола Thunderbolt объединяет в себе два двунаправленных канала с производительностью 10 Гбит/с. Результирующая скорость, таким образом, достигает 20 Гбит/с. Объем информации, который единовременно может проходить через соединение, не увеличился, но пропускная способность канала повысилась вдвое.

Разъем подключения. Thunderbolt 2 поддерживает подключение внешних устройств, использующих Mini DisplayPort. Интерфейс также поддерживает последнюю спецификацию DisplayPort 2.1 без возможности последовательного подключения.

Поддержка периферии. Вторая версия контроллера, равно как и первая модификация, поддерживает одновременную работу вплоть до шести устройств, не теряя свою взаимосовместимость с USB и FireWire через соответствующие переходники.

Обратная совместимость. Во второй версии используется аналогичный разъем, что и раньше, поэтому оборудование, работающее корректно с Thunderbolt 2, не будет испытывать проблем с совместимостью со стандартом первой версии, равно как и наоборот. Однако же девайсы на базе Thunderbolt 1, подключенные ко входу следующей версии, не смогут функционировать на скорости, превышающей 10 Гбит/с.

Максимальное разрешение. Интеграция DisplayPort 1.2 добавляет поддержку формата сверхвысокого разрешения 4К в обновленной технологии.

Thunderbolt 3

Контроллер последующего поколения вышел в свет в 2015 году и отличался немалым числом новых технологических решений.

Порт подключения. Для соединения с периферией используется иной разъем — USB Type-C, пришедший на смену MiniDP.

Пропускная способность. В сравнении с прошлой версией, использующей шину PCI-Express 2 X4 с предельной производительностью 20 Гбит/с, в новом контроллере задействована шина PCI-Express 3 X4, а его скорость достигает уже 40 Гбит/с.

Энергопотребление. В противовес прошлой модификации, Thunderbolt 3 экономит половину электроэнергии и подает на контакты ток мощностью до 100 Ватт, лишая потребность в отдельном источнике питания для корректной работы особо требовательной периферии.

Видеоинтерфейс. Контроллер обеспечивает работу 8-полосного протокола DisplayPort 1.2, который может одновременно управлять двумя 4K-мониторами с частотой обновления кадров 60 Гц либо одним 4K-монитором с частотой 120 Гц, либо же одним 5K-монитором с частотой 60 Гц.

Совместимость. Новый интерфейс обладает совместимостью с Thunderbolt 1 и 2 при использовании соответствующего адаптера, а также с USB-периферией и устройствами DisplayPort через переходник.

Thunderbolt 4

В июле 2020 года Thunderbolt 4 ожидаемо пришел на смену порту третьего поколения. Скорость обмена данными однако не возросла — предельная пропускная способность сохранилась на уровне 40 Гбит/с. Сохранился и прежний разъем подключения — USB Type-C.

Тем не менее, четвертая версия привнесла достаточное количество улучшений:

• Во-первых, новый интерфейс способен обрабатывать значительно больший поток видеоданных. Thunderbolt 4 позволяет подсоединить 1 монитор с разрешением 8К либо два 4К-монитора, что вдвое увеличивает возможности Thunderbolt третьего поколения.
• Во-вторых, функция выхода из режима сна позволяет моментально возобновить взаимодействие с подключенной периферией.
• В-третьих, скорости по шине PCIe возросли вдвое — до 32 Гбит/с. Такое улучшение особенно важно при подключении внешних видеокарт.

Читайте также: Какие виды шин включает центральная системная шина

Наконец, улучшения коснулись и безопасности передачи данных с внедренной технологией виртуализации, которая накладывает дополнительные ограничения на прямой доступ к памяти.

Видео:USB 4 Что нового? // Отличия от Thunderbolt 3 // Type-CСкачать

Отличается ли Thunderbolt от Light Peak?

Light Peak — это лишь производственное название Thunderbolt на тот момент времени, пока технология находилась на первых порах разработки. Фактически, это названия одной и той же технологии.

Однако следует отметить, что хотя Thunderbolt и предназначен для использования как медных, так и оптоволоконных соединений, сейчас используются только первые. Они как раз таки и позволяют передавать питание.

