Co je dobré vědět
- Thunderbolt je hardwarový standard vyvinutý společnostmi Apple a Intel.
- Rozhraní Thunderbolt umožňuje uživatelům připojit k počítačům zařízení, jako jsou iPhony a externí pevné disky.
- Thunderbolt 4 je nejnovější verze. Konkuruje USB4 a je plně kompatibilní.
Thunderbolt je hardwarový standard, který umožňuje připojení periferních zařízení, jako jsou chytré telefony a externí pevné disky, k počítači. Byl vyvinut společností Intel ve spolupráci s Apple.
Verze Thunderbolt
Existuje několik verzí Thunderboltu, přičemž novější iterace se neustále zlepšují v rychlosti nebo rychlosti přenosu dat. První verze Thunderboltu, původně nazývaná Light Peak, byla uvedena na trh v roce 2011. Standard byl poprvé nalezen na počítačích Mac, ale od té doby se dostal i do počítačů, kde často konkuruje standardu USB. Na rozdíl od zařízení USB, která nemusí být certifikována, však zařízení Thunderbolt musí být certifikována společností Intel.
Čtvrtá generace Thunderboltu, nazvaná Thunderbolt 4, byla oznámena v roce 2020, měsíce po oznámení USB4. USB4 je založen na Thunderbolt 3 a je s ním kompatibilní. Thunderbolt 3 byl kompatibilní s porty USB-C.
I když jsou standardy Thunderbolt a USB často vzájemně kompatibilní, jejich specifikace se historicky lišily. Zařízení USB připojené k portu Thunderbolt může fungovat, ale pravděpodobně nebude poskytovat rychlosti Thunderbolt. Rychlost přenosu je omezena nejpomalejším členem. Tradičně to bylo USB.
S vydáním Thunderbolt 4 jsou však protokol a přenosové rychlosti plně kompatibilní s USB 4, které je zpětně kompatibilní s Thunderbolt 3, USB 3.2 a USB 2.0. Tato konvergence kompatibility dělá z USB nejvíce kompatibilní standard, ačkoli zařízení USB4 se pravděpodobně neobjeví dříve než v roce 2021.
Historie Thunderboltu
V raných fázích vývoje byl Thunderbolt nazýván Light Peak. Light Peak byl původně zamýšlen jako standard optického rozhraní. Thunderbolt upustil od cíle ve prospěch tradičnější elektrické kabeláže.
To usnadnilo implementaci Thunderboltu. Spíše než se spoléhal na nový konektor, Thunderbolt byl založen na stávající technologii DisplayPort a jeho minikonektoru. Cílem bylo umožnit kabelu přenášet video signál a standardní datový signál. DisplayPort byl logickou volbou mezi video rozhraními, protože měl ve své specifikaci zabudovaný pomocný datový kanál. Další dva konektory digitálního displeje, HDMI a DVI, tuto schopnost postrádaly.
K dosažení datové části rozhraní Thunderbolt použil Intel standardní specifikaci PCI-Express. Použití rozhraní PCI-Express bylo logickým krokem, protože bylo použito jako konektorové rozhraní pro připojení interních komponent v procesoru.
Sečteno podtrženo
Pro Apple byl Thunderbolt cvičením, jak snížit nepořádek kabelů. Ultrapřenosné notebooky, jako je MacBook, nabízejí omezený prostor pro externí periferní konektory. S Thunderboltem Apple spojil data a video signály do jediného konektoru. Část kabelu Thunderbolt s datovým signálem umožnila displeji používat porty USB, port FireWire a gigabitový Ethernet přes jediný kabel.
Více než jedno zařízení v jednom portu
Thunderbolt může spouštět více zařízení z jednoho periferního portu díky své funkci daisy chain. Aby to fungovalo, periferní zařízení Thunderbolt musí mít vstupní a odchozí konektorový port.
První zařízení v řetězci je připojeno k počítači. Další zařízení v řetězci propojí svůj příchozí port s odchozím portem prvního zařízení. Poté se vzor opakuje pro každé následující zařízení v řetězci. Případně můžete použít dokovací stanici Thunderbolt k připojení více zařízení k počítači pomocí jediného portu.
Počet zařízení, která lze spustit na jednom portu Thunderbolt, je omezen. Standard (včetně Thunderbolt 3 a 4) umožňuje zřetězení až šesti zařízení. Pokud připojíte příliš mnoho zařízení, může to nasytit šířku pásma a snížit celkový výkon periferií.
