Подписывайтесь:


Технотрон » Технический ликбез » Mac'овский интерфейс Thunderbolt покорил ПК

Пользователи Mac и ПК никогда не сойдутся во мнении, какая платформа имеет лучшую операционную систему. Но что касается "железа" у обладателей ПК здесь явное преимущество. При подборе процессоров, видеокарт и материнских плат у нас гораздо больше выбора. Если вы используете Mac, вам придётся ждать, пока Apple добавит поддержку нужного вам устройства (если это вообще когда-либо случится). Thunderbolt нарушил правило, по которому ПК первыми получает передовые технологии. Уже больше года обладатели новых Mac пользуются интерфейсом Thunderbolt, который был разработан Intel в сотрудничестве с Apple. Опытным пользователям ПК пришлось просто сидеть и ждать, хотя недостаток продуктов с этим интерфейсом заметно облегчил это ожидание.

MSI недавно представила первую материнскую плату с поддержкой Thunderbolt. Модель Z77A-GD80 прекращает монополию Apple на самый "крутой" интерфейс со времён первого стандарта USB. Рассмотрим этот интерфейс на примере платы MSI Z77A-GD80, которая имеет порт Thunderbolt 10 Гбит/с на задней панели ввода/вывода (вместо порта DVI), наряду с новым 14-фазным регулятором напряжения.

Mac'овский интерфейс Thunderbolt покорил ПК Mac'овский интерфейс Thunderbolt покорил ПК

 



Если вы ещё не знакомы с технологией Thunderbolt либо её реализациями, мы уверены, что вы захотите иметь такой интерфейс в вашей следующей системе даже несмотря на то, что количество устройств с его поддержкой пока не очень велико.

Thunderbolt - это название инициативы Intel, которая первоначально носила кодовое имя Light Peak - оптический интерфейс для подключения периферийных устройств. Когда корпорация Intel впервые представила технологию Light Peak на форуме IDF 2009, считалось, что оптический интерфейс обеспечит пропускную способность 10 Гбит/с. Тем не менее, версия с медными проводами оказалась лучше чем ожидалось ранее, и позволила Intel переключиться на нее, снизив стоимость конечных решении и добавив линии питания для подключаемых устройств (до 10 Вт).

 

Больше всего энтузиастам не нравится то, что уже существует USB 3.0 как стандартная часть функционала чипсетов AMD и Intel. Почему мы должны платить за ещё один интерфейс? В конце концов, USB третьего поколения с пропускной способностью 5 Гбит/с практически соответствует пиковой производительности современных SSD. Однако Thunderbolt не просто ещё один интерфейс для периферии. Он объединяет DisplayPort и PCI Express в последовательный поток данных, позволяя создавать достаточно скоростные связки между устройствами (наряду с инновационными идеями, как, например, MSI GUS II).

Производители многие годы играют с графическими решениями для USB, но никому по-настоящему не удавалось преуспеть в этом, поскольку уникальный набор команд USB просто не был спроектирован для работы с высокопроизводительным вводом/выводом графических данных. Тем не менее, интерфейс Thunderbolt имеет низкие задержки и высокую пропускную способность, что делает его надёжной технологией для передачи данных с поддержкой высокоточной синхронизации по времени, что идеально подходит для внешних видео- и аудиоустройств.

 

 

Контроллеры Thunderbolt интегрируются в систему одним из двух способов: либо они присоединяется непосредственно к линиям PCI Express процессоров класса Sandy Bridge или Ivy Bridge, или связывается с чипсетом (PCH) через его линии PCIe.

Нам кажется, что в десктопном сегменте большинство поставщиков материнских плат будут осуществлять подключение через PCH, чтобы не занимать линии на процессоре, которые, в основном, предназначены для дискретной графики. Такая конфигурация потенциально может создать "узкое место", так как соединение DMI между процессором и чипсетом теоретически нормально справляется с потоками в 2 Гбайт/с в обе стороны. Если вы подключили много SATA-накопителей, то максимальная производительность интерфейса Thunderbolt может быть ограничена.

На изображении выше вы можете видеть, как данные с DisplayPort проходят между контроллером Thunderbolt и Flexible Display Interface (FDI) на PCH. FDI имеет собственный путь, специально отведённый для передачи информации, и он не создает нагрузку на DMI 2.0.