Оптоволоконные провода вероятно начнут внедряться только тогда, когда появится необходимость в кабелях длиной свыше трех метров.

Видео:Что можно сделать с Thunderbolt 3 🔌 DIY in 5, эп. 42Скачать

Thunderbolt и DisplayPort — что эффективнее?

Будучи гибридной технологией, Thunderbolt совмещает в себе возможности PCI-Express и DisplayPort. Это позволяет высокоскоростному интерфейсу обрабатывать аналогичные типы данных в идентичном качестве — с разрешением выше Full HD и до восьми каналов звука, что позволяет и сам стандарт DisplayPort.

В случае с качеством обработки видеосигнала, основным ограничением является видеокарта. Например, новые модели ноутбуков поддерживают подключение мониторов с разрешением до 5120×2880 пикселей.

На ПК по типу Mac-клиентов порт Thunderbolt способен работать одновременно с двумя мониторами высокой разрешающей способности. Подключить монитор с поддержкой Mini DisplayPort можно напрямую либо через интерфейсы DisplayPort, HDMI, DVI или VGA при помощи адаптера.

Видео:[База Знаний] Фирменные разъемы Apple: Lightning и ThunderboltСкачать

Thunderbolt или FireWire, USB, eSATA

Ключевым преимуществом новой технологии перед другими стандартами очевидно остается высокая скорость обмена данными.

Еще же одним неоспоримым плюсом в пользу нового интерфейса является поддержка передачи как данных, включая видео и аудио, так и питания через единый компактный порт. Благодаря возможности последовательного подключения, можно соединить несколько периферийных устройств посредством одного кабеля.

Видео:Что такое Thunderbolt™ 3?Скачать

Совместимость Thunderbolt

При помощи адаптеров к портам Thunderbolt можно подсоединить оборудование, например, с USB-выходами, FireWire400 и FireWire800. На скорости однако это никак не повлияет в силу ограниченной производительности устаревших контроллеров. К примеру, кабель FireWire800 по-прежнему не сможет оперировать на скоростях свыше 800 Мбит/с.

Помимо питания, гибридный интерфейс Thunderbolt передает все типы данных: как медиа, включая аудио и видео, так и сеть, поэтому, кроме стандартного обмена данными, поддерживаются и Ethernet-подключения, и аудиоинтерфейсы.

Видео:ZOOM TAC-2R - звуковая карта на шине ThunderboltСкачать

Переходники и адаптеры для Thunderbolt

Вся периферия, поддерживающая протокол USB Type-C, а также кабели, переходники и зарядные устройства совместимы при присоединении к разъемам Thunderbolt 3 и 4, однако Thunderbolt-специфичные устройства, не будут обнаружены системой при подключении ко входу USB Type-C.

Визуальное различие между кабелями Thunderbolt и USB Type-C сводится к специфичной маркировке первых: на кабель, вне зависимости от его версии и модификации, нанесен логотип интерфейса в виде молнии. В свою очередь провода USB Type-C обладают иной маркировкой.

Видеоадаптеры. Для подключения к мониторам, имеющих отличные от Thunderbolt выходы, необходимы соответствующие переходники: с USB-С на HDMI и VGA производства Apple, а также адаптеры с USB-С на DisplayPort, MiniDP и DVI от сторонних производителей.

Адаптеры для передачи данных. Для соединения USB-периферии с новыми моделями ноутбуков, оснащенным входом Thunderbolt версии 3 или 4, понадобится специальный кабель, переходник или док-станция. В продаже можно найти как переходники от компании-разработчика, так и от сторонних производителей. Наиболее востребованные адаптеры — переходник с Thunderbolt 3 на Thunderbolt 2 и адаптер, обеспечивающий переход с интерфейса USB Type-C на стандартный и привычный USB Type-A.

С их помощью можно соединить компьютер с любым устройством, поддерживающим предыдущие модификации Thunderbolt 1 и 2, а также любое USB-устройство. Более того, существуют адаптеры для прямого подключения накопителей с портом FireWire.

Видео:Кабели Canyon USB-C 240W Thunderbolt 4 разрезал и показал что внутриСкачать

Сколько устройств можно подключить?

