Mitä tietää
- Thunderbolt on Applen ja Intelin kehittämä laitteistostandardi.
- Thunderbolt-käyttöliittymän avulla käyttäjät voivat liittää tietokoneisiinsa laitteita, kuten iPhoneja ja ulkoisia kiintolevyjä.
- Thunderbolt 4 on uusin versio. Se kilpailee USB4:n kanssa ja on täysin ristiinyhteensopiva.
Thunderbolt on laitteistostandardi, jonka avulla oheislaitteet, kuten älypuhelimet ja ulkoiset kiintolevyt, voidaan liittää tietokoneeseen. Sen on kehittänyt Intel yhteistyössä Applen kanssa.
Thunderbolt versiot
Thunderboltista on useita versioita, joiden uudemmat iteraatiot parantavat jatkuvasti tiedonsiirtonopeuksia tai -nopeuksia. Ensimmäinen versio Thunderboltista, alun perin nimeltään Light Peak, julkaistiin vuonna 2011. Standardi löydettiin ensin Mac-tietokoneista, mutta on sittemmin päässyt PC-tietokoneisiin, usein kilpailemaan USB-standardin kanssa. Toisin kuin USB-laitteet, jotka eivät vaadi sertifiointia, Thunderbolt-laitteiden on oltava Intelin sertifioimia. Neljännen sukupolven Thunderbolt, nimeltään Thunderbolt 4, julkistettiin vuonna 2020, kuukausia USB4-ilmoituksen jälkeen. USB4 perustuu Thunderbolt 3:een ja on sen kanssa yhteensopiva. Thunderbolt 3 oli yhteensopiva USB-C-porttien kanssa. Vaikka Thunderbolt- ja USB-standardit ovat usein yhteensopivia keskenään, niiden tekniset tiedot ovat historiallisesti olleet erilaisia. Thunderbolt-porttiin liitetty USB-laite saattaa toimia, mutta ei todennäköisesti toimita Thunderbolt-nopeuksia. Siirtonopeutta rajoittaa hitain jäsen. Perinteisesti tämä oli USB. Thunderbolt 4:n julkaisun myötä protokolla- 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 ristiinyhteensopivimman standardin, vaikka USB4-laitteita ei todennäköisesti ilmesty ennen vuotta 2021.
Thunderboltin historia
Kehityksen alkuvaiheessa Thunderboltia kutsuttiin Light Peakiksi. Light Peak oli alun perin tarkoitettu optisen liitännän standardiksi. Thunderbolt pudotti tavoitteen perinteisemmän sähkökaapeloinnin hyväksi. Tämä helpotti Thunderboltin käyttöönottoa. Sen sijaan, että luottaisi uuteen liittimeen, Thunderbolt luotti olemassa olevaan DisplayPort-tekniikkaan ja miniliittimen suunnitteluun. Ajatuksena oli saada kaapeli kuljettamaan videosignaalia ja tavallista datasignaalia. DisplayPort oli luonnollinen valinta videoliitäntöjen joukossa, koska spesifikaatioon rakennettiin lisätietokanava. Kahdessa muussa digitaalisessa näyttöliitännässä, HDMI ja DVI, ei ollut tätä ominaisuutta. Intel käytti tavallista PCI-Express-spesifikaatiota toteuttaakseen Thunderbolt-liitännän datalinkkiosan. PCI-Express-liitännän käyttö oli looginen askel, koska sitä käytettiin liitinrajapintana prosessorin sisäisten komponenttien kytkemiseen.
Salamanisku, tapaa Apple
Applelle Thunderbolt oli harjoitus vähentää kaapelisotkua. Ultrakannettavat kannettavat tietokoneet, kuten MacBook, tarjoavat rajoitetusti tilaa ulkoisille oheislaitteille. Thunderboltin avulla Apple yhdisti data- ja videosignaalit yhdeksi liittimeksi. Thunderbolt-kaapelin datasignaaliosa salli näytön käyttää USB-portteja, FireWire-porttia ja Gigabit Ethernetiä yhden kaapelin kautta.
Useampi kuin yksi laite yhdessä portissa
Thunderbolt voi antaa virtaa useille laitteille yhdestä oheisportista ketjutoimintonsa ansiosta. Jotta tämä toimisi, Thunderbolt-oheislaitteissa on oltava saapuva ja lähtevä liitin. Ketjun ensimmäinen laite on kytketty tietokoneeseen. Ketjun seuraava laite yhdistää saapuvan portin ensimmäisen laitteen lähtevään porttiin. Sitten kuvio toistetaan jokaiselle seuraavalle ketjun laitteelle. Vaihtoehtoisesti voit käyttää Thunderbolt-telakkaa yhdistääksesi useita laitteita tietokoneeseesi yhden portin kautta. Yhdessä Thunderbolt-portissa toimivien laitteiden lukumäärää on rajoitettu. Jalusta (mukaan lukien Thunderbolt 3 ja 4) mahdollistaa jopa kuuden laitteen ketjuttamisen. Liian monen laitteen yhdistäminen voi kyllästää kaistanleveyttä ja heikentää yleistä oheislaitteiden suorituskykyä.