 

 

Данные с PCIe и DisplayPort поступают в контроллер Thunderbolt по отдельности, смешано проходят через кабель Thunderbolt и разделяются в конце.

 

 

Для Thunderbolt нужен активный кабель, поэтому он такой дорогой (в районе $50). Каждый конец кабеля использует два крошечных чипа-передатчика низкой мощности Gennum GN2033, которые отвечают за усиление проходящего сигнала, чтобы обеспечить скорость передачи данных 10 Гбит/с на расстоянии до трёх метров.

Изначально Thunderbolt должен был передавать данные используя оптический передатчик и оптоволоконный кабель. Но инженеры Intel обнаружили, что целевой показатель 10 Гбит/с можно получить с более дешёвым медным кабелем. Однако реализация оптоволоконного варианта продолжается, и в будущем мы надеемся увидеть оптические кабели, позволяющие подключать устройства на достаточно больших расстояниях. Как мы уже упоминали, проводная версия способна питать устройства мощностью до 10 Вт. Когда появятся оптический вариант, всем подключаемым устройствам нужен будет отдельный источник питания.

Несмотря на множество уникальных особенностей, многие идеи Thunderbolt позаимствовал в других местах. Например, он поддерживает "горячее" подключение. И, как FireWire, он рассчитан на работу в цепочке с другими устройствами. Системы с контроллерами Thunderbolt будут оснащаться одним или двумя портами, каждый будет поддерживает до семи устройств в цепочке, два из которых могут быть мониторами с поддержкой DisplayPort. Комбинации могут быть таковы:

  • Пять устройств и два дисплея с портами Thunderbolt
  • Шесть устройств и один дисплей с портом Thunderbolt
  • Шесть устройств и один дисплей через адаптер mini-DisplayPort
  • Пять устройств, один дисплей с портом Thunderbolt и один дисплей через адаптер mini-DisplayPort

Конечно, для последовательной цепочки необходимо, чтобы у каждого устройства (кроме последнего) было два порта Thunderbolt. Поэтому, когда вы присоединили дисплей, у которого нет порта Thunderbolt (через адаптер mini-DisplayPort), или у него только один порт, дальше передать сигнал по цепочке не получится. Таким образом, при подключении множества компонентов дисплеи необходимо ставить на последнее место.

Сам по себе разъём Thunderbolt физически совместим с mini-DisplayPort, поэтому с подсоединением проблем не возникнет.

Если какие-то условия размещения данных PCIe и DisplayPort на одном кабеле? В теории, нет. Apple и Intel решили проблему с качеством вывода на ранних устройствах через обновление прошивки в 2011 году. Интерфейс использует два канала данных, каждый из которых способен передавать информацию со скоростью 10 Гбит/с в обоих направлениях. В данном решении один канал используется для передачи данных между устройствами, второй для сигналов дисплея. И даже в этом случае мы говорим о 10 Гбит/с как об официальной характеристике Thunderbolt, поскольку складывать скорости будет не совсем верным подходом.

 

Thunderbolt был разработан с учётом нескольких моделей использования, одна из которых широкополосная передача данных с низкой задержкой для профессиональных аудио и видео редакторов. Это подразумевает последовательную передачу данных, и мы можем запустить Iometer и прогнать максимально возможное количество блоков по 128 кбайт через интерфейс, чтобы измерить потенциальную пропускную способность Thunderbolt.
Реализация поддержки Thunderbolt не во всех устройствах может быть одинаковой. Несмотря на то, что сегодня Intel удерживает монополию на контроллеры Thunderbolt, нам предлагается пять вариантов.

 

Кодовое имя Модельный номер Каналы DisplayPort Интерфейс PCIe Размер, мм TDP, Вт Назнач.
Cactus Ridge 4C DSL3510L 4 2 выхода x4 Gen2 12 x 12 2,8 ПК, уст-ва в послед. цепи
Cactus Ridge 4C DSL3310 2 1 выход x4 Gen2 12 x 12 2,1 ПК
Port Ridge DSL2210 1 н/д x2 Gen2 6 x 5 0,7 Конеч. уст-ва
Light Ridge CV82524EF/L 4 2 выхода x4 Gen2 15 x 15 3,2 ПК, уст-ва в послед. цепи
Eagle Ridge DSL2310 2 1 выход x4 Gen2 8 x 9 1,8 ПК, конеч. уст-ва
Когда компания Apple начала выпускать системы Mac на базе Sandy Bridge, многие из них поддерживали Thunderbolt используя контроллер Intel Eagle Ridge, который имел один канал Thunderbolt, поддерживал одно устройство через DisplayPort и устанавливался на четыре линии PCI Express 2.0 внутри системы. Однако если вы хотите подключать периферийные устройства в последовательной цепи, вам понадобиться более дорогой контроллер Light Ridge, который предлагает два порта Thunderbolt.

