Технология Thunderbolt - совместная, можно сказать, разработка Apple и Intel - стала распространяться вместе с последним поколением MacBook. Вы наверняка знаете, что Apple не спешит включать сырые технологии в свою технику, но Thunderbolt нельзя назвать таковой. Чем же привлекла эта технология сверхскоростной передачи данных Apple? В этой статье вы найдете все, что вам нужно знать о последнем стандарте в области передачи данных.
Thunderbolt
(старое название Light Peak) - это достаточно новая технология периферийного подключения, разработанная Intel совместно с Apple, которая позволяет передавать данные, видео, аудио и электроэнергию через один порт. Построенная на архитектурах PCI Express и DisplayPort, Thunderbolt позволяет передавать данные на высокой скорости, взаимодействуя с внешними периферийными устройствами вроде жестких дисков, RAID-массивов, устройств для съемки видео, сетевыми интерфейсами и другой техникой. Порт позволяет передавать видео высокого разрешения с помощью протокола DisplayPort. Каждый порт Thunderbolt обеспечивает подключаемую технику общей мощностью до 10 Вт.
Light Peak
это просто кодовое название Thunderbolt, полученное от Intel, когда технология была еще в стадии разработки - такие названия даются любым технологиям. Единственное, что стоит отметить, это то, что Thunderbolt подразумевает оптическую и электрическую передачу данных, но Apple использует только электрическую схему. Intel ожидает, что большинство производителей будет использовать электрическую схему из-за низкой стоимости и возможности передачи питания. Оптические версии, скорее всего, будут нужны в случаях, где будут использоваться кабели длиной более трех метров.
PCI Express
это высокоскоростная архитектура, которая используется для связи различных компонентов внутри Mac, например, процессора, графической карты и накопителя. Как нетрудно догадаться, PCI Express позволяет этим компонентам обмениваться данными между собой достаточно быстро. Из-за того, что Thunderbolt задействует PCI Express в качестве шины для прямого соединения, технология впечатляет своей скоростью.
В теории - очень быстро. Канал Thunderbolt обеспечивает скорость передачи данных 10 Гб/с, и каждый порт может включать два канала. Thunderbolt также двунаправленный, то есть может принимать и передавать данные одновременно. Даже на практике скорость достигает 8 Гб/с, что гораздо быстрее, чем у FireWire 800 и USB 3.0. Не говоря уж о eSATA-соединении на многих персональных компьютерах под Windows.
Конечно, как и с любым другим высокоскоростным интерфейсом, производительность каждого подключенного устройства будет ниже из-за ограничений в самом устройстве. К примеру, многие SATA-накопители имеют пиковую скорость работы 3 Гб/с, и даже SATA 3.0 - в теории ограничены 6 Гб/с. Даже устройства-посредники могут «съедать» достаточно серьезный кусок скорости.
Самым большим преимуществом является, конечно, вышеупомянутая производительность. Но еще большим подкупающим пунктом можно назвать то, что Thunderbolt поддерживает передачу данных, видео, аудио и питания всего через один порт - и соответственно через один кабель - ко многим периферийным устройствам. Как минимум, вы сможете подключить достаточно устройств и адаптеров с Thunderbolt.
Не совсем, хотя идея и аналогична Apple Display Connector (ADC). Хотя Thunderbolt поддерживает передачу видео, аудио, данных и питания - тем самым уменьшая количество кабелей, торчащих из компьютера - он не обеспечивает должную мощность для подключения большого дисплея. (ADC выдает 100 Вт мощности на передачу питания, видео, аудио и USB-сигналов). С другой стороны, ADC-соединение требует специализированных - и дорогих - видеокарт, в то время как Thunderbolt использует стандартный Mini DisplayPort.
Достаточно удобный - на всех последних Mac Thunderbolt использует порт Mini DisplayPort, а на новейших моделях MacBook - отдельный порт Thunderbolt, Mini DisplayPort же исключен из доступных.
Поскольку Thunderbolt обрабатывает как данные, так и видео DisplayPort, вы можете подключить свой дисплей с Mini DisplayPort - или другой дисплей с адаптером Mini DisplayPort - к порту Thunderbolt, либо последовательно соединить его с другими устройствами Thunderbolt, как написано ниже.
Помните, что каждый порт Thunderbolt включает как DisplayPort, так и соединение PCI Express. Это означает, что Thunderbolt может обрабатывать те же самые типы видео и аудио - с разрешением 1080p и 8 каналами аудио - что и DisplayPort. Когда дело доходит до видео, самым большим ограничением становится графическая карта. К примеру, новые MacBook поддерживают внешний дисплей с разрешением 2560 на 1600 пикселей и миллионами цветов в дополнение ко встроенному дисплею или в режиме отображения двух дисплеев. На стационарном Mac Thunderbolt-порт поддерживает два дисплея с высоким разрешением. Вы можете напрямую подключить дисплей с Mini DisplayPort или с адаптером DisplayPort, HDMI, DVI или VGA.
Адаптеры уже доступны, поэтому вы сможете подключать устройства с USB, FireWire 400 и FireWire 800 к порту Thunderbolt. Новый порт не сделает устройства быстрее, но и не ограничит их в скорости. FireWire 800, к примеру, не сможет передавать данные быстрее, чем на скорости 800 Мб/с.
Как отмечалось выше, Thunderbolt может передавать данные, видео, аудио, сетевые данные и питание, поэтому без адаптеров тут не обойтись. К примеру, адаптеры под аудио и Gigabit Ethernet уже имеются в наличии.
