Как на самом деле работает Thunderbolt?

Порты Thunderbolt стали незаменимы на современных ноутбуках и настольных компьютерах, но они могут сбивать с толку, особенно учитывая то, что USB-C очень похож.

Однако все, что вам нужно знать о портах Thunderbolt, будет легче понять, если разбить его на простые и краткие разделы.

Что такое порт Thunderbolt?

Thunderbolt — это высокоскоростной интерфейс связи, разработанный Intel. Технология Thunderbolt, впервые представленная в 2011 году, объединяет несколько функций в одном порту: он может передавать данные, передавать видео- и аудиосигналы и даже обеспечивать питание устройств. Это делает его популярным для подключения внешних дисплеев, высокоскоростных накопителей и док-станций.

Одной из выдающихся особенностей Thunderbolt является использование разъема USB-C начиная с версии 3. Это означает, что один и тот же порт может обрабатывать все: от видео высокой четкости до быстрой передачи файлов, а также поддерживать последовательное подключение нескольких устройств, что идеально подходит для KVM-переключателей и док-станций.

Thunderbolt и USB-C — одно и то же?

При выборе USB следует учитывать две вещи: интерфейс и протокол. Интерфейс относится к физической форме USB-порта и разъемов, а протокол описывает функции и возможности USB-соединения.

Как на самом деле работает Thunderbolt? Изображение 1

Хотя последние версии Thunderbolt используют тот же разъем USB-C, они отличаются от USB-C. USB-C относится к интерфейсу или физической форме порта и кабеля, а Thunderbolt — это протокол, который использует интерфейс для предоставления более продвинутых функций.

Помимо Thunderbolt, с USB-C можно использовать и другие протоколы, например DisplayPort (DP), который обеспечивает подключение для поддержки видео 16K; Power Delivery (PD), обеспечивающий мощность до 240 Вт, и стандартные протоколы USB, такие как USB 3 и USB 4.

Самое замечательное в порте Thunderbolt USB-C то, что он по существу сочетает в себе функции DisplayPort, Power Delivery и новейшего стандарта USB, а также функции, уникальные для Thunderbolt. Это упрощает ситуацию, поскольку один логотип Thunderbolt на устройстве уже указывает на поддержку определенного уровня DP, PD и передачи данных с высокой пропускной способностью. Порты Thunderbolt по сути представляют собой порты USB-C с новейшими функциями. Они предлагают более высокую скорость передачи данных, лучшую производительность видео и дополнительные функции, такие как последовательный порт, которые USB-C не может реализовать сам по себе.

Разница между Thunderbolt 3, 4 и 5

Теперь, когда вы знаете, что USB-C — это версия интерфейса USB, что насчет Thunderbolt? Существуют ли разные версии этого протокола?

Как на самом деле работает Thunderbolt? Изображение 2

На момент написания большинство устройств Thunderbolt использовали протокол Thunderbolt 3 или 4. Thunderbolt 5 также находится в разработке и, как ожидается, станет широко доступен к середине 2025 года. Thunderbolt 5 был выпущен в 2023 году, но первые Thunderbolt 5 стали доступны в середине 2024 года. Определить, какую версию Thunderbolt поддерживает устройство или разъем, можно по номеру, указанному рядом с логотипом Thunderbolt. Однако на некоторых устройствах номер версии может не указываться. Вам придется просмотреть прилагаемую спецификацию или поискать в Интернете.

Каждая новая версия Thunderbolt повышает скорость, возможности видео и безопасность. Давайте разберем ключевые различия между Thunderbolt 3, 4 и будущим Thunderbolt 5.

Функции

Удар молнии 3 (2015)

Громовой удар 4 (2020)

Удар молнии 5 (2024)

Максимальная скорость

40 Гбит/с

40 Гбит/с

80 Гбит/с (двунаправленный), до 120 Гбит/с в особых случаях (однонаправленный)

Видео поддержка

Двойной дисплей 4K или один дисплей 5K

Двойной дисплей 4K или один дисплей 8K

Поддерживает дисплеи с более высоким разрешением, до 3 дисплеев 4K или 2 дисплеев 8K.

Передача данных PCIe

16 Гбит/с

32 Гбит/с

64 Гбит/с

Доставка энергии

До 100 Вт

До 100 Вт

До 240 Вт

Гирляндное подключение (одноранговое соединение)

Да, до 6 устройств

Да, до 6 устройств

Да, до 6 устройств для лучшей производительности

Безопасность

Базовый

Добавить защиту DMA

Туннелирование PCIe

1. Thunderbolt 3 представляет разъем USB-C, который обеспечивает скорость передачи данных 40 Гбит/с и позволяет подключать несколько устройств, но скорость передачи данных PCIe ограничена 16 Гбит/с.
2. Thunderbolt 4 не увеличивает скорость, но удваивает скорость передачи данных PCIe до 32 Гбит/с и повышает безопасность за счет защиты DMA.
3. Thunderbolt 5 обещает значительное увеличение скорости: до 80 Гбит/с или 120 Гбит/с для конкретных сценариев, что делает его идеальным для использования высококачественного видео и графики.

Хотя Thunderbolt 4 не обеспечивал прироста скорости по сравнению с Thunderbolt 3, он улучшил безопасность, надежность и возможности видео. Тем не менее, Thunderbolt 5 обещает огромный прирост производительности, особенно в пропускной способности для задач с интенсивным использованием видео и графики.

Дэвид Пак

Обновление от 8 октября 2024 г.