Thunderbolt jedno złącze wiele nieporozumień…

Thunderbolt
Początkowo wpis miał mieć tytuł „Thunderbolt hit czy kit” ale to było by kolejne nieporozumienie, a nieporozumień chcę właśnie uniknąć. Thunderbolt ma pecha, a największym pechem Thunderbolt jest to, że ma małą wtyczkę i łączone jest „kabelkiem” jak nie przymierzając USB.



I właśnie porównania do USB czy FireWire są przyczyną największych nieporozumień choć trudno się tych porównań ustrzec. W końcu Thunderbolt i ww. porty działają na podobnej zasadzie (to porty szeregowe), a porównanie prędkości najłatwiej trafia do typowego nieobytego w temacie użytkownika. I nie ma znaczenia to, że Thunderbolt wypada na razie w tym zestawieniu najlepiej (jest najszybsze).

W tych porównaniach najbardziej krzywdzące jest to, że utwierdzają one użytkowników w przekonaniu, że Thunderbolt jest kolejnym kablem do podłączania dysków drukarek czy skanerów.
Otóż jest, ale nie tylko! Wyjaśnię to niżej.

USB czy FireWire były wymyślone specjalnie do łączenia peryferiów i jak najsprawniejszej transmisji do i z nich danych. Z jednej strony jest (w komputerze) kontroler podłączony do magistrali komputera (zwykle którejś z odmian PCI) z drugiej „mostek”, który sygnały USB przerobi np. na SerialATA dla dysku czy bezpośrednio prześle dane z i do układów drukarki, skanera, iPhona, mikrofonu… Czyli od kontrolera do mostka czy drukarki przechodzą dane specjalnie przygotowane dla urządzenia do jakiego mają trafić. Wiąże się to z tym, że nawet dysk SATA podpięty przez USB wymaga w systemie specjalnego sterownika USB. Teraz już praktycznie każdy system ma takie sterowniki, ale za czasów np. Windows 95 nawet Pendrive na USB trzeba było najpierw zainstalować używając sterowników z dyskietki.

W Thunderbolt jest inaczej.

Praktycznie każdy komputer czy taki „normalny” jak na naszych biurkach lub kolanach, czy wbudowany jak w np. dyskach sieciowych, ma magistralę PCI. Obecnie najczęściej PCIe. Bo to za pomocą tej magistrali procesor (czy to Intela czy innych architektur) komunikuje się z większością pozostałych układów. Mogą to być karty graficzne, kontrolery dysków, karty sieciowe, karty WiFi, karty dźwiękowe, kontrolery USB czy FireWire, specjalne karty do kompresji wideo czy podłączania kamer… długo by wymieniać.
Jak to się ma do Thunderbolt? Tak jak na obrazku (zaczerpniętym z Wikipedii)

415px-Thunderbolt_Technology_model_1_E

Oraz prościej obrazku zaczerpniętym z dokumentacji Intela.

Thunderbolt-kabel-Intel

Czyli jak widać kablem Thunderbolt przechodzą takie same dane (odpowiednio „przygotowane” przez kontrolery z obu końców kabli) jak przez PCIe! Złącze Thunderbolt jest tak naprawdę wyprowadzeniem jednej z najważniejszych w komputerze magistrali na zewnątrz.
Co to daje? Ano to, że na końcu Thunderbolt (w obudowie z kontrolerem Thunderbolt<–>PCIe np. takiej) możemy podpiąć karty takie same jak wkładane się do komputerów stacjonarnych. Karty podpinane w ten sposób przez system są widziane tak jakby były wsadzone do środka komputera. Nie wymagają żadnych dodatkowych sterowników (poza tymi co to ew. są potrzebne do ich pracy jak są używane normalnie w środku komputera). Tego się nie da zrobić za pomocą USB czy FireWire. Te złącza powstały do bardziej ograniczonych zastosowań.
Przykład: Taki „kabel” Thunderbolt–>FireWire jaki Apple sprzedaje za 129 zł, zawiera w środku kontroler Thunderbolt->PCIe (Intel DSL2210) i kontroler PCIe->FireWire (L-FW643E-2). System taki port FireWire na Thunderbolt obsługuje jak kartę FireWire na PCIe. I podobnie jest zrobiony „kabel” Thunderbolt->GigaEthernet czy dyski twarde. Mają kontroler Thunderbolt-PCIe i odpowiedni układ z PCIe na to co trzeba.
Na wyżej pokazanych rysunkach widać, że Thunderbolt poza transmisją danych PCIe potrafi jednocześnie przesyłać dane do monitorów cyfrowych zgodnych z DisplayPort. To też duża zaleta.