 

Но intel времени зря не теряет. С появлением платформ на базе Ivy Bridge, партнёры Intel планируют использовать второе поколение контроллеров Thunderbolt под названием Cactus Ridge, которые будут поставляться в двух и четырёхканальных версиях. Поскольку один порт требует двух каналов, более дорогая модель 4C поддерживает два порта, в то время как 2C только один порт Thunderbolt.

По словам партнёров Intel, ультрабуки будут использовать контроллер Cactus Ridge с одним портом из-за низкого энергопотребления платформ. Настольные системы, ориентированные на энтузиастов, и устройства, работающие в цепочке, будут использовать контроллер Cactus Ridge 4C. Обе модели контроллера Cactus Ridge используют четыре линии PCIe 2.0. Ранее считалось, что версия 2C будет занимать только две линии, но разработчик подтвердил, что это мнение было ошибочным.

Контроллер Intel Port Ridge тоже является разработкой второго поколения. Тем не менее, он был специально спроектирован для конечных устройств. Такие устройства необходимо подключать в конец последовательной цепи или использовать отдельно. Хорошим примером конечного устройства является портативный 2,5” SSD Elgato с одним портом Thunderbolt. И поскольку интерфейс способен питать устройства мощностью до 10 Вт, в дополнительном питании нет необходимости.

Но зачем нужна дифференциация контроллеров Thunderbolt? Intel пытается сделать технологию более доступной там, где это возможно. Мы слышали, что Light Ridge стоит около $25-$30, а Eagle Ridge примерно в половину меньше. У Port Ridge удалён один канал Thunderbolt, использующийся для сигналов DisplayPort, и, по сути, он является половиной контроллера Eagle Ridge. Таким образом, одноканальный контроллер Port Ridge с одним портом позволяет поставщикам заметно снизить стоимость конечных устройств.

Контроллеры Cactus Ridge 4C и Light Ridge используют два выхода DisplayPort. В десктопных системах один канал подключается к встроенной графике процессора Sandy Bridge или Ivy Bridge. Второй отдается дискретной видеокарте. Конечно, возможность подключения второго экрана важна для систем high-end класса, поэтому материнские платы на базе чипсета Z77 будут использовать четырёхканальный контроллер Cactus Ridge. Реализация будет выглядеть немного странно, поскольку вам понадобиться возвратный кабель DisplayPort между дискретной видеокартой и материнской платой. Но это единственный способ установить второе соединение к контроллеру Cactus Ridge 4C.

апрашивается вопрос, почему бы просто не подключить монитор к видеокарте и не мучиться? Потому, что Thunderbolt использует активный кабель.

Активный кабель позволяет контроллеру Thunderbolt взаимодействовать с дисплеями на больших расстояниях без ущерба целостности сигнала. Однако длинный кабель DisplayPort не лучший вариант, потому что после двух метров сигнал начинает ухудшаться. DVI использует только пассивные кабели, и разрешение и частота обновления понижается с увеличением длинны (вот для чего существуют удлинители DVI). Thunderbolt решает эти проблемы и упрощает подключение монитора.

Мобильная система с Thunderbolt, включающая контроллер Light Ridge либо Cactus Ridge 4C, позволяет подключить два монитора только через встроенную графику. Хорошим примером служит MacBook Pro 13,3.

Все платформы MacBook используют контроллер Light Ridge. В моделях на 15" и 17" Apple проводит второй сигнал DisplayPort из дискретной видеокарты на встроенный контроллер Thunderbolt. Сейчас модели 13,3" комплектуются только Intel HD Graphics 3000. В случае маленького MacBook, Apple прокладывает оба сигнала DisplayPort из встроенной графической подсистемы к контроллеру Light Ridge. Загвоздка в том, что HD Graphics 3000 поддерживает только два дисплея. Поэтому панель 13,3" погаснет, если подключить второй монитор Thunderbolt Display 27".

