Datan ja videon nopea oheislaite
Yksinkertaisimmillaan uusi Thunderbolt-tekniikka on välttämätön edellisen Light Peak -rajapinnan, jota kehitettiin yhteistyössä Intelin ja Applen kanssa. Käyttöliittymään on tehty useita muutoksia ehdotetusta teknologiasta siihen, mitä tuotteita löytyy. Esimerkiksi Light Peak oli alun perin tarkoitus olla optinen liitäntästandardi, mutta Thunderbolt on pudonnut sen perinteisempien sähkökaapeleiden hyväksi. Tämä asettaa joitain rajoituksia kaapeloinnin toimivuus, mutta se on helpottanut sen toteuttamista.
Video ja liitäntäliitäntä
Suuri syy Thunderbolt-käyttöliittymän muuttamiseen liittyi liitäntäliittimen valinta. Thunderbolt-tekniikka rakennettiin alunperin DisplayPort- tekniikan ja sen mini-liitinrakenteen pohjalta, eikä luotu uusiin liittimiin. Syynä tähän oli, että yksittäinen yhdistetty kaapeli voisi kuljettaa videosignaalin datasignaalin lisäksi. DisplayPort oli looginen valinta videoliitäntöjen rajapintojen joukossa, koska sillä oli jo eräs spesifikaatioon lisätty datakanava. Kahdella muulla digitaalisella näytöllä, HDMI: llä ja DVI: lla ei ole tätä ominaisuutta.
Joten mikä tekee tästä ominaisuudesta niin vaikuttavaa? Hyvä esimerkki on pieni ultraportable kannettava tietokone, kuten MacBook Air . Se on hyvin rajoitetusti tilaa ulkoisille oheislaitteille. Thunderbolt-laitteen käyttämisellä laitteella Apple pystyi yhdistämään sekä datan että videosignaalin yhdeksi liittimeksi. Yhdessä Apple Thunderbolt -näytön kanssa näyttö toimii myös kannettavan tietokoneen tukiasemana. Thunderbolt-kaapelin datasignaalin osa mahdollistaa näytön USB-porttien, FireWire-portin ja Gigabit Ethernetin käytön yhdellä kaapelilla. Tämä on pitkä matka vähentää kannettavien tietokoneiden kaapeleiden yleistä häiriötä ja laajentaa yleisiä ominaisuuksia, koska fyysiset ethernet- ja FireWire-portit eivät ole viimeisimmän kannettavan tietokoneen mukana.
Jotta yhteensopivuus perinteisten DisplayPort-näytöiden kanssa säilyisi, Thunderbolt-portit ovat täysin yhteensopivia DisplayPort-standardien kanssa. Tämä tarkoittaa, että kaikki DisplayPort-näytöt voidaan liittää Thunderbolt-oheislaitteeseen. On tärkeää huomata, että tämä tekee tehokkaasti kaapelin kaapelilla olevan Thunderbolt-datayhteyden toimimattomaksi pitkin kaapelia. Tästä johtuen yritykset, kuten Matrox ja Belkin, suunnittelevat Thunderbolt-tukiasemia, jotka muodostavat yhteyden tietokoneeseen, joka mahdollistaa DisplayPortin läpäisevän yhteyden perinteiseen näyttöön ja hyödyntää edelleen kyseisen Thunderbolt-portin Ethernet- ja muiden oheislaitteiden tukiaseman kautta.
Useamman kuin yhden laitteen käyttö käyttöliittymän porttina
Toinen ominaisuus, joka teki tiensä Thunderbolt-spesifikaatioon, on kyky hyödyntää useita laitteita yhdestä reuna-satamasta. Tämä säästää tarpeesta saada useita portteja, jotka olivat yhteisiä useille tietokoneille. Kun tietokoneiden määrä vähenee, liittimiä on vähemmän tilaa. Monissa ultratyyppisissä kannettavissa tietokoneissa, kuten MacBook Airissa ja ultrabookissa, voi olla tilaa vain kahdelle tai kolmelle liittimelle. On olemassa lukuisia erilaisia reuna-aukkoja, enemmän kuin ne sopivat tällaiseen laitteeseen.
Jotta kykenisi käyttämään useita oheislaitteita yhdellä portilla, Thunderbolt ottaa FireWiren kanssa käyttöön otetun Daisy-ketjun toiminnallisuuden. Jotta tämä toimisi, Thunderbolt-oheislaitteilla on sekä sisääntuleva ja lähtevä portti. Ketjun ensimmäinen laite on kytketty tietokoneeseen. Seuraava ketjun laite liittäisi sen saapuvan portin ensimmäiseen lähtevään porttiin. Jokainen myöhempi laite liitetään samalla tavoin kuin ketjun edellinen kappale.
Nyt on olemassa rajoituksia laitteiden lukumäärälle, jotka voidaan laittaa yhteen Thunderbolt-porttiin. Tällä hetkellä standardit sallivat jopa kuuden laitteen sijoittamisen ketjuun. Ilmeisesti paljon tästä liittyy tietyn kaistanleveyden rajoituksiin, joita tuetaan. Jos laitat liian monta laitetta, se voi kyllästää tämän kaistanleveyden ja vähentää oheislaitteiden yleistä suorituskykyä. Tämä käy selvästi ilmi nykyisestä standardista, kun useita näyttöjä on kiinnitetty yhteen ketjuun.