Teraz już wiecie, że Apple „nie ściemniał” mówiąc o tym, że nowy Mac Pro będzie najbardziej rozbudowywalnym Maczkiem jaki powstał. Zawdzięcza to swoim 6 złączom Thunderbolt 2 do których można łącznie podłączyć 36 urządzeń (po 6 do każdego złącza).

Ostatnio się słyszy opinie, że Thunderbolt to niewypał bo „nie ma (tanich) dysków” z tym złączem. Znajomy Zdzisław (któremu dziękuję za natchnienie do tego wpisu) pożalił mi się, że na USB 3.0 można kupić dysk 3TB (Seagate) za 430 zł, a dyski na Thunderbolt kosztują dwa razy tyle (LaCie). Tylko po co nam „zwykłe” dyski na Thunderbolt? Osiągają one maksymalnie do ~180 MB/s. Tyle spokojnie wyciąga USB 3.0. Oto dowód (test dysku SSD w obudowie USB 3.0):

Dysk SSD na USB 3.0 test prędkości

Dla interfejsu Thunderbolt są przeznaczone ciekawsze zadania np. dyski RAID wsparte przez SSD: DataTale RS-M4T/C Thunderbolt system Raid 4xHDD osiągające prawie 700 MB/s a są rozwiązania zapewniające już teraz transfer ponad 1 GB/s. I nie jest ważna tu tylko prędkość transferu, a również miejsce gdzie Thunderbolt „jest wpięte” w trzewiach komputera. Jest wpięte blisko serca… ups. procesora ;-)

Kontynuując wątek cen. Ceny urządzeń Thunderbolt na pewno niebawem stanieją. Może się do tego przyczynić premiera nowego Mac Pro. Zresztą obecne ceny peryferiów Thunderbolt są mocno spekulacyjne. Kontroler Thunderbolt na PCIe kosztuje u Intela kilka dolarów! Popatrzmy na ceny adapterów Thunderbolt robionych i sprzedawanych przez Apple. 129 zł z VAT za GigabieEtherent w porównaniu 80 zł za „Tajwańczyka” UNITEK Y-2461 w dodatku na USB 2.0 to nie jest drogo. A Unitek Y-3045 czyli GigabitEthernet na USB 3.0 kosztuje ponad 115 zł! To ja wolę te 14 dopłacić i mieć port GigabitEthenrent o parametrach i sposobie pracy (PCIe) tak jak by był on na płycie komputera.
Teraz urządzenia z Thunderbolt kupują głównie profesjonaliści. Mogą oni używać np. wydajnych kart do montażu wideo czy dźwięku z MacBookiem Pro. Tak samo mogą podłączyć MacBooka czy iMac'a z macierzą dyskową o zawrotnej wydajności i pojemności potrzebnej do montażu wideo bez kompresji. Ale niebawem to się zmieni.
Czy mam rację co do cen i większej oferty urządzeń przekonamy się myślę, że już w styczniu-lutym (trochę po premierze Mac Pro).

Jeżeli dotrwaliście do tego miejsca na koniec kilka szczegółów technicznych z działania Thunderbolt.
Jak już pisałem jest to rozwiązanie pozwalające magistralę PCIe wyprowadzić na zewnątrz komputera. Thunderbolt stosowany obecnie w komputerach ma wydajność maksymalnie po 10 Gbit/s (1,25 GB/s) w obie strony jednocześnie. Logicznie transfer danych odbywa się za pomocą do 4-ścieżek po 10 Gbit/s, dwie transmitują dane „od” i dwie „do” komputera. Ścieżki są całkowicie niezależne i mogą transmitować albo dane DisplayPort do monitora albo dane PCIe co ogranicza łączną przepustowość dla peryferiów do 10 Gbit/s (tyle co jedna ścieżka). Thunderbolt 2, który będzie stosowany w Mac Pro jest w warstwie fizycznej (złącza i kable) identyczne z Thunderbolt 1. W użyciu pozostaną te same kable, zachowuje też wsteczną zgodność z urządzeniami Thunderbolt 1. Swoją dwukrotnie większą przepustowość uzyskuje przy użyciu tych samych ścieżek. Dzięki możliwość ich logicznego łączenia parami pozwala na osiągnięcie 20 Gbit/s w obie strony (dane PCIe dla peryferiów albo DisplayPort do monitorów wielkiej rozdzielczości 4k). Nadal kontroler Thunderbolt będzie podłączany wewnątrz komputera do magistrali PCIe x4 (4-ścieżki). W przyszłości przy zastosowaniu kabli optycznych planowane jest zwiększenie przepustowości do 100Gbit/s ale musimy ma to jeszcze sporo poczekać…



Informacje okazały się przydatne?
Daj znać znajomym o tym wpisie i zrób to po applowsku ;-)
MacWyznawca udostępnij wpisMacWyznawca udostępnij wpis