Skip to content

Mikä on Thunderbolt?

7 de heinäkuu de 2021

Mitä tietää

  • Thunderbolt on Applen ja Intelin kehittämä laitteistostandardi.
  • Thunderbolt-käyttöliittymän avulla käyttäjät voivat liittää laitteita, kuten iPhone ja ulkoiset kiintolevyt, tietokoneisiinsa.
  • Thunderbolt 4 on viimeisin versio. Se kilpailee USB4: n kanssa ja on täysin yhteensopiva.

Thunderbolt on laitteistostandardi, jonka avulla oheislaitteet, kuten älypuhelimet ja ulkoiset kiintolevyt, voivat muodostaa yhteyden tietokoneeseen. Sen on kehittänyt Intel yhteistyössä Applen kanssa.

Thunderbolt-versiot

Thunderboltista on useita versioita, ja uudemmat iteraatiot parantavat tasaisesti tiedonsiirtonopeutta tai nopeutta. Thunderboltin ensimmäinen versio, alun perin nimeltään Light Peak, lanseerattiin vuonna 2011. Standardi löydettiin ensimmäisen kerran Mac-tietokoneista, mutta se on sittemmin tiennyt tietokoneisiin, kilpailen usein USB-standardin kanssa. Toisin kuin USB-laitteet, joita ei tarvitse sertifioida, Thunderbolt-laitteiden on kuitenkin oltava Intelin sertifioimia. Thunderboltin neljäs sukupolvi, nimeltään Thunderbolt 4, ilmoitettiin vuonna 2020, kuukausia USB4: n ilmoituksen jälkeen. USB4 perustuu Thunderbolt 3: een ja on yhteensopiva sen kanssa. Thunderbolt 3 oli yhteensopiva USB-C-porttien kanssa. Vaikka Thunderbolt- ja USB-standardit ovat usein yhteensopivia keskenään, niiden tekniset tiedot ovat historiallisesti olleet erilaiset. Thunderbolt-porttiin kytketty USB-laite voi toimia, mutta se ei todennäköisesti tuota Thunderbolt-nopeuksia. Siirtonopeutta rajoittaa hitain jäsen. Perinteisesti tämä oli USB. Thunderbolt 4: n julkaisemisen jälkeen protokollat ​​ja tiedonsiirtonopeudet ovat kuitenkin täysin yhteensopivia USB 4: n kanssa, joka on taaksepäin yhteensopiva Thunderbolt 3: n, USB 3.2: n ja USB 2.0: n kanssa. Tämä yhteensopivuuden lähentyminen tekee USB: stä ristiin yhteensopivimman standardin, vaikka USB4-laitteet eivät todennäköisesti näy vasta vuonna 2021.

Thunderboltin historia

Varhaisessa kehitysvaiheessa Thunderboltia kutsuttiin nimellä Light Peak. Light Peak oli alun perin tarkoitus olla optisen liitännän standardi. Thunderbolt hylkäsi tavoitteen perinteisempien sähkökaapeleiden hyväksi. Tämä helpotti Thunderboltin toteuttamista. Sen sijaan, että luotettaisiin uuteen liittimeen, Thunderbolt perustui olemassa olevaan DisplayPort-tekniikkaan ja sen miniliittimen suunnitteluun. Ajatuksena oli antaa kaapelin kuljettaa videosignaalia ja tavallista datasignaalia. DisplayPort oli looginen valinta videoliitäntöjen joukossa, koska siinä oli sisäänrakennettu apudatakanava. Kaksi muuta digitaalisen näytön liitintä, HDMI ja DVI, puuttuivat tästä ominaisuudesta. Thunderbolt-käyttöliittymän tiedonsiirto-osan saavuttamiseksi Intel käytti vakio-PCI-Express-määritystä. PCI-Express-käyttöliittymän käyttö oli looginen siirto, koska sitä käytettiin liitäntärajapintana prosessorin sisäisten komponenttien liittämiseen.

Thunderbolt, Tapaa Apple

Applelle Thunderbolt oli harjoittelu johtosotkan vähentämiseksi. Erittäin kannettavat kannettavat tietokoneet, kuten MacBook, tarjoavat rajoitettua tilaa ulkoisille oheislaitteiden liittimille. Thunderboltin avulla Apple yhdisti data- ja videosignaalit yhdeksi liittimeksi. Thunderbolt-kaapelin datasignaaliosa antoi näytön käyttää USB-portteja, FireWire-porttia ja Gigabit Ethernetiä yhdellä kaapelilla.

Yli yksi laite yhdessä portissa

Thunderbolt voi ajaa useita laitteita yhdestä oheisportista päivänkakkara-ketjun toiminnallisuutensa vuoksi. Jotta tämä toimisi, Thunderbolt-oheislaitteilla on oltava sisään- ja lähtevä liitäntäportti. Ketjun ensimmäinen laite on kytketty tietokoneeseen. Ketjun seuraava laite yhdistää saapuvan portinsa ensimmäisen laitteen lähtevään porttiin. Sitten kuvio toistuu ketjun jokaiselle seuraavalle laitteelle. Vaihtoehtoisesti voit käyttää Thunderbolt-telakkaa useiden laitteiden liittämiseen tietokoneeseen yhdellä portilla. Yhdellä Thunderbolt-portilla toimivien laitteiden määrälle on rajoituksia. Standardi (mukaan lukien Thunderbolt 3 ja 4) sallii jopa kuuden laitteen ketjutuksen. Jos liität liian monta laitetta, se voi kyllästää kaistanleveyden ja heikentää oheislaitteiden kokonaistehoa.