Вы можете подключить до шести устройств к каждому из портов Thunderbolt, связав их цепью, то есть с помощью последовательного подключения. Конечно, отсюда следует, что каждое устройство в цепи должно иметь два порта Thunderbolt (или два других типа дата-портов с адаптером Thunderbolt).
В отличие от USB 2.0, где соединение с невысокоскоростным устройством или USB 1.0 может снизить производительность всей шины USB, Thunderbolt специально построен таким образом, чтобы работать со многими устройствами без ущерба для самого канала. Конечно, эти устройства будут разделять общую пропускную способность канала Thunderbolt, что может ограничить производительность отдельного устройства, если будет передавать большой поток данных, но в то же время производительность канала Thunderbolt самого по себе не будет страдать.
Зависит от многого. Если вы будете подключать эти устройства в конец вашей цепочки Thunderbolt, они могут снизить производительность более быстрой техники, которая получает данные с компьютера. Если вы подключаете устройство без порта Thunderbolt в середину кольцевой цепочки, все зависит от того, как именно вы его подключаете.
К примеру, если вы используете два адаптера FireWire-Thunderbolt, чтобы подключить жесткий диск с FireWire в середину кольцевой цепочки Thunderbolt, производительность остальной части цепочки, которая передает данные на компьютер будет ограничена шиной FireWire, которая чисто физически не может передавать данные быстрее, чем Thunderbolt.
Если же не будет адаптера, позволяющего обойти это ограничение (или создать T-образное ответвление), последним устройством в цепочке должен быть дисплей.
Apple не комментирует будущую продукцию, но о том, что Thunderbolt уделяется должное внимание говорит то, что этот стандарт включен в нынешнюю линейку MacBook Pro - причем даже в модель начального уровня. Компания надеется на широкое принятие технологии Thunderbolt. Куда более интересным вопросом является…
Вполне возможно, но в любом случае, это займет некоторое время. Thunderbolt еще не так окрепла и в «новом» состоянии будет до тех пор, пока не станет таким же привычным явлением, как USB и FireWire.
Тем не менее, мы все помним оригинальные iMac, когда Apple отказалась от ADB-коннекторов в пользу USB - еще задолго до того, как USB-периферия стала обыденным и недорогим явлением. В любом случае, идея единого порта и коннектора привлекала Джобса и привлекает Apple. Достаточно взглянуть на порт, которым снабжены iPhone, iPad и iPod touch.
Как отмечалось выше, Thunderbolt построена на PCI Express, архитектуре, которая лежит в основе Mac и многих персональных компьютеров. Но iOS-устройства не задействуют PCI Express, поэтому достаточно сложно будет включить порт Thunderbolt в iPhone. Плюс 30-контактный порт на iOS-устройствах имеет достаточно много возможностей. Скорее всего, Apple будет продавать опциональные кабели, связывающие Thunderbolt и док-коннектор для зарядки и синхронизации.
Бум Thunderbolt-подключаемых устройств пришелся разве что на CES 2012. Elgato
SSD-накопитель стоимостью 349,95 фунта за 120-гигабайтовую версию и 569,95 фунта за модель с объемом памяти 240 ГБ. Еще один интересный вариант - от MSI - GUS II
. Внешнее устройство имеет интерфейс Thunderbolt и внутренний слот PCIe. Еще одним аксессуаром с поддержкой Thunderbolt стала конструкция от Belkin
, она позволяет пользователям подключать несколько устройств с USB к одной док-станции. Ожидается, что на рынке продукт появится в сентябре 2012 года, и стоить будет 299 долларов.
Еще в феврале в продажу хранилище LaCie 2big Thunderbolt. Новинка доступна в версиях на 4 ТБ (стоимость 650 долларов) и 6 ТБ (стоимость 800 долларов). LaCie 2big обеспечивает скорость передачи данных до 327 Мб/сек, предлагает быструю замену накопителей, позволяет создавать RAID-массивы и, конечно же, создавать между собой цепь через порты Thunderbolt.
Для сравнения скажем, что LaCie 2big предлагает в три раза выше скорость передачи данных по сравнению с FireWire 800 и в связке способны обеспечить скорость передачи до 676 Мб/сек.
И в качестве примера цепочки, которую позволяет составить канал Thunderbolt - - 24 терабайта в одной цепи накопителей.
IDF уже в этом году должна начать продажу специальных доков, упрощающих соединение различных устройств с различными типами передачи данных.
Технологии развиваются постоянно. Меняются технические возможности ноутбуков, внешний вид, разъемы коммуникации. За последние годы техника Apple получила порт Thunderbolt. Каждый обновленный ноутбук имеет хотя бы одни такой порт. Хоть и ожидалось, что тандерболт вытеснит Port USB 3.0, но этого пока не произошло. Некоторые модели Apple ноутбуков оснащены только новыми портами, что не удобно в использовании. Каковы преимущества у Thunderbolt?
Первое название этого интерфейса Light Peak. Это разработка компании Intel совместно с Apple. Для чего и зачем он нужен? Этот стандарт не просто новый оптический интерфейс для внешних устройств, он соединяет в последовательный поток PCI Express и Display Port. Так обеспечивается высокая скорость передачи данных. Интерфейс поддерживает высокоточную синхронизацию по времени. Это главное требование периферийных аудио и видео технических средств.
