Thunderbolt 3 обеспечивает скорость передачи данных до 40 Гбит/с, что делает его очень привлекательной технологией для высокопроизводительных приложений хранения данных.
Все, что вам нужно знать о Thunderbolt
Технология Thunderbolt (так сказать, совместная разработка Apple и Intel) получила широкое распространение в MacBook последнего поколения. Вы, вероятно, знаете, что Apple медленно внедряет в свое оборудование «сырые» технологии, но Thunderbolt нельзя описать подобным образом. Чем же привлекла Apple эта технология чрезвычайно быстрой передачи данных? В этой статье вы найдете все, что нужно знать о новейшем стандарте передачи данных.
Что такое Thunderbolt?
Thunderbolt (ранее известный как Light Peak) — это довольно новая технология подключения периферийных устройств, разработанная компанией Intel в сотрудничестве с Apple, которая позволяет передавать данные, видео, аудио и питание через один порт. Основанный на архитектуре PC Express и DisplayPort, Thunderbolt позволяет передавать данные со скоростью передавать данные на высоких скоростях. Этот порт можно использовать для передачи видео высокого разрешения через DisplayPort. Каждый порт Thunderbolt обеспечивает мощность до 10 Вт для технологических соединений.
Light Peak — это кодовое название, данное Thunderbolt компанией Intel, когда технология еще находилась в стадии разработки, и это название, которое дается любой технологии. Единственное, что стоит отметить, это то, что в то время как Thunderbolt включает в себя как оптическую, так и электрическую передачу данных, Apple использует только электрические цепи. Intel ожидает, что большинство производителей будут использовать электрические схемы из-за низкой стоимости и портативности источника питания. Если используются кабели длиной более 3 метров, может потребоваться оптическая версия.
Как Thunderbolt использует PCIExpress?
PCI Express — это высокоскоростная архитектура, используемая для подключения различных компонентов компьютера Mac, таких как процессоры, видеокарты и накопители. Как вы можете себе представить, PCI Express позволяет этим компонентам достаточно быстро взаимодействовать друг с другом. Thunderbolt — это отличная технология, поскольку она использует шину PCIExpress для мгновенного подключения.
Теоретически, это очень быстро. Каналы Thunderbolt обеспечивают скорость передачи данных 10 Гбит/с, и каждый порт может содержать два канала. Thunderbolt также является двунаправленным. Это означает, что данные могут отправляться и приниматься одновременно. На практике можно достичь скорости до 8 ГБ/с. Это намного быстрее, чем FireWire 800 и USB 3.0. Не говоря уже о соединениях eSATA на многих компьютерах под управлением Windows.
Конечно, как и в случае с любым высокоскоростным интерфейсом, производительность каждого подключенного устройства снижается из-за ограничений самого устройства. Например, максимальная рабочая скорость многих дисков SATA составляет 3 Гбит/с, в то время как даже диски SATA 3.0 теоретически ограничены 6 Гбит/с. Даже прокси-устройства могут «потреблять» значительную скорость.
Перейдя на USB-C, Thunderbolt3 обеспечил быстрый переход от устройств Apple к другим компьютерам и ноутбукам. Единственным недостатком были проблемы с совместимостью. Новое USB-подключение было несовместимо с Thunderbolt первого и второго поколения без дорогостоящих адаптеров.
Видео и интерфейсный разъем Thunderbolt
Основная причина замены интерфейса Thunderbolt была связана с выбором интерфейса. Вместо того чтобы полагаться на новый разъем, технология Thunderbolt изначально опиралась на технологию DisplayPort и ее конструкцию мини-штекера. Это было сделано для того, чтобы один комбинированный кабель мог передавать видеосигналы в дополнение к сигналам передачи данных. DisplayPort был логичным выбором между интерфейсами видеосоединений, поскольку в спецификации уже был предусмотрен вспомогательный канал передачи данных. Два других разъема для цифровых дисплеев, HDMI и DVI, не имеют этой функции.
Порты Thunderbolt на ноутбуках
Что же делает эту функцию такой привлекательной? Хорошим примером является небольшой суперноутбук, такой как MacBook. Место для внешних периферийных устройств очень ограничено. Используя Thunderbolt в устройстве, Apple смогла объединить данные и видеосигналы в один канал. В сочетании с Apple Thunderbolt Display монитор также может выступать в качестве базовой станции для ноутбука. Сигнальная часть кабеля Thunderbolt позволяет монитору использовать порты USB, FireWire и Gigabit Ethernet на одном кабеле. Это значительно уменьшает общее нагромождение кабелей, выходящих из ноутбука, и расширяет общие возможности, поскольку физические порты Ethernet и FireWire не используются ультратонким ноутбуком.
Для обеспечения совместимости с традиционными мониторами DisplayPort порт Thunderbolt полностью совместим с DisplayPort. Это означает, что любой монитор DisplayPort может быть подключен к периферийному порту Thunderbolt. Важно отметить, что это означает, что соединение Thunderbolt для передачи данных на кабеле больше не будет функционировать вдоль кабеля. По этой причине такие компании, как Matrox и Belkin, разрабатывают базу Thunderbolt. Станции находятся в стадии разработки.. Через базовую станцию.