DisplayPort-yhteensopivuus

Thunderbolt-portit ovat täysin yhteensopivia DisplayPort-standardien kanssa ylläpitääkseen yhteensopivuuden perinteisten DisplayPort-näyttöjen kanssa. Tämä tarkoittaa, että mikä tahansa DisplayPort-näyttö voidaan liittää Thunderbolt-oheisporttiin. Se kuitenkin tekee kaapelin Thunderbolt-datalinkin käyttökelvottomaksi. Tämän vuoksi Matroxin ja Belkinin kaltaiset yritykset suunnittelivat Thunderbolt-tukiasemia tietokoneille, jotka mahdollistavat DisplayPort-läpikulun. Tällä tavalla tietokone voi muodostaa yhteyden näyttöön ja käyttää Thunderbolt-portin datamahdollisuuksia Ethernetille ja muille oheislaitteille.

PCI-Express

PCI-Express-datakaistanleveyksien avulla yksi Thunderbolt-portti voi kuljettaa jopa 10 Gbps molempiin suuntiin. (Thunderbolt 3 ja 4 tukevat jopa 40 Gbps: n kokonaiskaistanleveyttä, joka sisältää DisplayPort-signaalin.) Tämä on enemmän kuin tarpeeksi useimmille oheislaitteille, joihin tietokone muodostaisi yhteyden. Suurin osa tallennuslaitteista toimii alle nykyisten SATA-määritysten, eikä SSD-asemat pysty saavuttamaan näitä nopeuksia. Suurin osa lähiverkosta perustuu Gigabit Ethernet -verkkoon (1 Gbps), joka on kymmenesosa 4-tie PCIe -yhteyden tarjoamasta kaistanleveydestä. Tämän seurauksena Thunderbolt-näytöt ja tukiasemat tarjoavat tyypillisesti oheisportteja ja kulkevat datan läpi ulkoisille tallennuslaitteille.

Kuinka Thunderbolt vertaa USB: hen ja eSATA: iin

USB 3.0 on yleisin nykyisistä nopeista oheislaitteista. Sen etuna on yhteensopivuus kaikkien taaksepäin olevien USB 2.0 -oheislaitteiden kanssa. Se on kuitenkin rajoitettu yhteen porttiin laitetta kohden, ellei USB-keskitintä käytetä. USB 3 tarjoaa täydet kaksisuuntaiset tiedonsiirrot, mutta nopeudet ovat suunnilleen puolet Thunderboltin nopeudesta 4,8 Gbps: llä. Se ei kanna erityisesti videosignaalia samalla tavalla kuin Thunderbolt DisplayPortia varten. Sitä käytetään videosignaaleihin joko suoran USB-näytön tai tukiasemalaitteen kautta, joka hajottaa signaalin tavalliseen näyttöön. Haittapuoli on, että videosignaalilla on suurempi viive kuin Thunderboltilla DisplayPort-näytöillä. USB4 kaksinkertaistaa USB 3.0: n siirtonopeuden. 40 Gbps: n nopeudella se on samalla tasolla kuin Thunderbolt 3 ja 4, jotka molemmat ovat yhteensopivia USB4: n kanssa. Thunderbolt on joustavampi kuin eSATA-oheisliitäntä. Ulkoinen SATA toimii vain yhdessä tallennuslaitteessa. Nykyiset eSATA-standardit maksimoivat nopeuden 6 Gbps verrattuna Thunderboltin 10 Gbps: iin.

Thunderbolt 3

Vuonna 2015 julkaistu Thunderbolt 3 rakensi edellisten versioiden ideoita. DisplayPort-tekniikan sijaan Thunderbolt 3 perustuu USB 3.1: een ja sen uuteen Type-C-liittimeen. Tämä avasi uusia mahdollisuuksia, mukaan lukien kyky siirtää voimaa sekä datasignaaleja. Mahdollisesti Thunderbolt 3 -porttia käyttävä kannettava tietokone voidaan virtaa kaapelin kautta samalla, kun kaapeli käyttää videon ja datan lähettämistä näyttöön tai tukiasemaan. Thunderbolt 3: n siirtonopeus ylittää 40 Gbps: n, mikä on enemmän kuin tarpeeksi useiden laitteiden samanaikaiseksi virraksi.

Thunderbolt 4

Ilmoitettu vuoden 2020 alussa, kun laitteet ilmestyivät hyllyille myöhemmin vuoden aikana, Thunderbolt 4 ei lisännyt nopeutta Thunderbolt 3: een. Silti se paransi teknisiä tietoja monin tavoin. Thunderbolt 4 -protokolla voi tukea kahta 4K-näyttöä yhden tai yhden 8K-näytön sijaan. Johdot voivat olla enintään kaksi metriä pitkiä. Se sisältää myös useita vähimmäisstandardeja oheislaitteille, mukaan lukien telakoiden lepotilan tuki, teholuokitukset kannettavan tietokoneen lataamiseksi ja suoja Thunderspy-hyökkäyksiä vastaan. Thunderbolt 4 on täysin yhteensopiva USB4-protokollan ja tiedonsiirtonopeuksien kanssa. Tämä ristisoveltuvuus on aiheuttanut sekaannusta, nimittäin että Thunderbolt 4: n, Thunderbolt 3: n ja USB4: n portit eivät ole visuaalisesti erotettavissa.