В старые добрые времена персональных компьютеров казалось, что каждому периферийному устройству нужен собственный стандарт соединения. В конце концов мы были благословлены USB, но то, что у него было в универсальности, было подведено относительно медленными скоростями, низким энергопотреблением и запутанным множеством разъемов.

Что такое удар молнии? Thunderbolt — это периферийный компьютерный интерфейс, который представляет собой самое элегантное комплексное решение для соединения вещей с компьютером. В настоящее время последняя версия Thunderbolt — это Thunderbolt 3, и к концу этой статьи вы будете знать все необходимое для использования этого фантастического нового стандарта подключения.

История Thunderbolt  в одно мгновение

Thunderbolt является результатом сотрудничества Intel Corporation и Apple Computers. Поскольку компьютеры Apple традиционно использовались творческими профессионалами, им всегда была нужна высокоскоростная периферийная связь. В течение многих лет ответ Apple на это был FireWire, но со временем ограничения FireWire начали проявляться.

Intel и Apple совместно работали над стандартом, который изначально получил кодовое название «Light Peak», что намекало на тот факт, что этот новый интерфейс был разработан для использования оптических кабелей,

а не медный провод. Помимо высокой пропускной способности, оптические кабели являются многообещающими благодаря тому, как долго кабели могут быть без потери сигнала.

Несмотря на то, что сегодня существуют оптические кабели Thunderbolt, большинство кабелей — это обычная медь, поэтому на кабели Thunderbolt сегодня накладываются довольно жесткие ограничения по длине.

Первый ноутбук Light Peak был продемонстрирован в 2010 году с использованием оптических технологий, но по сей день медь была нормой. Это дает главное преимущество, заключающееся в том, что медная проводка также может нести энергию.

Название Thunderbolt было впервые открыто миру в 2011 году, когда в линейку MacBook Pro этого года вошла эта технология. В том же году первые порты Thunderbolt появились на iMac. Thunderbolt 2 дебютировал в 2013 году, удвоив скорость первого поколения. Текущий стандарт Thunderbolt 3 получил поддержку аппаратного обеспечения в конце 2015 года как часть поколения процессоров Intel Skylake.

Характеристики Thunderbolt в словах

Thunderbolt на самом деле является комбинацией двух других существующих протоколов. Первый — это PCI Express. Это тот же стандарт связи, который используется вашим графическим процессором для отправки и получения информации. Как вы, возможно, знаете, графическим процессорам нужна большая пропускная способность, что делает этот протокол отличным для подключения практически любой периферии.

Соединения Thunderbolt первого поколения могут отправлять данные со скоростью 10 Гбит/с и одновременно получать данные со скоростью 10 Гбит/с. Он имеет выделенный канал 10 Гбит/с в любом направлении. Сравните это с USB 3.2 Gen 1, который может достичь только половины этой скорости.

Thunderbolt 2 удвоил скорость до 20 Гбит / с, а Thunderbolt 3 предлагает колоссальные 40 Гбит / с. USB 3.2 2 × 2 достигает 20 Гбит / с. Это все еще половина Thunderbolt 3. С такой большой пропускной способностью, он открывает все виды инновационных приложений, которые мы рассмотрим ниже.

Thunderbolt 3 обратная совместимость

Важно помнить, что стандарт Thunderbolt и физические разъемы — это на самом деле две разные вещи. Хотя Thunderbolt 1 и 2 используют разъем, основанный на стандарте DisplayPort, на самом деле они совместимы с Thunderbolt 3, если вы готовы раскошелиться на адаптер. Как и следовало ожидать, вы также не можете управлять этими устройствами на более высоких скоростях, чем они были предназначены.

Поскольку все порты Thunderbolt 3 также имеют USB-контроллер, вы можете подключить любое USB-устройство к порту Thunderbolt, и оно будет работать нормально. Однако устройства, которые являются исключительно Thunderbolt 3, не будут работать только с портом USB-C, несмотря на наличие одного и того же физического разъема.