Движок HD Graphics 4000 архитектуры Ivy Bridge поддерживает до трёх независимых дисплеев. Поэтому конфигурации без дополнительной видеокарты, но оснащённые контроллером Light Ridge/Cactus Ridge 4C, дают возможность управлять двумя экранами Thunderbolt при работающем дисплее ноутбука.

Если в вашем ноутбуке установлен контроллер Eagle Ridge или Cactus Ridge 2C, вы сможете подключить только один дисплей Thunderbolt. Это ограничение контроллера, поэтому, даже если у вас есть дискретная видеокарта, вы не сможете подключить второе устройства с гнездом Thunderbolt.

 

 

Технически возможно подключить два дисплея через Thunderbolt с помощью встроенной графической подсистемы Intel в настольной системе, но для этого она должна соответствовать следующим требованиям.

  • Материнская плата должна иметь контроллер Light Ridge или Cactus Ridge 4C.
  • Материнская плата должна иметь вход DisplayPort для прокладки сигнала второго дисплея.
  • Материнская плата должна иметь встроенный выход DisplayPort (из Intel HD Graphics 3000/4000), который возвращается к входу.

Даже несмотря на то, что подключение обратного кабеля это дополнительная работа, в этом всё же есть смысл. Кабель даёт вам возможность управлять вторым экраном, используя дискретную видеокарту. Без этого, подключить монитор Thunderbolt к высокопроизводительной видеокарте невозможно.

 

Как технология, Thunderbolt работает одинаково независимо от установленного контроллера. Для препарирования мы используем двухпортовый чип Intel Light Ridge предыдущего поколения.

 

Контроллер Thunderbolt на материнской плате всегда находится в режиме хоста с интерфейсом PCI Express второго поколения, подключённого либо к процессору Sandy Bridge/Ivy Bridge, либо к чипсету с интерфейсом PCIe (и с одним либо двумя доступными входами DisplayPort).

Внутри контроллера, вы найдёте коммутатор PCI и набор движков DMA в общем названных Native Host Interface (NHI). Переключатель PCI обеспечивает подключение потоковых устройств, а NHI используется для программных протоколов и обнаружения новых устройств (Plug and Play). Thunderbolt Switch объединяет каналы DisplayPort и PCIe в одно соединение.

Напомним, что порт Thunderbolt имеет два канала, один для работы подключенных устройств и другой для сигналов дисплея. В случае контроллера Intel Light Ridge, четыре канала объединяются в два порта Thunderbolt.

Когда вы используете последовательную цепь или конечное устройство, контроллер Thunderbolt обеспечивает соединение PCIe 2.0 x4. Однако также обеспечивается более широкая гибкость для нескольких присоединяемых устройств. Например, при четырёх подсоединённых устройствах, вы можете сконфигурировать соединение как четыре отдельных линии PCIe 2.0 x1. Согласно Intel, контроллер Cactus Ridge (2C/4C) можно сконфигурировать следующим образом:

  • 1 * x4: одно устройство на четыре линии
  • 4 * x1: четыре устройства по одной линии на каждое
  • 2 * x2: два устройства по две линии на каждое
  • 1 * x2 + 2 * x1: одно устройство на две линии и два устройства на одну линию каждое

Чаще всего используется одно устройство, присоединённое к контроллеру Thunderbolt, т.е. конфигурация 1 * x4. Тем не менее, бывают ситуации, когда один контроллер Thunderbolt контролирует несколько устройств.

 

Apple Thunderbolt Display 27" хороший тому пример. Его контроллер отвечает за работу с разветвителем USB, портом FireWire 800, Gigabit Ethernet и камерой. Каждое устройство имеет свое подключение к контроллеру Light Ridge, и внутренний PCI Switch выделяет каждому по одной линии, если он работает в режиме роутера. Затем каждая линия направляется к контроллеру устройства (USB, FireWire, Ethernet, камере). Такая конфигурация не должна негативно влиять на сам дисплей, поскольку, если вы помните, данные и DisplayPort находятся на разных каналах.

 

В текущей форме Thunderbolt использует веерное распределение PCIe. Это значит, что поток данных устройств Thunderbolt в последовательной цепи проходит через внутренние контроллеры каждого устройства в цепочке. В результате, первое устройство в цепи имеет самую низкую задержку данных.