Сейчас используются видеокарты с интерфейсом PCI (или PCIe) — Express. Интегрирование в систему контроллеров идет двумя путями: прямое подключение к линиям PCI Express процессора (Ivy Bridge или Sandy Bridge). Либо связь с чипсетом PCH через линию PCIe. Данные с Display Port и PCIe проникают в контроллер раздельно, далее совместно перемещаются по кабелю и на выходе расходятся. Стоимость кабеля высокая из-за того, что он активный. Каждый наконечник шнура оснащен чипом-передатчиком низкой мощности. Чипы-передатчики усиливают проходящий сигнал.
Компания разработчик обнаружила, что кабель дает высокую скорость не только с оптоволоконным кабелем, но и с медным. Так же технология поддерживает «горячее» подключение, как у интерфейса FireWire. Подключайте в одну последовательную цепь до 6-ти устройств, из них может быть два монитора с Display Port. Для последовательного подсоединения устройства должны иметь по два порта Thunderbolt. Устройство с единственным портом ставят замыкающим, т. к. через него не получится передать сигнал дальше.
У порта есть физическое совмещение с Mini Display Port, при подключении сложностей не появится. Интерфейс оснащен двумя линиями данных, обе передают сигналы в обоих направлениях со скоростью до 10 Гбит в секунду. Одна линия применима для передачи информации между техникой, а вторая используется для сигналов экранов.
Каждый ноутбук выпущенный компанией Apple за последнее время оснащен одним или несколькими портами Thunderbolt. Корпус гаджета оснащается ими по обеим сторонам ближе к петлям. Если ноутбук имеет только один единственный порт (или все), и это стандарт Thunderbolt, то без дополнительного переходника не обойтись. Переходник может понадобиться для подключения внешней видеокарты. Такая нехитрая манипуляция улучшит графические возможности у Apple MacBook Air 11″ Mid-2013. Если вы хотите подключить TV к ноутбуку, то сделать это можно через HDMI разъем. Если его нет, на помощь снова придет переходник.
Это девайс, подключаемый через порт Thunderbolt, позволяющий подключить до восьми единиц техники. Подключение происходит по средствам стандартов FireWire, USB, соединения по Ethernet и подсоединения через шлейфовый Thunderbolt. С таким инструментом вам не понадобятся дополнительные переходники. Инструмент позволяет получить высокую скорость передачи информации. Универсален в использовании. Дизайн устройства минималистский, стилистически подойдет ко всем гаджетам компании Apple. Экспресс-станция компании Belkin быстро передает большие объемы информации в высоком качестве.
Не смотря на ожидания, стандарт USB не был вытеснен. Скорее наоборот, он популярен. Но с появлением Thunderbolt интерфейса расширились технические возможности, хоть и по высокой цене. Как будет развиваться борьба этих интерфейсов, покажет время, а пока сравним их характеристики.
Port USB обеспечивает высокую скорость передачи данных, без ограничения длинны кабеля. Питание управляется нормально, совмещается с предшествующими стандартами. Высокая скорость достигается за счет параллельных вспомогательных шин. Это увеличивает скорость передачи и позволяет передавать информацию полнодуплексно (данные передаются одновременно в две стороны).
Уровень поставки мощности выше, чем у версии 2.0 в 1,5 раза (если устройства оптимизированы под стандарт). Если разъемы не используются, то переходят в режимы энергосбережения. Данный стандарт справится с приложениями, требующими высокую пропускную способность.
Port Thunderbolt 2 передает данные на высокой скорости. Это двусторонний интерфейс, для последовательной передачи информации, используемый для подсоединения дисплеев. Все как в HDMI, но еще есть поддержка VGA и более старых аналогов видео. Технология обеспечивает «горячее» подсоединение без перегруза системы. Через него подключаются мониторы, даже качества 4K HD. Разъем позволяет подсоединять последовательно больше трёх устройств (до шести) без потери пропускной способности каждого. Дает мощность в 10 Вт.
Учитывая основные характеристики каждого интерфейса нельзя сказать, что какой-то превосходит. Оба подают большие надежды на дальнейшее использование и развитие.
Показатели скорости, которые будут указываться ниже, являются теоретическими, либо максимально возможными. По факту, они бывают ниже. Наивысшая скорость USB 3.0 достигает 5 ГБ в секунду. Это раз в десять выше, чем показатель версии 2.0. Подходит для сценариев с высокой пропускной способностью, даже для хранения информации в RAID-массиве.
У Thunderbolt коннектора есть четыре независимых линии передачи. Так для каждого подсоединенного устройства скорость передачи будет равна 10 ГБ в секунду. Второе поколение способно передавать информацию со скоростью 20 ГБ в секунду. Этот показатель в 4 раза превосходит значение уровня скорости у USB 3.0. Такая скоростная возможность обеспечивается двумя линиями передачи в двух направлениях одновременно. Поэтому можно смело сказать, что данный стандарт имеет преимущество перед USB 3.0.
USB 3.0 применяется повсеместно именно благодаря своей низкой стоимости. Производители устанавливают на чипсеты Intel и AMD этот стандарт. Это универсальный стандарт, поэтому почти каждое устройство имеет соответствующий разъем. Это дает потребителю широкий выбор кабелей всех видов. Их ценовая категория в пределах доступной.
В случае со стандартом Thunderbolt все обстоит иначе. Ноутбук, который имеет такой разъем, находится в ценовой категории от 1000 долларов. Для использования этого разъема, одного его наличия не достаточно, нужны адаптированные периферийные устройства. Они тоже не из дешевой техники. Даже покупая переходники, придется потратить значительную сумму. Эта технология более дорогая еще из-за того что производство идет не массовое. По критерию цены данный стандарт проигрывает.
