Thunderbolt - nowy standard szybkiego interfejsu komunikacyjnego

Interfejs USB (Universal Serial Bus) to dwukierunkowe łącze szeregowe, opracowane w 1994 roku przez grupę siedmiu firm: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC i Nortel. Pozwolił on na podłączanie do komputerów PC urządzeń peryferyjnych w prosty sposób w porównaniu z wykorzystywanymi wcześniej interfejsami równoległymi oraz z dużą szybkością działania, jakiej nie były w stanie zapewnić interfejsy szeregowe. Nowością jaką przyniósł USB do urządzeń konsumenckich była także możliwość zasilania podłączanego urządzenia z komputera bez dodatkowych kabli i urządzeń.

USB 2.0 i 3.0

Obecnie wersja 2.0 interfejsu USB jest zainstalowana w ponad 10 miliardach urządzeń na całym świecie i co roku liczba ta zwiększa się o 2-3 miliardy. W 2008 roku została opracowana nowa wersja 3.0, zapewniająca wsteczną kompatybilność z USB 2.0, większą szybkość komunikacji i moc zasilania.

Oczekuje się, że nowa wersja będzie się rozwijała w podobnym tempie jak poprzednie, stąd zasadne jest pytanie o możliwości penetracji rynku, jakie kryją się przed opracowanym przez Intela i Apple interfejsem Thunderbolt. Jest on konkurencyjnym rozwiązaniem do USB i zapewnia również znakomite parametry w zakresie wydajności.

Szybciej i wydajniej

Maksymalna szybkość transmisji w USB 2.0 wynosi 480 Mbit/s, wersja 3.0 podnosi ten limit blisko dziesięciokrotnie do 4,7 Gbit/s. W przypadku Thunderbolta maksymalna prędkość transmisji jest jeszcze wyższa - nawet do 10 Gbit/s. Chociaż aktualnie w sprzedaży nie ma nośników, które obsłużyłyby taką prędkość, teoretycznie przy 10 Gbit/s pełnometrażowy film zapisany w standardzie Blu-Ray można przesłać w 30 sekund, zamiast 60-75 s dla USB 3.0.

Duża szybkość pozwala użyć tego rozwiązania do obsługi macierzy RAID, w transmisji wideo o dużej rozdzielczości oraz przy ekspanderach interfejsów takich jak PCI Express. Thunderbolt jest w stanie dostarczyć do obciążenia 10 W mocy zasilającej, ponaddwukrotnie więcej niż w USB 3.0 i ma mniejsze i bardziej smukłe złącze w porównaniu z USB, które zostało oparte na złączu Mini-Display Port firmy Apple, co pomaga w konstrukcji supercienkich notebooków i tabletów.

Przewody, złącza i sterowniki

Thunderbolt to interfejs bazujący na przewodach miedzianych. Jego specyfikacja jest kombinacją dwóch protokołów: PCI Express (PCIe) i DisplayPort, co oznacza, że zapewniona została możliwość jednoczesnej transmisji dwukierunkowej danych i obrazu za pomocą pojedynczego kabla.

Pojedynczy port Thunderbolta może obsłużyć hub podłączonych nawet siedmiu urządzeń, w tym do dwóch wyświetlaczy zgodnych z DisplayPort o rozdzielczości HD do 2560×1440 pikseli i 8 kanałów audio w jakości HD. Złącze Thunderbolta zawiera pięć przewodów: jeden dla sterowania, dwie dwukierunkowe pary komunikacyjne, jedną do nadawania, a drugą do odbioru, co razem daje dwa kanały pełnodupleksowe i dwukierunkowe.

Przy złączach umieszczone są drivery, przez co kable są faktycznie urządzeniami aktywnymi. Sterowniki dokonują multipleksowania danych pochodzących z dwóch wymienionych protokołów po stronie nadawczej i demultipleksowania w odbiorniku, zapewniając możliwość jednoczesnej obsługi różnych urządzeń. Zapewniono też obsługę interfejsów DVI, dual-link DVI, HDMI i VGA za pomocą adapterów pomiędzy złączem Mini-DisplayPort a wymienionymi łączami.

Potencjał rynkowy

Na razie jedynym dostawcą komputerów na rynku z portami Thunderbolt jest Apple. Występują one równolegle z USB w produkowanych przez tę firmę modelach: MacBook Air, MacBook Pro, iMac i Mac mini. Kilku innych dużych producentów zapowiedziało wypuszczenie na rynek produktów zawierających porty Thunderbolta, przykładem może być Sony i jego seria laptopów Vaio, gdzie takie łącze się wkrótce pojawi.

Koszty

Ważnym czynnikiem określający rynkową akceptację produktu są koszty. Implementacja USB 2.0 kosztuje około 1,5 dolara, z czego chipset jest sprzedawany za około 1 dolara. USB 3.0 kosztuje około 4,5 dolara. Koszt implementacji Thunderbolta to 49 dolarów, a więc ponad 10-krotnie więcej niż dla konkurencyjnego USB 3.0.

Co więcej, Intel nie oferuje na rynku oddzielnie kontrolera dla niego, taka oferta ma się dopiero pojawić na przełomie roku. Inną ważną rzeczą jest zapotrzebowanie rynku na produkty o bardzo dużej szybkości transmisji. Co z tego, że Thunderbolt może przesyłać dane znacznie szybciej niż USB 3.0, skoro użytkownicy nigdy z tej możliwości nie skorzystają.

Wydaje się więc, że ekspansja rynkowa tego standardu będzie czekać na moment, kiedy cena implementacji stanie się porównywalna z USB 3.0. Do tego momentu Thunderbolt będzie zwykłą ciekawostką.

David Pike
RS Components
www.rspoland.com