 

Протокол PCI Express тоже влияет на задержку. Например, устройство хранения данных на настольном ПК имеет более высокий приоритет над картой захвата, и вы можете предположить, что в Thunderbolt все должно работать также, поскольку он использует сигналы PCI Express. Тем не менее, каждое устройство в цепи играет роль в арбитраже PCI по отношению к устройствам, подключёнными к нему далее по цепочке. Снижение производительности будет довольно заметным, если все устройства в последовательной цепи Thunderbolt заработают одновременно.

 

 

Недостатком такого множественного арбитража является потеря пропускной способности из-за не эффективного управления. Эта проблема потенциально связана с веерным подключением, поскольку коммутатор PCI, расположенный в предыдущем контроллере, управляет последующим устройством. Есть возможность обойти неприятности "веера" используя прямое соединение, как изображено на схеме выше. Этот метод проводит сигнал интерфейса Thunderbolt через внутренний коммутатор каждого контроллера в обход PCI. Это увеличивает нагрузку на PCI-коммутатор первой системы, но обеспечивает более эффективное управление над распределением пропускной способности/ресурсов.

Прошивка контроллера, которую используют Intel и Apple, работает в веерном режиме. Прямое соединение возможно и полностью совместимо со стандартом Thunderbolt. Но пока у нас нет информации, будет ли такая опция доступна для пользователя.


Thunderbolt в качестве интерфейса на компьютерах Apple Mac имеет преимущество в отношении интеграции и ратификации. Контролируя всю экосистему (от операционной системы до программного и аппаратного обеспечения) компания может быть уверенна, что технология работает так, как должна. Однако в случае с ПК ситуация иная. На данный момент системы на базе Windows сталкиваются с двумя проблемами, касающимися работы в цепи и "горячего" подключения.

Обе проблемы связаны с тем, как Thunderbolt распознаёт системные устройства и осложняются ограничениями драйверов Windows 7 (x86 и x64), которые не позволяют производить "горячее" подключение устройств PCIe. Это является проблемой, поскольку работа Thunderbolt основывается на сигналах шины PCIe. Intel разработала специальный BIOS, который решает проблему. Но партнёры Intel тоже должны сделать необходимые изменения, либо в аппаратной части, либо через обновление BIOS.

 

Готовя данный материал, мы столкнулись с множеством различных трудностей. Чтобы с ними справится, понадобилось два обновления BIOS на материнской плате MSI Z77A-GD80. Первое обновление (v1.0) вызывало "синий экран смерти" при отключении устройства на базе Thunderbolt от работающей системы. Второе обновление (v1.1 B1), призванное решить первую проблему, принесло новую напасть.

 

В частности, BIOS v1.0 требовал подключения устройства Thunderbolt перед включением системы. Если подключить его к работающей системе, то оно определялось некорректно. Помогала только перезагрузка.

 

 

В этом случае, отключение некорректно распознанного накопителя LaCie Little Big Disk вызывало синий экран. Проблема разрешалась перезагрузкой системы с присоединенным устройством Thunderbolt.

 

 

Обновление BIOS до версии 1.1 B1 исправляет проблему с "горячим" подключением. Однако Windows неверно распознаёт Native Host Interface, который используется для программных протоколов Thunderbolt и обнаружения устройств, из-за чего система становится нестабильной. Можно выключить NHI в BIOS, но это снова вызовет первую проблему, поскольку NHI требуется для "горячего" подключения.

Ещё одна проблема связана с последовательной цепочкой устройств, она проявляется в том, что устройство часто исчезает из цепочки после перезагрузки или пробуждения системы из спящего режима. Остальные компоненты, которые находятся дальше по цепочке, тоже страдают.

Для данной статьи мы решили протестировать три Thunderbolt- устройства (Promise Pegasus RAID R6, LaCie Little Big Disk и Seagate GoFlex Thunderbolt). Однако проблема с последовательной цепочкой возникает уже на выходе из второго устройства Thunderbolt. Каждая участвующая сторона уверенна, что знает, кто виноват. Но вместо того, чтобы показывать пальцем, мы просто скажем, что данная ситуация свидетельствует о странном поведении Thunderbolt на ПК, и оно сильно отличается от систем Mac, где Apple контролирует все составляющие.