PCI-Express
Thunderbolt-liittymän datayhteyden saavuttamiseksi Intel päätti käyttää standardi PCI-Express -määrityksiä. Pohjimmiltaan Thunderbolt yhdistää prosessoriin PCI-Express 3.0 x4 -liitännän ja yhdistää sen DisplayPort-videon kanssa ja asettaa sen yhdelle kaapelille. PCI-Express-liitännän käyttäminen on looginen siirto, koska sitä käytetään jo prosessorien vakioliitäntärajapintana liitettäessä sisäisiin komponentteihin.
PCI-Express-datakaistanleveillä yhden Thunderbolt-portin pitäisi pystyä kuljettamaan jopa 10 Gbps molempiin suuntiin. Tämä on enemmän kuin tarpeeksi useimmille nykyisille oheislaitteille, joihin tietokone liittää. Suurin osa tallennuslaitteista toimii hyvin nykyisten SATA-määritysten alapuolella ja jopa kiinteät tila-asemat eivät voi saavuttaa lähellä näitä nopeuksia. Lisäksi useimmat lähiverkot perustuvat Gigabit Ethernet -palveluun, joka on vain kymmenesosa tästä yleisestä kaistanleveydestä. Siksi Thunderbolt-näytöt ja tukiasemat pystyvät tyypillisesti tarjoamaan verkko- ja USB-oheislaitteita ja edelleen pystyvät siirtämään tietoja ulkoisten tallennuslaitteiden kautta.
Kuinka se vertailee USB 3: n ja eSATA: n kanssa
USB 3.0 on nykyisten nopeiden oheislaitteiden eniten vallitseva. Se on etu, että se on yhteensopiva kaikkien taaksepäin USB 2.0 -laitteiden kanssa, mikä tekee siitä erittäin hyödyllisen, mutta sillä on rajana yksi portti laitetta kohden, ellei napa-laitetta käytetä. Se tarjoaa täyden kaksisuuntaisen tiedonsiirron, mutta nopeudet ovat noin puolet Thunderboltista 4.8Gbps. Vaikka se ei sisällä nimenomaisesti videosignaalia, jolla Thunderbolt toimii DisplayPortin kanssa, sitä voidaan käyttää videosignaaleille joko suoran USB-näytön kautta tai tukiasemalaitteella, joka voi erota signaalin standardinäyttöön. Haittapuolena on, että videosignaalilla on suurempi latenssi kuin Thunderbolt DisplayPort-näytöillä.
Thunderbolt on tietenkin paljon joustavampi kuin eSATA- oheislaite, koska se on paljon joustavampi. Ulkoinen SATA toimii vain ulkoisten tallennuslaitteiden kanssa. Lisäksi se on todella toimiva vain yhdelle tallennuslaitteelle. Nyt se voi olla taajuusmuuttaja, joka voi olla erittäin nopea ja pitää paljon tietoja. Thunderboltilla on vain se etu, että se voi muodostaa yhteyden useisiin laitteisiin. Samoin nykyiset eSATA-standardit maksimoivat 6Gbps verrattuna 10Gbps: n Thunderbolt-arvoon.
Thunderbolt 3
Thunderboltin uusin versio perustuu aikaisempien versioiden käsitteisiin tekemällä siitä pienempi, nopeampi ja enemmän ominaisuuksia. Sen sijaan, että käytettäisiin DisplayPort-tekniikkaa, se ei perustu USB 3.1: n ja sen uuden C-tyypin liittimeen. Tämä avaa useita uusia ominaisuuksia, kuten kyky tarjota virtaa kaapelin yli datasignaalien lisäksi. Uskon, että Thunderbolt 3 -porttia käyttävä kannettava tietokone olisi voinut virrata kaapelin kautta, kun se myös käyttää sitä videon ja datan lähettämiseen monitorille tai tukiasemalle. Nopeudet ovat myös joitain markkinoiden parhaimmista 40 gigatavun nopeudella, neljä kertaa Gen 3 USB 3.1 -nopeuksilla. Satama on vielä melko rajallinen sen käytössä, mutta viimeisimpien kannettavien tietokoneiden nousun myötä se todennäköisesti hyväksytään huippuluokan yrityskoneissa melko nopeasti, kuten esimerkiksi työpöydän näytönohjainten avulla .
johtopäätökset
Vaikka Thunderbolt on melko hitaasti hyväksynyt Apple-valmistajien ulkopuolella, se alkaa lopulta nähdä useita vakavia oheislaitteita, jotka tekevät sen markkinoille. Loppujen lopuksi USB 3.0 julkaistiin lähes vuosi ennen kuin se alkoi tehdä sen useille tietokoneille. Pienikokoisten laskentalaitteiden liityntäliittimen joustavuus on äärimmäisen vakuuttava monien valmistajien kannalta, jotta ne voisivat aloittaa niiden ultranat kannettavat tietokoneet. Itse asiassa Intelin uudet Ultrabook 2.0 -määritykset vaativat järjestelmien vaatimaan Thunderbolt- tai USB 3.0 -liitäntää. Tämä vaatimus todennäköisesti kannustaa liittymäsataman käyttöönottoa tulevina vuosina.