Интерфейс позволяет подсоединять до 6 девайсов на порт последовательным образом: например, к самому порту Thunderbolt можно подключить видеокарту, к видеокарте — клавиатуру, далее — USB-накопители и прочие вспомогательные адаптеры.

Последовательный тип подключения однако накладывает на периферийные устройства необходимость оснащения сразу двумя Thunderbolt-портами: первый — для соединения с устройством в начале цепи или непосредственно самим входом Thunderbolt на ноутбуке или десктопе, второй — для соединения с последующими периферийными устройствами.

Видео:Thunderbolt™ 3 — самое быстрое универсальное подключениеСкачать

Преимущества и недостатки Thunderbolt

Резюмируя, остановимся на положительных сторонах универсального интерфейса Thunderbolt:

• Поддержка до двух 4K-мониторов с частотой обновления кадров 60 Гц;
• Совмещение в одном интерфейсе двух дополняющих друг друга типов технологий — DisplayPort и PCI-E;
• Пропускная способность до 40 Гбит/с, что в 4 и 8 раз превосходит скорости стандартов USB 3.1 Type-C и USB 3.0 соответственно;
• Порт обладает повышенной мощностью и, следовательно, поддерживает опцию быстрой зарядки;
• Расширение возможностей за счет использования док-станций, позволяющих подключать в том числе и видеокарты.

Читайте также: Кто производит шины кордиант сноу кросс

Интерфейс однако не лишен и некоторых технологических недостатков:

• Устройства с Thunderbolt пока еще менее распространены, чем классическая USB-периферия. Вследствие этого, использовать все преимущества высокоскоростного интерфейса можно только на новом оборудовании;
• Более дорогая технология производства по сравнению с USB и Firewire;
• Куда меньшее число поддерживаемых устройств при последовательном подключении периферии. Так, Thunderbolt поддерживает одновременно 6 устройств, тогда как USB — более 120 подключений, а Firewire — до 63 устройств.

Видео:Знаменитые самолеты. Cерия 4. Republic Р-47 ThunderboltСкачать

Будущее — за Thunderbolt?

Попытка объединить данные, видеопоток и питание в одном небольшом интерфейсе обернулась для компании Intel успехом — он уже позволил унифицировать подключение разного рода периферии к компьютерам, повысив пропускную способность в 4 раза за 10 лет развития технологии.

Скорости передачи данных, удваивающиеся ежегодно, а также растущее разрешение мониторов до 8K и 16K оставляет широкие перспективы развития для Thunderbolt. Уже известно о том, что пропускная способность разрабатываемой пятой версии контроллера будет увеличена вдвое — до 80 Гбит в секунду.

Тенденция на уменьшение размеров ультрабуков будет также способствовать распространению Thunderbolt — со временем универсальный и компактный разъем сможет окончательно заменить собой FireWire, USB, eSATA и большинство видеовходов.

Видео:Пару слов о том как я не победил тандерболтСкачать

Как работает технология Thunderbold, и в чем плюсы?

Новая технология Thunderbolt имеет важное значение для предыдущего интерфейса Light Peak, над которым работали в сотрудничестве между Intel и Apple. Было внесено ряд изменений от предложенной технологии к тому, что можно найти в продуктах. Например, Light Peak изначально задумывался как стандарт оптического интерфейса, но Thunderbolt отказался от него в пользу более традиционных электрических кабелей. Это накладывает ряд ограничений на работу кабельных линии, но значительно облегчает реализацию.

Видео:Thunderbolt / War ThunderСкачать

Видео и интерфейсный разъем Thunderbolt

Основная причина изменения интерфейса Thunderbolt была связана с выбором разъема интерфейса. Вместо того, чтобы полагаться на новый разъем, технология Thunderbolt изначально была основана на технологии DisplayPort и ее дизайне мини-разъема. Это было сделано для того, чтобы один комбинированный кабель мог передавать видеосигнал в дополнение к сигналу данных. DisplayPort был логичным выбором среди интерфейсов видео разъемов, потому что у него уже был вспомогательный канал данных, встроенный в его спецификацию. Два других разъема для цифровых дисплеев, HDMI и DVI, не имеют этой возможности.