3.0 и 2.0 USB совместимы. Если вы используете стандартный кабель с более ранним портом, то передача данных будет идти по наивысшему пределу порта нижнего стандарта. Данный разъем популярен и используется повсеместно, поэтому у вас не возникнет проблем с его использованием и поддержкой его внешними устройствами.
Интерфейс Thunderbolt 3 совместим с двумя предшествующими поколениями: 1 и 2. «Родные» кабели тоже можно использовать для всех поколений. Для получения наивысшей скорости передачи необходимо, чтобы все гаджеты цепи имели поддержку 3-го поколения стандарта. Подключить периферийный дисплей имеющий Mini Display Port можно напрямую. Однако шнур Mini Display Port использовать с внешним устройством Thunderbolt не получится.
Для подключения других стандартов, например, VGA, DVI и HDMI, необходимы переходники. Стоимость этих переходников высокая, найти их бывает тоже не просто. Поэтому стандарт USB 3.0 наиболее удобен, из-за своего повсеместного использования.
Thunderbolt технология заглядывает далеко в будущее. Она действительно способна передавать данные на высоких скоростях. Затруднение в использовании во много вызвано не готовностью других устройств к работе с разъемом. Стандарт не применяется так популярно как USB 3.0, поэтому его изготовление не поставлено на поток и себестоимость высокая. Сопряжение с периферийными устройствами не имеющими необходимого порта осложняется дополнительными затратами на покупку переходников. Но, если рассматривать подключение и работу с адаптированными устройствами, то интерфейс показывает высокий результат и огромный потенциал.
Если рассматривать USB 3.0 как доступную альтернативу, то интерфейс показывает хорошие показатели. Сегодня уже есть версия 3.1, которая по показателям превосходит предшественника. При этом есть совмещение практически со всеми устройствами. Это позволяет не тратить средства на дополнительные аксессуары в виде переходников. Так же популярность стандарта обеспечивает массовое производство как техники с портами, так и различных аксессуаров по доступным ценам.
Сейчас удобным стандартом в использовании считается USB 3.1. Но если смотреть в будущее, то стандарт Thunderbolt 3 задает высокую планку. Только со временем узнаем, какой «вход» будет реализовывать наибольшее количество требований.
С выходом на рынок игровых ноутбуков MSI GT72 и MSI GT80 интерфейс Thunderbolt 3 перестаёт быть диковинной редкостью и становится новым стандартом подключения высокоскоростных устройств для всех, кто интересуется самыми передовыми технологиями. Игровые ноутбуки MSI класса High-end призваны удовлетворить растущие запросы пользователей и уже оценены по достоинству многими ведущими медиапорталами. Несколько лет ушло у корпорации Intel на разработку третьего поколения интерфейса Thunderbolt, и теперь вы можете оценить качественный технологический прорыв. Новый разъём USB Type-C и внушительная пропускная способность до 40 гигабит в секунду дают возможность использовать Thunderbolt 3 для множества задач. Например: высокоскоростная передача данных, зарядка и запитывание энергоёмких устройств, подключение внешних мониторов, оснащённых портом DisplayPort, а также профессиональных устройств с портом Thunderbolt. В отличие от портов USB предыдущих поколений, разъём USB-Type C обладает симметричным дизайном и его можно подключать любой стороной. Представьте, к одному порту можно подключать различные Thunderbolt-устройства, мониторы высокого разрешения и великое множество USB-устройств! Такого в истории компьютерной индустрии ещё не было.
Технически Thunderbolt объединяет в себе функции шины PCIe и порта DisplayPort, а также может быть использован как канал питания. К одному порту могут быть подключены до шести устройств в различной конфигурации. Технология Thunderbolt открыла невероятные возможности подключения внешних устройств. Сегодня существует множество удивительных устройств с интерфейсом Thunderbolt: мониторы, камеры и устройства захвата видео 4K, док-станции с функцией зарядки внешних устройств и встроенным жёстким диском, внешние контейнеры для мощных видеокарт, сетевые адаптеры 10Gb Ethernet и многие другие устройства. И именно технология Thunderbolt 3 позволит вам использовать возможности нового порта USB Type-C в полной мере.
Видео в разрешении 4K: вы готовы?
Thunderbolt 3 позволяет подключать 4K-дисплеи с частотой обновления экрана 60 Гц. А это означает, что вам будет доступно изображение потрясающей детализации, контраста и глубины цвета при просмотре контента любого типа: от фотографий, видеоклипов и фильмов до профессиональных приложений и вэб-сайтов.
Универсальный компактный порт
Интерфейс Thunderbolt 3 способен не только на высокоскоростную передачу данных. Большая пропускная способность этого интерфейса позволит вам подключить сразу два 4K-монитора с частотой обновления экрана 60 Гц. На данный момент это самое продвинутое и универсальное решение для подключения устройств с разъёмом USB Type-C.
Подключение внешней видеокарты
Теперь вы сможете подключать к вашему ноутбуку внешние графические карты, чтобы наслаждаться самыми последними играми с высокими системными требованиями. Подобная схема подключения пока не очень популярна несмотря на то, что пропускная способность технологии Thunderbolt 3 превышает возможности шины PCI-Express Gen3.
Высокоскоростное сетевое подключение через Thunderbolt
Этот замечательный интерфейс позволяет использовать сетевую технологию 10Gb Ethernet для быстрой передачи объёмных файлов по схеме «точка-точка», выполнять миграцию целых систем или организовать небольшую рабочую группу с общим доступом к системе хранения данных.