DisplayPort-yhteensopivuus
Thunderbolt-portit ovat täysin DisplayPort-standardien mukaisia, jotta ne ovat yhteensopivia perinteisten DisplayPort-näyttöjen kanssa. Tämä tarkoittaa, että mikä tahansa DisplayPort-näyttö voidaan liittää Thunderbolt-oheisporttiin. Se tekee kuitenkin Thunderbolt-datalinkin kaapelissa hyödyttömäksi. Siksi yritykset, kuten Matrox ja Belkin, ovat suunnitelleet Thunderbolt-tukiasemia tietokoneille, jotka mahdollistavat DisplayPort-läpäisykyvyn. Tällä tavalla PC voidaan liittää näyttöön ja käyttää Thunderbolt-portin dataominaisuuksia Ethernetille ja muille oheisporteille.
PCI Express
PCI-Express-datakaistanleveydellä yksi Thunderbolt-portti voi kuljettaa jopa 10 Gbps molempiin suuntiin. (Thunderbolt 3 ja 4 tukevat jopa 40 Gbps:n kokonaiskaistanleveyttä DisplayPort-signaali mukaan lukien.) Tämä on enemmän kuin tarpeeksi useimmille oheislaitteille, joihin tietokone voi muodostaa yhteyden. Useimmat tallennuslaitteet toimivat nykyisten SATA-määritysten mukaisesti, eivätkä SSD-asemat pysty saavuttamaan näitä nopeuksia. Useimmat lähiverkot perustuvat Gigabit Ethernetiin (1 Gbps), joka on kymmenesosa 4-suuntaisen PCIe-yhteyden tarjoamasta kaistanleveydestä. Tämän seurauksena Thunderbolt-näytöt ja tukiasemat tarjoavat tyypillisesti portit oheislaitteille ja tiedonsiirrolle ulkoisille tallennuslaitteille.
Miten Thunderbolt vertaa USB:tä ja eSATA:ta
USB 3.0 on yleisin nykypäivän nopeista oheisliitännöistä. Sen etuna on, että se on yhteensopiva kaikkien taaksepäin toimivien USB 2.0 -oheislaitteiden kanssa. Se on kuitenkin rajoitettu yhteen porttiin laitetta kohti, ellei USB-keskitintä käytetä. USB 3 tarjoaa täyden kaksisuuntaisen tiedonsiirron, mutta nopeus on noin puolet Thunderboltin nopeudesta 4,8 Gbps. Se ei kuljeta erityisesti videosignaalia kuten Thunderbolt DisplayPortille. Sitä käytetään videosignaaleille suoran USB-näytön tai tukiasemalaitteen kautta, joka välittää signaalin tavalliselle näytölle. Haittapuolena on, että videosignaalilla on korkeampi latenssi kuin Thunderboltilla DisplayPort-näytöillä. USB4 kaksinkertaistaa USB 3.0:n siirtonopeudet. 40 Gbps:llä se on samalla tasolla kuin Thunderbolt 3 ja 4, jotka molemmat ovat USB4-yhteensopivia. Thunderbolt on joustavampi kuin eSATA-oheisliitäntä. Ulkoinen SATA toimii vain yhden tallennuslaitteen kanssa. Nykyiset eSATA-standardit ovat jopa 6 Gbps verrattuna Thunderboltin 10 Gbps:iin.
Salamanisku 3
Thunderbolt 3, joka julkaistiin vuonna 2015, perustui aikaisempien versioiden ideoihin. DisplayPort-tekniikan sijaan Thunderbolt 3 perustuu USB 3.1:een ja sen uuteen Type-C-liittimeen. Tämä avasi uusia mahdollisuuksia, muun muassa mahdollisuuden siirtää sekä teho- että datasignaaleja. Thunderbolt 3 -porttia käyttävän kannettavan tietokoneen on mahdollista vastaanottaa virtaa kaapelin kautta, kun taas kaapelia käytetään myös videon ja datan lähettämiseen näyttöön tai tukiasemaan. Thunderbolt 3:n siirtonopeudet saavuttavat enintään 40 Gbps:n, mikä on enemmän kuin tarpeeksi useiden laitteiden käyttämiseen samanaikaisesti.
Salamanisku 4
Vuoden 2020 alussa julkistettu Thunderbolt 4 ei ole lisännyt nopeutta Thunderbolt 3:een, ja laitteet saapuivat hyllyille myöhemmin tänä vuonna. Se on kuitenkin parantanut teknisiä ominaisuuksia useilla tavoilla. Thunderbolt 4 -protokolla voi tukea kahta 4K-näyttöä yhden sijasta tai yhtä 8K-näyttöä. Johdot voivat olla jopa kaksi metriä pitkiä. Se sisältää myös useita vähimmäisstandardeja oheislaitteille, mukaan lukien tuki telakan herätykselle, kannettavien tietokoneiden latauksen teholuokitukset ja suojaus Thunderspy-hyökkäyksiltä. Thunderbolt 4 on täysin yhteensopiva USB4-protokollan ja tiedonsiirtonopeuksien kanssa. Tämä keskinäinen yhteensopivuus on aiheuttanut hämmennystä, nimittäin sen, että Thunderbolt 4:n, Thunderbolt 3:n ja USB4:n portit eivät erotu visuaalisesti toisistaan.