К счастью, Intel говорит, что все проблемы, с которыми мы сталкиваемся, можно решить на программном уровне (BIOS). Нам сказали, что не обязательно ждать пока выйдет Windows 8 с более надёжной поддержкой Thunderbolt, поскольку технология основана на двух уже проверенных стандартах: PCIe и DisplayPort. Поддержка в драйверах не вызывает затруднения. Если драйвер для PCIe устройства существует, вы можете использовать его и для Thunderbolt.


Возможно, вы не думали, что у внешних решений могут возникнуть проблемы с температурой, но Thunderbolt в прямом смысле является "горячей" технологией.

 

 

Инфракрасное изображение того места где кабель Thunderbolt соединяется с материнской платой показывает, что температура там достигает 43,30 градусов, даже когда устройство простаивает. При активном обмене данными температура повышается до 48,80 градусов.

Данные результаты относятся к активному кабелю Thunderbolt с двумя чипами Gennum GN2033 на каждом конце. Когда поток информации проходит через кабели, чипы обрабатывают данные активнее, поэтому мы получаем такие показатели температуры.

 

 

Не удивительно, что в более ограниченном по пространству окружении, как например MacBook Pro 13.3", термальные показатели ещё более тревожные. На расположенном выше снимке температура кабеля Thunderbolt находится в диапазоне 50 градусов. Слева от него находится кабель FireWire 800. С другой стороны – кабель USB 2.0. И, хотя, кажется, что эти интерфейсы тоже излучают тепло, на самом деле они нагрелись от кабеля Thunderbolt, находящегося рядом. К счастью нагреваются только концы кабеля, а сами провода остаются холодными.

Высокая температура не станет для вас проблемой, если использовать адаптер mini-DisplayPort. Сигнал дисплея всегда присутствует в кабеле.

 

 

Итак, в сравнении с USB и FireWire, кабели Thunderbolt довольно горячие. Но тепло выделяется только на штекере, к которому вы прикасаетесь короткий промежуток времени, когда отключаете/подключаете кабель, да и температура не так высока чтобы обжечься.

 

 

Несмотря на не очень яркий дебют на ПК, чистая производительность интерфейса Thunderbolt впечатляет. Он обеспечивает пропускную способность примерно 1 Гбайт/с, и ультрабыстрые внешние накопители уже становятся реальностью. Но Thunderbolt не только позволяет использовать большие внешние диски, но и выводит наружу шину PCIe вашей материнской платы, помогая тем самым реализовать инновации, которые мы в какой-то степени уже видели, и те, которые без сомнения удивят нас в следующем году.

Возможно, самым большим недостатком Thunderbolt является цена, которая не очень подходит для бюджетных решений. Адаптер Seagate GoFlex на базе Thunderbolt стоит $190, что, согласитесь, совсем не дёшево. Для сравнения, адаптеры FireWire 800, которые раньше считались дорогими, стоят в районе $80, и адаптеры USB 3.0 продаются примерно за $30. За такую высокую цену можно поблагодарить контроллеры Intel Thunderbolt, особенно учитывая тот факт, что поставщики устройств на базе Thunderbolt не включают в набор кабели. Т.е. готовьтесь потратить ещё $50 только для того, чтобы подключить новую игрушку к материнской плате.

Однако представители Intel утверждают, что компания делает всё возможное, чтобы снизить стоимость: представлены более дешёвые контроллеры Thunderbolt второго поколения (Cactus Ridge и Port Ridge), к тому же компания предоставляет субсидии партнёрам, чтобы помочь покрыть затраты.

Несмотря на свою технологичность и более высокую производительность, энтузиастам всё же следует придерживаться более дешёвых контроллеров накопителей, SSD на базе SATA и внутренних видеокарт. Количество задач, которые требуют возможностей интерфейса Thunderbolt по-прежнему очень мало. Вы можете получить высокоскоростное внешнее хранилище используя массивы JBOD, а большинство людей не считают, что ограничения кабелей DVI кого-то стесняют. На данный момент технология Thunderbolt занимает определённую нишу в настольных компьютерах, привлекая профессиональных аудио и видео редакторов, которым нужна низкая задержка и высокая пропускная способность для быстрого перемещения больших объёмов данных.