В 2015 году далеко не многие игровые ноутбуки были оснащены технологией Thunderbolt 3, но компания MSI имеет собственный особый взгляд на вопрос о том, каким должен быть хороший игровой ноутбук. Этой компании удивительно хорошо удаётся делать высококлассные передовые технологии доступными для потребителей. И вполне вероятно, что прямо сейчас её сотрудники готовят для нас ещё несколько впечатляющих новинок. Так что держите руку на пульсе!
В числе наиболее технологичных коммуникационных интерфейсов, представленных на современном IT-рынке — Thunderbolt. Устройства, совместимые с ним, впервые появились на рынке в 2011 году. Какова специфика данного стандарта? Каковы его преимущества перед распространенными конкурентными решениями?
Thunderbolt — что это за технология? Ранее она была известна как Light Peak. Представляет собой стандарт проводных коммуникаций, посредством которого возможна передача различного типа цифровых данных, а также электроэнергии. Разработана совместными усилиями двух гигантов IT-индустрии — Intel и Apple. По-английски Thunderbolt означает "раскат грома". Похожее название имеет военный самолет A-10 Thunderbolt II, используемый ВВС США. Неизвестно, присутствует ли здесь какая-либо преемственность между ним и решениями от IT-брендов. Но факт достаточно примечательный.
В основе технологии — две архитектуры: PCI Express, а также DisplayPort. Основное преимущество технологии — в высокой скорости передачи данных, а также в универсальности. Возможна организация взаимодействия с широким спектром устройств — жесткими дисками, мультимедийными девайсами. Также порт, поддерживающий стандарт Thunderbolt, может передавать видеопоток с высоким разрешением посредством протокола DisplayPort. Суммарная предельная мощность подключенной к порту Thunderbolt техники — 10 Вт.
Технология позволяет передавать данные как оптическим, так и электронными методом. Второй вариант экономичнее. Но спрос на оптическую реализацию технологии также ожидается ощутимый.
Задержка при передаче данных в рамках рассматриваемого стандарта минимальна — порядка 8 нс. Для соединения устройств может задействовать медный кабель длиной до 3 м или оптический — до 100 м. Подключение устройств к компьютерам Mac, оснащенным портами Thunderbolt, возможно в «горячем» режиме — без выключения устройства.
Ожидается, что в перспективе технология Thunderbolt будет способна обеспечивать скорость передачи данных до 100 Гбит/сек. Особенно ощутим спрос на соответствующий стандарт наблюдается со стороны специалистов, которые занимаются обработкой высококачественных видеофайлов.
Технология, изначально названная Light Peak, была представлена общественности компанией Intel в 2009 году. При этом американский бренд задействовал прототип девайса Mac Pro, посредством которого через оптический кабель транслировались видеопотоки с высокой четкостью. Одновременно была показана возможность передачи данных в рамках локальной сети и взаимодействия системы с внешним накопителем. Технология функционировала на базе интерфейса PCI Express.
Посредством оптических каналов обеспечивалась скорость передачи данных, составляющая 10 Гбит/сек. Также был отмечено, что возможно достижение показателей в 100 Гбит/сек. Представители компании Intel заявили, что устройства, оснащенные Light Peak, могут появиться на рынке в 2010 году. В мультимедийных онлайн-презентациях также было показано, что технология Light Peak способна взаимодействовать с широким спектром устройств — камерами, компьютерами, мониторами.
В мае 2010 года компания Intel показала общественности ноутбук, оснащенный Light Peak, тем самым доказав, что интерфейс может быть встроен в небольшие по размеру устройства. Также специалисты Intel показали, как может осуществляться одновременная передача двух видеопотоков в высоком качестве. Бренд объявил, что фабричный выпуск контроллеров, поддерживающих соответствующую технологию, возможен в конце 2010 года. Осенью 2010-го некоторые прототипы девайсов, в которых был реализован новый стандарт, были показаны общественности на форуме Intel Developer Forum.
В феврале 2011 года стандарт Light Peak был реализован под новым названием — Thunderbolt на устройствах от Apple. Сначала новый порт появился на MacBook Pro, затем на компьютерах iMac, а также на MacBook Air, Mac Mini, а также в мониторах от Apple.
Сейчас на базе технологии уже создано большое количество устройств. В числе таковых — популярный дисплей Thunderbolt Display от Apple. Он примечателен прежде всего своей величиной. Количество дюймов, которым его оснастила Apple — 27. Thunderbolt Display позволяет в полной мере задействовать одно из главных преимуществ технологии — скорость передачи данных. Посредством данного ресурса обеспечивается вывод на большой экран видеопотока в большом разрешении и высочайшем качестве.
Выше мы говорили о Thunderbolt, что это технология, объединяющая два стандарта. Рассмотрим то, каким образом в рамках нее задействуется архитектура PCI Express. Данный стандарт — высокоскоростной, он задействуется для интеграции различных элементов устройств типа Mac — процессора, видеокарты, диска. Благодаря технологическим возможностям PCI Express, стандарт Thunderbolt может передавать данные со скоростью порядка 10 Гбит/сек. При этом в рамках каждого порта функционирует два канала — приема и передачи. Указанная скорость выше, чем при задействовании таких стандартов, как FireWire 800, или, например, USB 3.0. Но высокая скорость передачи данных — не единственное преимущество технологии.
В числе ключевых особенностей технологии — универсальность. Рассматриваемый стандарт позволяет передавать соответствующего типа цифровые данные, а также электропитание через общий порт. Тем самым нет необходимости подключать к компьютеру большое количество кабелей. Другой аспект универсальности технологии — это совместимость с USB-портами и стандартом FireWire посредством специальных адаптеров. При этом технология Thunderbolt позволяет работать устройствам в пределах тех скоростей, которые гарантируются соответствующими интерфейсами, то есть, не замедляет их работу.