Kompatibilita DisplayPort
Porty Thunderbolt jsou plně kompatibilní se standardy DisplayPort, aby byla zachována kompatibilita s tradičními monitory DisplayPort. To znamená, že k perifernímu portu Thunderbolt lze připojit jakýkoli monitor DisplayPort. Datové spojení Thunderbolt na kabelu je však nefunkční.
Z tohoto důvodu společnosti jako Matrox a Belkin navrhly základní stanice Thunderbolt pro počítače, které umožňují průchod přes DisplayPort. Tímto způsobem se může počítač připojit k monitoru a využívat datové možnosti portu Thunderbolt pro Ethernet a další periferní porty.
PCI-Express
S datovou šířkou pásma PCI-Express může jeden port Thunderbolt přenášet až 10 Gb/s v obou směrech. (Thunderbolt 3 a 4 podporují celkovou šířku pásma až 40 Gb/s, včetně signálu DisplayPort.) To je více než dostatečné pro většinu periferních zařízení, ke kterým by se počítač připojoval. Většina úložných zařízení běží pod aktuálními specifikacemi SATA a disky SSD těchto rychlostí nedosahují.
Většina místních sítí je založena na gigabitovém Ethernetu (1 Gbps), což je desetina šířky pásma poskytované 4cestným připojením PCIe. V důsledku toho displeje a základnové stanice Thunderbolt obvykle poskytují periferní porty a přenášejí data pro externí úložná zařízení.
Jak se Thunderbolt srovnává s USB a eSATA
USB 3.0 je nejrozšířenějším ze současných vysokorychlostních periferních rozhraní. Výhodou je, že je kompatibilní se všemi periferními zařízeními se zpětným rozhraním USB 2.0. Je však omezena na jeden port na zařízení, pokud není použit rozbočovač USB.
USB 3 nabízí plně obousměrné datové přenosy, ale rychlosti jsou zhruba poloviční než Thunderbolt na 4,8 Gb/s. Nepřenáší konkrétně video signál jako Thunderbolt pro DisplayPort. Používá se pro video signály přes přímý USB monitor nebo zařízení základnové stanice, které převádí signál na standardní monitor. Nevýhodou je, že video signál má vyšší latenci než Thunderbolt s monitory DisplayPort.
USB4 zdvojnásobuje přenosové rychlosti USB 3.0. S rychlostí 40 Gb/s je na stejné úrovni jako Thunderbolt 3 a 4, přičemž oba jsou kompatibilní s USB4.
Thunderbolt je flexibilnější než periferní rozhraní eSATA. Externí SATA je funkční pouze pro použití s jedním úložným zařízením. Současné standardy eSATA dosahují maximální rychlosti 6 Gb/s ve srovnání s 10 Gb/s Thunderboltu.
Thunderbolt 3
Thunderbolt 3, vydaný v roce 2015, stavěl na myšlenkách předchozích verzí. Spíše než pomocí technologie DisplayPort je Thunderbolt 3 založen na USB 3.1 a jeho novém konektoru Type-C. To otevřelo nové možnosti, včetně schopnosti přenášet energii i datové signály.
Je možné, že přenosný počítač využívající port Thunderbolt 3 by mohl být napájen přes kabel a zároveň kabel používat k odesílání videa a dat do monitoru nebo základnové stanice. Přenosové rychlosti pro Thunderbolt 3 dosahují až 40 Gb/s, což je více než dost pro současné napájení více zařízení.
Thunderbolt 4
Thunderbolt 4, který byl oznámen na začátku roku 2020 a zařízení se na pultech objeví později v průběhu roku, nepřidal žádnou rychlost Thunderboltu 3. Přesto v několika ohledech vylepšil specifikace.
Protokol Thunderbolt 4 může podporovat dva displeje 4K místo jednoho nebo jeden displej 8K. Šňůry mohou být dlouhé až dva metry. Zahrnuje také několik minimálních standardů pro periferní zařízení, včetně podpory probuzení ze spánku pro doky, jmenovitého výkonu pro nabíjení notebooku a ochrany proti útokům Thunderspy.
Thunderbolt 4 je plně kompatibilní s protokolem USB4 a přenosovými rychlostmi. Tato vzájemná kompatibilita vyvolala zmatek, konkrétně to, že porty pro Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 a USB4 jsou vizuálně nerozeznatelné.