Использование более одного устройства на интерфейсный порт
Еще одной особенностью, включенной в спецификацию Thunderbolt, является возможность использования нескольких устройств с одного периферийного порта. Это устраняет необходимость в использовании нескольких портов, совместно используемых многими компьютерами. Поскольку компьютеры становятся все меньше, места для ссылок остается все меньше и меньше. Многие ультратонкие ноутбуки, такие как MacBook Airs и ультрабуки, вмещают только два или три слота. Существует гораздо больше различных периферийных портов, чем помещается в таких устройствах.
Чтобы обеспечить возможность использования нескольких периферийных устройств на одном порту, Thunderbolt использует функцию последовательного подключения, появившуюся в FireWire. Чтобы это работало, периферийные устройства Thunderbolt имеют как входящие, так и исходящие порты соединения. Первое устройство в цепочке подключено к компьютеру. Следующее устройство в цепочке подключает свой входящий порт к исходящему порту первого устройства. Каждое последующее устройство подключается таким же образом, как и предыдущий элемент в цепочке.
Существуют некоторые ограничения на количество устройств, которые можно подключить к порту Thunderbolt. В настоящее время стандарт позволяет соединять между собой до шести устройств. Очевидно, что во многом это связано с ограничениями поддерживаемой пропускной способности канала передачи данных. Если установлено слишком много устройств, эта пропускная способность может быть перегружена, и общая производительность периферийных устройств может пострадать. Это наиболее очевидно в текущем стандарте, когда несколько мониторов подключены к одной цепи.
PCI-Express
Для реализации части данных интерфейса Thunderbolt компания Intel решила использовать стандартную спецификацию PCI-Express. По сути, Thunderbolt объединяет интерфейс PCI-Express 3.0 x4 с процессором и видео DisplayPort в одном кабеле. Использование интерфейса PCI-Express является логичной процедурой, поскольку он уже используется в качестве стандартного интерфейса подключения процессора к внутренним компонентам.
При пропускной способности PCI-Express порт Thunderbolt должен поддерживать скорость до 10 Гбит/с в обоих направлениях. Этого более чем достаточно для новейших периферийных устройств, к которым подключается компьютер. Большинство устройств хранения данных работают значительно ниже текущих стандартов SATA, и даже твердотельные накопители не могут достичь таких скоростей. Кроме того, в большинстве локальных сетей используется Gigabit Ethernet. Gigabit Ethernet обеспечивает лишь десятую часть их общей пропускной способности. Именно поэтому мониторы и базовые станции Thunderbolt обычно обеспечивают подключение к сети, периферийные устройства USB и могут передавать данные на внешние устройства хранения.
Если нет адаптера для обхода этого ограничения (или создания T-разветвления), последним устройством в цепочке должен быть монитор.
Какие устройства можно подключить через Thunderbolt?
Первоначальные версии Thunderbolt 1 и Thunderbolt 2 поддерживали только компьютеры Apple. С выходом Thunderbolt 3 ситуация улучшилась, и спектр периферийных устройств, которые могут использовать Thunderbolt, значительно расширился, поскольку этот порт теперь совместим с устройствами, предназначенными для USB-C. Для подключения устройств через Thunderbolt доступны следующие варианты
- пять различных устройств с портами Thunderbolt и двумя экранами, и
- Шесть устройств и один экран Thunderbolt, и
- Шесть устройств, один экран с адаптером mini display port и
- Пять устройств, один дисплей Thunderbolt и один экран через адаптер Mini Display Port
Это позволяет плавно и быстро управлять группами устройств или быстро обмениваться различными типами файлов между компьютерами.
Как работает Thunderbolt?
Порт Thunderbolt можно подключить двумя способами
- Непосредственно к процессору через линию PCIExpress.
- Подключение к набору микросхем PCH через PCle
Рисунок 4: Схема, показывающая два способа подключения Thunderbolt к устройству.
На этой схеме показано, как информация из порта дисплея передается между Thunderbolt и FDI (Flexible Display Interface). Все данные с PCle и DisplayPort «протекают» через Thunderbolt отдельно, где они смешиваются и разъединяются в конце. Для работы системы таким образом необходимы прочные активные кабели. Это влияет на стоимость трубопровода. На обоих концах кабеля находятся специальные датчики, отвечающие за усиление сигнала передачи.
Розетки.
Поэтому в сегодняшней статье мы подробно рассмотрели, что такое Thunderbolt, чем он отличается от других кабелей, какими особенностями обладает и как работает эта технология. Автор в простой и доступной форме освещает основные вопросы, которые могут возникнуть у новичков в области Apple, и надеется, что читатели осознают потенциал этой технологии.
Желаем вам легкой и надежной работы с продуктами Apple!