Следующий аспект универсальности технологии — возможность одновременного подключения до 6 устройств к одному порту Thunderbolt последовательным методом. Правда, ресурс канала будет делиться между девайсами. Для обеспечения оптимальной скорости передачи данных важно, чтобы на каждом из устройств, формирующих цепочку, поддерживался соответствующий стандарт без использования переходников. Еще один аспект универсальности технологии — совместимость с любыми процессорами и чипсетами — неважно, под каким конкретно брендом.
Итак, мы рассмотрели основные преимущества Thunderbolt. Что это за технология, теперь вы знаете. Но есть у нее и конкуренты. Рассмотрим их специфику. Основной конкурирующий относительно технологии от Apple стандарт — это SuperSpeed USB, который также именуется USB 3.0. Каковы его ключевые преимущества относительно решения от Apple?
В числе таковых:
Поддержка оборудования, работающего на предыдущей технологии, USB 2.0;
Совместимость с современными моделями цифровой техники, материнскими платами;
Растущий рыночный спрос на соответствующего типа оборудование;
Питающее напряжение характеризуется высокой мощностью, и это позволяет запускать различные портативные девайсы.
Есть технологические нюансы, в которых стандарт USB 3.0 объективно уступает технологии от Apple. А именно:
Скорость передачи данных - до 200 МБ/сек;
Наличие одного порта USB 3.0 и двух разъемов типа Thunderbolt 2;
Пониженное выделение шума и высокая эффективность охлаждения, благодаря корпусу из алюминия;
Слабая вибрация, благодаря присутствию в конструкции корпуса амортизирующих элементов;
Устройство совместимо с Time Machine;
В комплекте поставки предустановлено несколько программ, предназначенных для резервного копирования данных;
Жесткий диск может быть модернизирован до модели SSD, благодаря чему скорость обмена данными может вырасти в 5 раз;
Благодаря возможностям Thunderbolt 2 диск можно задействовать как мощный инструмент больших данных - например, файлов монтажа высококачественного видео. В комплекте с устройством поставляется кабель для подключения к разъему Thunderbolt, аналогичный компонент для соединения через USB 3.0 (при совместимости с более ранним стандартом - USB 2.0), блок питания и руководство по установке.
Разумется, Apple Thunderbolt Display, жесткий диск LaCie d2 и экспресс-станция от Belkin — это лишь некоторые примеры девайсов, работающих на новой технологии. Устройства, задействующие преимущества высокоскоростного и универсального стандарта от Intel и Apple, представлены на рынке в самом широком спектре. Совершенно неудивительно, каким количеством дюймов оснастила свой дисплей Apple — 27" Thunderbolt Display представляет обзору пользователя высочайшего качества картинку. Вполне объясним также и интерес компании Belkin к новой технологии — стандарт, разработанный Apple и Intel, предполагает универсальность, совместимость с большим количеством иных интерфейсов, а потому и востребованность на рынке.
Подключается к компьютеру при помощи одного из четырех разъемов - USB 2.0, USB 3.0, FireWire или Thunderbolt. В музыкальном сообществе бытует мнение, что FireWire дает лучшее качество звука, работает в несколько раз быстрее USB и вообще предпочтительнее для студии звукозаписи. Превосходство FireWire обычно подкрепляется устаревшими данными о возможностях интерфейсов, а также доводами из разряда «мне один очень уважаемый музыкант/звукач сказал».
Редакция сайт рассказывает, в чем принципиальные отличия USB, FireWire и Thunderbolt, есть ли разница в том, через какой порт подключать устройство, и почему музыканты заблуждаются, когда говорят о превосходстве FireWire.
Разработка стандарта FireWire началась в конце 1980-х совместными силами Apple, Sony, Texas Instruments, IBM, STMicroelectronics и Digital Equipment Corporation. Итоговый результат представили общественности в 1995 году, тогда же Apple стала позиционировать FireWire как основной стандарт для подключения цифровых аудио и видеоустройств к компьютерам Mac.
Первые спецификации стандарта USB появились в середине 1990-х годов. Разработчики нового разъема (Compaq, IBM, Intel, Microsoft, Northern Telecom) преследовали цель снизить количество портов для подключения внешних устройств к персональному компьютеру, предложив универсальную замену.
Что же касается Thunderbolt, то изначально интерфейс разрабатывался Intel и Apple и, после своего выхода в 2011 году, позиционировался как универсальный разъем, с помощью которого можно передавать любые данные между ноутбуками, мобильными устройствами и стационарными компьютерами. По задумке авторов, пропускная способность в размере 10 Гбит/с позволила бы уменьшить количество необходимых пользователям кабелей.
USB-кабель
Создание стандартов Thunderbolt, FireWire и USB преследовало разные цели:
FireWire и Thunderbolt изначально предназначались для передачи большого количества данных. Такое позиционирование было справедливо до появления интерфейса USB 3.0, который также обеспечивает комфортную и быструю передачу большого количества информации.
Реальную скорость передачи данных можно узнать простым делением заявленной скорости на 10. Для FireWire с заявленной скоростью 800 Мбит/с, реальная скорость передачи данных составит около 80 МБ/с. Таким образом, в идеальных условиях пользователь может копировать 80 мегабайт информации за секунду. В реальных условиях цифры будут отличаться в меньшую сторону.