 

Интерфейс Thunderbolt, пожалуй, более перспективен в сфере мобильных устройств. Мы любим ноутбуки за их мобильность. Но обычно они проигрывают в производительности и гибкости. Вынося наружу интерфейсы PCI Express и DisplayPort, Thunderbolt даёт возможность добавить быстрый накопитель, внешнее устройство для обработки графики и большой монитор к маленькому ноутбуку, который ранее с таким оборудованием работать не мог.

 

Thunderbolt: историческая справка и взгляд на интерфейс с другой стороны

 

Первая попытка разработать интерфейс последовательной шины Apple сделала ещё в 1986 году.  Бороться с USB в ту пору было ещё рано - его просто ещё не было. Стандарт IEEE 1394 должен был прийти на смену SCSI.

Когда-то пластинка считалась по-настоящему передовой разработкой. Её заменила кассета, а потом и компакт-диск. Потом и они исчезли - внешние носители данных (неважно, аудио или видео) стали практически не нужны потребителю - всё скачивается из интернета.

Точно так же чуть более пятнадцати лет назад никто ничего не знал про USB, и ещё долгое время устройства, поддерживающие эту технологию, казались диковинкой. Сейчас большинству из нас даже сложно представить, что периферия может подключаться к компьютеру с помощью каких-то других кабелей и разъёмов. Не так давно появился высокоскоростной стандарт USB 3.0. Невольно задаёшься вопросом: а есть ли вообще что-нибудь, кроме USB, и если есть, то на что надеются разработчики?

По-настоящему, конечно, есть и надеются. Прежде всего, это компания Apple, которая уже не первый раз за последние годы пытается "пропихнуть" свой стандарт на рынок. Недавно, пару лет назад, в каждый Mac стали встраивать разъём стандарта Thunderbolt. Однако не будем забегать вперёд и начнём с истории.

За FireWire замолвите слово

Первая попытка разработать собственный интерфейс последовательной шины была совершена Apple ещё в 1986 году. Стандарт имел обозначение IEEE 1394, и основной его целью, конечно, была не борьба с USB, которого тогда и в помине не было, а замена скоростной параллельной шины SCSI.

Разработка его длилась достаточно долго и была завершена аж к 1995 году (тут нужно заметить, что разработка USB началась в 1994 году и завершилась намного быстрее), но в устройствах Apple порты FireWire (рыночная марка, присвоенная IEEE 1394) появились лишь к 1999 году.

 

Разъёмы FireWire 400 - слева урезанная версия без электродов питания

 

Что же собой представляет стандарт? Наверно, стоит просто сравнить его с USB, ведь голые цифры ничего не скажут. Основным различием технологий является то, что для USB необходимо одно основное ведущее (master) устройство (например, ПК), к которому подключается периферия как ведомое (slave) устройство. Для того чтобы подключить к одному ведущему порту USB несколько устройств, необходимы специальные внешние хабы.

В случае с FireWire все устройства равноправны и не делятся на ведущие и ведомые. Грубо говоря, скажем, можно было бы подключать как планшет, оборудованный FireWire, к компьютеру, так и подключать к нему какое-либо файлохранилище. К тому же FireWire предполагает наличие двух шин передачи данных, что позволяет передавать информацию в обоих направлениях одновременно (в стандарте USB предусмотрено только одно).

FireWire был намного быстрее первых стандартов USB. Что же касается USB 2.0, то согласно спецификациям скорость его составляет 480 Мбит/с, в то время как FireWire 400 - лишь 400 Мбит/с. Такие скорости на USB 2.0, однако, редко достижимы при реальном использовании - обычно хосты редко могут поддерживать передачу данных со скоростью выше 280 Мбит/с.

Если посмотреть на то, что написано выше, возникает законный вопрос: почему же FireWire не стал популярен? Этот стандарт был открытым, и Apple не стремилась присвоить его исключительно себе, наоборот, охотно лицензировало. Впрочем, "охотно" компания это делала за неплохие деньги.

В 1999 году в Apple требовали с производителей устройств с портом FireWire "дань" в размере одного доллара за каждый порт FireWire. На тот момент у технологии не было конкурентов - USB была слишком медленной, и профессионалы, которые работали со звуком и видео, разумеется, выбирали FireWire. Впрочем, долларовая "дань" долго не продержалась, и патенты на технологию были распределены между шестью большими компаниями (Compaq, Sony, Panasonic, Philips и Toshiba), которые и определяли условия лицензирования.