Порт Thunderbolt на ноутбуке

Так что же делает эту функцию такой привлекательной? Хорошим примером является небольшой ультрапортативный ноутбук, такой как MacBook . Он имеет очень ограниченное пространство для внешних периферийных разъемов. Используя Thunderbolt на устройстве, Apple смогла объединить как данные, так и видеосигналы в один разъем. В сочетании с дисплеем Apple Thunderbolt Display монитор также выступает в качестве базовой станции для ноутбука. Часть сигнала данных кабеля Thunderbolt позволяет дисплею использовать USB-порты, порт FireWire и Gigabit Ethernet по одному кабелю. Это в значительной степени уменьшает общий беспорядок в кабелях, выходящих из ноутбука, и расширяет общие возможности, поскольку физические порты Ethernet и FireWire не используются на ультратонком ноутбуке.

Для обеспечения совместимости с традиционными мониторами DisplayPort порты Thunderbolt полностью совместимы со стандартами DisplayPort. Это означает, что любой дисплей DisplayPort может быть подключен к периферийному порту Thunderbolt. Важно отметить, что это фактически сделает канал передачи данных Thunderbolt на кабеле неработоспособным вдоль этого кабеля. По этой причине такие компании, как Matrox и Belkin, разрабатывают базовые станции Thunderbolt, которые будут подключаться к компьютеру, который позволяет через DisplayPort подключаться к традиционному монитору и при этом использовать возможности данных этого порта Thunderbolt для Ethernet и других периферийных портов. через базовую станцию.

Видео:Thunderbolt хаб для MacBook PRO M1Скачать

Использование более одного устройства на интерфейсный порт

Еще одна особенность, попавшая в спецификацию Thunderbolt, — это возможность использовать несколько устройств из одного периферийного порта. Это избавляет от необходимости иметь несколько портов, которые были бы общими для многих компьютеров. Поскольку компьютеры становятся меньше, становится меньше места для разъемов. Многие ультратонкие ноутбуки, такие как MacBook Air и ультрабуки, могут иметь место только для двух или трех разъемов. Существует большое количество различных периферийных портов, больше, чем можно уместить на таком устройстве.

Чтобы обеспечить возможность использования нескольких периферийных устройств на одном порту, Thunderbolt использует функциональность последовательного подключения, которая была представлена ​​в FireWire . Чтобы это работало, периферийные устройства Thunderbolt имеют как входящий, так и исходящий порт соединителя. Первое устройство в цепочке подключено к компьютеру. Следующее устройство в цепочке соединит свой входящий порт с исходящим портом первого. Каждое последующее устройство будет подключено аналогично предыдущему элементу в цепочке.

Читайте также: Шины для грузовых в наб челнах

Теперь существуют некоторые ограничения на количество устройств, которые можно подключить к одному порту Thunderbolt. В настоящее время стандарты позволяют включать в цепочку до шести устройств. Очевидно, что многое из этого связано с ограничениями поддерживаемой полосы пропускания данных. Если вы установите слишком много устройств, это может привести к перегрузке этой полосы пропускания и снижению общей производительности периферийных устройств. Это наиболее очевидно в текущем стандарте, когда к одной цепочке подключено несколько дисплеев.

Видео:USB-C vs Thunderbolt 4 - The Differences Explained In Under 5 Minutes!Скачать

PCI-Express

Для достижения части передачи данных интерфейса Thunderbolt, Intel решила использовать стандартные спецификации PCI-Express. По сути, Thunderbolt объединяет интерфейс PCI-Express 3.0 x4 с процессором, объединяет его с видео DisplayPort и размещает его по одному кабелю. Использование интерфейса PCI-Express является логичным шагом, поскольку он уже используется в качестве стандартного интерфейса разъема на процессорах для подключения к внутренним компонентам.