FireWire долгое время был стандартом для подключения цифровых аудио и видеоустройств благодаря высокой скорости обмена информацией. Создатели интерфейса позиционировали его как идеальный разъем для тех пользователей, чья ежедневная работа связана с обработкой большого количества фото-, видео- и аудиоконтента. Изначально показатель количества данных, которые можно передать в единицу времени, для шины FireWire составлял до 400 Мбит/с (FireWire 400), а позднее, с выходом обновленной версии шины, был увеличен до 800 Мбит/с (FireWire 800).
Кабель FireWire
Thunderbolt, частично пришедший на смену FireWire, позиционируется как интерфейс на все случаи жизни. За счет возможности передавать до 40 Гбит данных за секунду, разъем подойдет как для повседневных задач (скинуть документы), так и для профессиональной работы с любым медиаконтентом. При этом Apple и Intel всячески отмечали универсальность Thunderbolt, рассказывая о возможности подключать через этот интерфейс мониторы, камеры и другую периферию, работать с потоковым видео и аудио, и обмениваться любой информацией.
Кабель Thunderbolt
USB был более дешевым и доступным разъемом «на каждый день», предназначенным для подключения устройств, которым не нужно передавать большой поток информации. Первая версия разъема работала со скоростью до 1,5 Мбит/с, что на фоне FireWire выглядело смешно. С выходом USB 2.0 в 2000 году скоростные преимущества FireWire стали менее очевидными - теоретическая скорость передачи данных по шине USB возросла до 480 Мбит/с. После выхода USB 3.0, чья скорость возросла до 5 Гбит/с, скоростные преимущества FireWire попросту сошли на нет.
Главное отличие FireWire от USB заключается в принципе работы. FireWire работает по принципу P2P (от англ. peer-to-peer - равный к равному; см. Одноранговая сеть), где все устройства равны по своим возможностям. Так, например, пользователь может соединить два FireWire-устройства и устроить прямой обмен информацией между ними.
USB и Thunderbolt работают при обязательном участии третьей стороны - концентратора, организующего обмен информацией между устройствами. Чтобы соединить два девайса через USB или Thunderbolt и перекинуть между ними информацию, оба устройства нужно предварительно подключить к компьютеру.
Среди других отличий можно выделить степень распространенности и конечную стоимость внедрения. Если в начале 2000-х наличие USB было редкостью, то сегодня USB-портами оснащаются практически все компьютеры, ноутбуки, ультрабуки и планшеты, вне зависимости от ценового сегмента. При этом их количество начинается от 1-2 и заканчивается 8-10 штуками. Что же касается FireWire и Thunderbolt, то ими чаще всего оснащаются устройства высшего ценового диапазона, а сам порт зачастую только один.
Интересный факт: компания Acer, первой начавшая внедрять интерфейс Thunderbolt в собственные ноутбуки, спустя некоторое время первой же отказалась от этого интерфейса, отдав предпочтение USB 3.0.
Такая ситуация складывается из-за конечной стоимости разъемов: в то время как цена внедрения одного USB-порта в среднем составляет около $0,2-0,5, стоимость одного FireWire-разъема составляет $1-2, из которых 25 центов нужно заплатить Apple, как владельцу патента на технологию. С Thunderbolt ситуация еще хуже: стоимость разъема может достигать $30, из которых большая часть уйдет в карман Intel и Apple.
| FireWire | USB | Thunderbolt | |
|---|---|---|---|
| Год выхода | 1995 | 1996 | 2011 |
| Создатели | Apple, Sony, Texas Instruments | Intel, Compaq, Microsoft, Digital Equipment Corporation, IBM, Northern Telecom | Intel, Apple |
| Тип | Внешний/внутренний | Внешний/внутренний | Внешний/внутренний |
| Принцип работы | P2P Для обмена данными устройства могут связываться между собой напрямую | Host-based | Host-based Для обмена данными устройствам обязательно наличие концентратора |
| Принцип передачи данных | Потоковая передача данных | Передача данных пакетами | Потоковая передача данных |
| Поддержка горячей замены | Да | Да | Да |
| Максимальное количество устройств, которые можно подключить к одному хосту | 63 | 127 | 6 |
| Пропускная способность | 400–3200 Мбит/с (50–400 МБ/с) | 1,5, 12, 480 Mбит/с (0,2, 1,5, 60 МБ/с) | 10, 20, 40 Гбит/с |
| Скорость | До 800 МБ/с | До 5 ГБ/с (для USB 3.0) | До 5 ГБ/с |
| Актуальная версия | FireWire 800 | USB 3.1 | Thunderbolt 3 |
Так что же лучше для музыканта - Thunderbolt, FireWire или USB? В среде музыкантов считается, что устройства с FireWire работают лучше девайсов с USB-подключением. Причем такое мнение касается даже одинаковых моделей аудиоинтерфейсов, отличающихся только методом подключения.
Официальная поддержка компании PreSonus отмечает , что FireWire, в отличие от USB 2.0, поддерживает более широкую полосу пропускания и быстрее передает большие объемы данных. PreSonus утверждают, что это позволяет одновременно использовать больше входов и выходов, повышает стабильность работы и производительность студийного оборудования. Среди других плюсов FireWire компания выделяет:
Среди плюсов USB компания PreSonus отмечает:
Если же вас волнуют цифры, то производительность USB 2.0 и FireWire 400 практически идентична - 480 Мбит/с против 400 Мбит/с. USB 3.0 во много раз превосходит FireWire 800 по скорости обмена информацией - 5 Гбит/с против 800 Мбит/с. Тем не менее аудиоинтерфейсы и другие студийные устройства с поддержкой USB 3.0 только начинают распространяться на рынке. Пропускная способность Thunderbolt превосходит возможности USB и FireWire вместе взятых и составляет до 10 Гбит/с при передаче по медному кабелю и до 40 Гбит/с при использовании оптического кабеля.
Полный набор портов: FireWire, Thunderbolt и USB
Представители компании Audient недавно рассказали , почему при проектировании новых аудиоинтерфейсов Audient iD отдали предпочтение USB 2.0, несмотря на его меньшую производительность в сравнении с другими интерфейсами. Согласно официальной информации, инженеры фирмы понимали, что USB 3.0 и Thunderbolt дают большую пропускную способность, но вместе с тем осознавали, что аудиоинтерфейсам это попросту не нужно: в сравнении с USB 2.0, при работе с аудиосигналом третья версия разъема попросту передает больший объем данных при аналогичной скорости обмена информацией.
Чтобы понять это решение, компания предложила представить две параллельные дороги: первая с одной полосой движения (USB 2.0), вторая - с двумя (USB 3.0). Обе трассы имеют идентичное ограничение скорости движения при разной ширине. Несмотря на то, что по второй дороге смогут проехать больше автомобилей, скорость их движения будет аналогичной первой трассе. При сильном трафике первая дорога окажется забита, по ней сможет проехать меньше автомобилей в сравнении с более широким путем. Тем не менее при обычных показателях трафика по обеим трассам проедет одинаковое количество машин с одной и той же скоростью. Споры бессмысленны: скорость машин всегда будет идентична, даже если одна дорога просторнее другой.
Аудиоинформация - это те самые машины, которые едут по одной из дорог. Структура аудиоданных такова, что плотность движения на нашей дороге будет обычной. Если же по дороге поедет видео или огромное количество разноплановых и разноразмерных файлов, то плотность движения сильно возрастет - образуется сильный трафик. Вывод очевиден: USB 3.0 не даст очевидного превосходства движению.
Чтобы окончательно убедиться в этом, можно провести простые расчеты. Пропускная способность USB 2.0 составляет 480 Мбит - за одну секунду мы можем передать 480 000 000 бит информации. Зная это, представим худший сценарий: аудиоинтерфейс Audient iD44 одновременно работает с 44 каналами входящего и/или исходящего сигнала с частотой дискретизации 96 кГц и разрядностью 24 бита. Получается, что аудиокарта получает или передает 44 независимых потока данных или сэмплов в 24-кратном размере, при этом каждый сигнал передается за секунду 96 000 раз. Чтобы посчитать, сколько бит информации ежесекундно обрабатывает карта, перемножим цифры:
44 канала × 96 000 сэмплов × 24 бита = 101 376 000 бит в секунду
Конечно, в общем потоке на карту и компьютер также передаются и другие служебные данные. С учетом их передачи итоговое число вырастет на пару десятков тысяч бит, но даже так мы и близко не достигнем порога пропускной способности USB 2.0. Даже если мы подключим к iD44 через ADAT аналогичный интерфейс и увеличим число каналов вдвое и даже втрое, мы все равно не доберемся до предельной отметки. Как видите, увеличенная пропускная способность USB 3.0, составляющая 5 Гбит/с попросту избыточна, тем более в домашних условиях, где количество одновременно задействованных каналов (потоков данных) редко превышает 10-12 штук.
По мнению Audient, Thunderbolt теоретически предлагает увеличенную скорость передачи информации и ширину канала в сравнении с USB. На практике же реальная скорость во многом зависит от используемых аудиодрайверов.
Тем не менее Thunderbolt, при всех его плюсах, до сих пор не получил широкого распространения (особенно на PC). Более 95% компьютеров несовместимы и никогда не будут совместимы с этим разъемом. В 2018, когда аудиоинтерфейс должен быть не только производительным, но и мобильным, это становится критичным: вы не сможете взять Thunderbolt-карту к другу, чтобы записываться на его ноутбуке, и будете привязаны к своему компьютеру. Такая проблема просто немыслима для USB: любые версии интерфейса совместимы между собой, поэтому даже если все USB 2.0 порты исчезнут из компьютеров, любые устройства с этим разъемом продолжат работать как ни в чем не бывало.
Говорить о задержке во времени прохождения сигнала (латенсии) применительно к аудиоинтерфейсу не совсем корректно. Латенсия напрямую зависит от того, как быстро компьютер может обрабатывать аудиоданные, а не от того, как быстро передается сигнал.
Вопрос производительности FireWire и USB был актуален в конце 1990-х и начале 2000-х годов, когда полоса пропускания FireWire была значительно выше, а рынок был наполнен устройствами с поддержкой только FireWire. Сегодня, когда скорость разъема USB превосходит FireWire, производители музыкального и студийного оборудования или совсем отказываются от поддержки FireWire, или же выпускают две, а то и три версии устройств - с Thunderbolt, FireWire и USB.
Разница между разъемами существует только на бумаге. В условиях студии звукозаписи разницы между FireWire, Thunderbolt, USB 2.0 и USB 3.0 в быстродействии, времени задержки при прохождении сигнала и прочих показателях вы не заметите. Выбор устройства должен зависеть только от технического оснащения студии звукозаписи (см. ). Если вам важна максимальная совместимость с другими устройствами, лучше смотреть в сторону USB, если во главе угла стоит производительность - подумайте о Thunderbolt, а если для вас нет ничего важнее возможности дальнейшего расширения, то обратите внимание на FireWire.