Аналогично, вы должны использовать кабель Thunderbolt 3, чтобы использовать пропускную способность и функциональность Thunderbolt 3.

Говоря Thunderbolt 3 и USB-C врозь

Thunderbolt 1 и 2 использует особый порт, основанный на дизайне DisplayPort, поэтому вы не сможете спутать их с USB. Однако контроллеры Thunderbolt 3 и контроллеры USB-C используют один и тот же порт. Единственный реальный способ определить разницу между ними — это поиск маркировки.

Например, на MacBook рядом с указанным портом есть маленький значок молнии. Аналогично, кабели Thunderbolt 3 обычно помечаются словом Thunderbolt или маленьким изображением молнии. Конечно, нет риска просто подключить устройство, чтобы посмотреть, работает оно или нет.

Как используется Thunderbolt 3

Thunderbolt 3 становится довольно популярным в ноутбуках, особенно когда речь идет об ультрабуках. Apple полностью приняла Thunderbolt 3 со своим последним ассортиментом MacBook. Вы не найдете других портов на современном MacBook. Даже зарядка дается на порты Thunderbolt 3.

Как упомянуто выше, Thunderbolt Three может использоваться в топологии со ступицами и спицами или с гирляндной цепочкой. Если у вас есть только устройства Thunderbolt 3, вы можете подключить первое к порту, затем следующее к этому устройству и так далее. Это означает, что наличие небольшого количества портов не проблема.

Реальность такова, что большинство периферийных устройств, которые вы найдете, не являются родными устройствами Thunderbolt 3. Это означает, что покупка концентратора Thunderbolt 3 (или USB-C) является единственным практичным способом подключения типовых компонентов к вашему компьютеру.

На самом деле это довольно удобно, когда дело доходит до установки на рабочем столе. Вы можете подключить все ваши периферийные устройства к концентратору. Когда вы доберетесь до своего стола, вам нужно всего лишь подключить один кабель к вашей машине, чтобы превратить его в полноценную настольную оснастку, а также зарядить ноутбук.

Благодаря огромной доступной пропускной способности Thunderbolt 3 и встроенной поддержке протокола PCIe мы теперь можем подключать устройства с очень высокой пропускной способностью в качестве периферийных устройств. Так, например, вы можете подключить внешний SSD или внешний GPU с приемлемым уровнем производительности.

У ультрабуков, как правило, мощные процессоры, но не хватает памяти и мощности графического процессора. Теперь вы можете принести свой MacBook домой и подключить его к этим мощным периферийным устройствам, избавляя от необходимости иметь два компьютера. Это также означает, что вы можете повысить производительность своего настольного графического процессора, не покупая совершенно новый ноутбук. Есть много других вариантов использования, которые используют огромную полосу пропускания, доступную через стандарт Thunderbolt 3.

А как насчет Thunderbolt 4?

На момент написания статьи Thunderbolt 4 был анонсирован Intel на выставке Consumer Electronics Show 2020. Он планируется дебютировать в 2020 году как часть чипов Tiger Lake от полупроводникового гиганта, так что к тому времени, как вы прочитаете это, он уже вполне может быть в потребительских товарах.

Тем не менее, не так много, чтобы волноваться. Thunderbolt 4 — это не радикальный скачок от Thunderbolt 3. Не так, как Thunderbolt 3 полностью уничтожил предыдущее поколение из воды.

Самая важная вещь, которую вы должны знать о Thunderbolt 4, это то, что он не является более быстрым с точки зрения пропускной способности по сравнению с Thunderbolt 3. Таким образом, любое беспокойство по поводу производительности может быть усыплено.

Также не совсем ясно, какие новые функции будут частью Thunderbolt 4, но протокол будет тесно интегрирован с USB4, который будет так же быстр, как Thunderbolt 3 и 4. Все признаки того, что эти два стандарта будут кросс-совместимость друг с другом и Thunderbolt 3, что означает, что пользователям действительно не нужно заботиться о том, что к чему подключено. Теперь это будущее, от которого мы все можем отстать!