При пропускной способности PCI-Express один порт Thunderbolt должен поддерживать скорость до 10 Гбит/с в обоих направлениях. Этого более чем достаточно для большинства современных периферийных устройств, к которым будет подключаться компьютер. Большинство запоминающих устройств работают значительно ниже текущих спецификаций SATA, и даже твердотельные накопители не могут достичь такой скорости. Кроме того, большинство локальных сетей основано на Gigabit Ethernet, который составляет лишь одну десятую этой общей полосы пропускания. Вот почему дисплеи Thunderbolt и базовые станции обычно способны обеспечивать сетевые подключения, периферийные USB-порты и по-прежнему пропускать данные для внешних устройств хранения.

Видео:Игровой монстр из мини ПК: создаем аналог Thunderbolt на базе M2 PCI-expressСкачать

Как это работает с USB 3 и eSATA?

USB 3.0 является наиболее распространенным из современных высокоскоростных периферийных интерфейсов. Его преимущество заключается в совместимости со всеми отсталыми периферийными устройствами USB 2.0, что делает его чрезвычайно полезным, но имеет ограничение в один порт на устройство, если не используется устройство-концентратор. Он предлагает полную двунаправленную передачу данных, но скорость примерно вдвое ниже скорости Thunderbolt при скорости 4,8 Гбит/с. Хотя он не передает видеосигнал определенным образом, как это делает Thunderbolt для DisplayPort, он может использоваться для видеосигналов либо через прямой USB-монитор, либо через устройство базовой станции, которое может передавать сигнал на стандартный монитор. Недостатком является то, что видеосигнал имеет большую задержку, чем Thunderbolt с мониторами DisplayPort.

Вместо Thunderbolt можно использовать простой переходник с eSATA

Thunderbolt, очевидно, более гибкий, чем периферийный интерфейс eSATA, поскольку он гораздо более гибкий. Внешний SATA функционален только для использования с внешними запоминающими устройствами. Кроме того, он действительно работает только для подключения к одному запоминающему устройству. Теперь это может быть массив дисков, который может быть очень быстрым и содержать много данных. Преимущество Thunderbolt заключается в возможности подключения к нескольким устройствам. Точно так же текущие стандарты eSATA имеют максимальную скорость 6 Гбит/с по сравнению с 10 Гбит/с Thunderbolt.

Видео:Seagate портативный диск с Thunderbolt - ТестируемСкачать

Thunderbolt 3 версии

Последняя версия Thunderbolt основывается на концепциях предыдущих версий, делая ее меньше, быстрее и с большим количеством функций. Вместо того, чтобы использовать технологию DisplayPort, он не основан на USB 3.1 и его новом разъеме типа C. Это открывает ряд новых возможностей, включая возможность предлагать питание по кабелю в дополнение к сигналам данных. Возможно, через кабель можно подключить ноутбук, использующий порт Thunderbolt 3, а также использовать его для отправки видео и данных на монитор или базовую станцию.

Скорости также являются одними из лучших на рынке, достигая скорости 40 Гбит/с, что в четыре раза превышает скорость Gen 3 USB 3.1. Порт по-прежнему довольно ограничен в использовании, но с появлением ультратонких ноутбуков он, скорее всего, будет быстро внедрен на высокопроизводительные компьютеры благодаря таким функциям, как используя настольные видеокарты.

Видео:Переходник Apple Thunderbolt to Еthernet – прозрение 8 лет спустяСкачать

Вывод: cтоит ли использовать интерфейс Thunderbolt?

В то время как Thunderbolt довольно медленно внедряется производителями за пределами Apple, он начинает наконец видеть, что ряд серьезных периферийных устройств выходит на рынок. В конце концов, USB 3.0 был выпущен почти за год до того, как он начал превращаться во многие ПК. Гибкость интерфейсного разъема для небольших вычислительных устройств крайне необходима многим производителям для начала внедрения в свои ультратонкие ноутбуки. Фактически, новые спецификации Ultrabook 2.0 от Intel требуют, чтобы в системах требовался интерфейс Thunderbolt или USB 3.0. Это требование, скорее всего, будет стимулировать принятие интерфейсного порта в ближайшие годы.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  🔍 Видео

  Современные интерфейсы – это АДСкачать

  

  Какие китайские шины считаются самыми лучшими? 🚗 ТОП-3 в 2024 году 🏆Часть 1 🔝Скачать