Как уже сказано выше, FireWire, прежде всего, использовали профессионалы, и обычные пользователи так и не поняли, зачем им нужна такая технология, а покупать дорогие хранилища данных и звуковые карты из-за того только, что у них есть порт FireWire, потребитель в здравом уме не будет. Что было потом, догадаться несложно. Пришёл USB 2.0 и, несмотря на остающиеся преимущества и технологии Apple, а также обновления стандарта, FireWire медленно, но верно стал терять даже имеющуюся, ограниченную, популярность.

Кстати, если уж говорить о USB, то, как ни странно, своей популярностью эта технология обязана не кому-то, а именно Apple. Первый моноблок iMac, который Стив Джобс представил в 1998 году, был оборудован только портами USB (кстати, первая модель не была оборудована даже FireWire!), без LPT и COM. Тогда это расценили как безумие, но попробуйте сейчас найти компьютер без портов USB!

Молния есть, будет ли революция?

Сейчас может возникнуть вопрос: а нужны ли провода вообще? Мы вполне успешно пользуемся беспроводной связью, качаем за считанные минуты с помощью неё файлы таких объёмов, которые когда-то сложно было представить. Увы, беспроводное подключение далеко не идеально и не так быстро, как нам кажется (и уж точно во много раз медленнее, чем нужно профессионалам из видео и звукозаписывающей промышленности). Так что появление нового стандарта скоростной шины для подключения периферии было лишь делом времени.

Кабель Thunderbolt

 

Это решение разрабатывалось в Intel совместно всё с той же Apple. Изначально технология называлась Light Peak. Название это вполне говорящее - планировалось, что кабель, по которому происходит передача информации, будет оптическим. Однако впоследствии всё же, для уменьшения цены провода, было решено использовать медь.

В феврале 2011 года этот интерфейс начали встраивать во все новые компьютеры Apple. Скорость Thunderbolt составляет, несмотря на использование медного кабеля, внушительные 10 Гбит/с, что в два раза быстрее, чем USB 3.0, и вполне пригодно для передачи данных дисплею. Собственно, этим и воспользовались в Apple: коннектор Thunderbolt ничем не отличается от коннектора для мониторов Mini Display Port (и полностью совместим с ним). С помощью него можно передавать не только данные и картинку для дисплея, но и аудиоинформацию.

В Apple на этот раз поступают умнее - никакую "дань" за изготовление устройств с Thunderbolt не просят, но лицензию, конечно, получать надо. Несмотря на это устройств, которые поддерживают эту технологию, до сих пор очень мало. Если вам кажется, что это не беспокоит "яблочную" компанию, то вы глубоко ошибаетесь.

Эппловцы очень хотят, чтобы Thunderbolt использовали, и не только профессионалы, но и любители. Речь идёт о тех, кто занимается сведением музыки и съёмками любительского кино и видеороликов. Однако пока воз и ныне там, хотя с момента презентации технологии прошло больше полутора лет. В чём же дело?

Дело в том, что периферия на основе Thunderbolt стоит очень внушительных денег и, более того, кабель (только кабель!) Thunderbolt стоил 50 долларов! Устройства эти, кстати, зачастую имеют аналоги на USB 3.0, которые стоят в два-три раза меньше.

Основная проблема Thunderbolt состоит в том, что Apple видит в нём вещь, которая будет интересна не только полностью профессиональным студиям, но и любителям. Ту же тенденцию можно проследить в разработке профессионального ПО для монтажа видео Apple Final Cut - последняя версия была существенно переработана для непрофессионалов и даже лишилась некоторых важных для профессионалов функций, что породило волну возмущения в этих кругах.

С большой долей уверенности можно сказать, что Thunderbolt не заполучит любительский рынок. Он станет тем же, чем в начале двухтысячных был Firewire, - шиной передачи данных, которую используют киношники и профессиональные музыканты.

 

Статья основана на материалах сайтов www.thg.ru и www.computerra.ru

 


Thunderbolt Apple Mac
Версия для печати
Обсудить статью на форуме


 автор: Technotron    31.08.2012    Комментариев: 0

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
smartbooks.org
Опрос
Как Вы попали на этот сайт?
Я постоянный посетитель
Из поисковой системы
С другого сайта
Из каталога
Кто-то посоветовал
Реклама
Status online
Сейчас на сайте: 40
Гостей: 38
Пользователи: 
- отсутствуют

Роботы: