Apple Thunderbolt e Mini Displayport são a mesma coisa? Tecnologia Thunderbolt: como funciona e quais as vantagens Qual a largura de banda da interface Thunderbolt 3.

Thunderbolt é uma tecnologia usada para conectar periféricos. A tecnologia foi trabalhada pela Intel e Apple, ela forma um padrão universal para conectar PCs a outros periféricos. É uma espécie de alternativa ao USB, mas melhorada e mais moderna.

Thunderbolt - se traduz como "estrondo de trovão" e é combinação de duas interfaces Porta de exibição e PCI Express. Até seis dispositivos periféricos podem ser conectados a uma dessas portas, combinando-os em uma cadeia.

Vantagens de uso e características

A principal vantagem da tecnologia é que a necessidade desaparece em usar um switch ou hub se você precisar conectar um certo número de gadgets. Usando apenas uma porta dual-link, você pode usar até seis dispositivos simultaneamente, embora não percam velocidade ou desempenho. Agora a tecnologia foi desenvolvida a tal nível que permite atingir taxas de transferência de dados de até 40 Gb/s. Mesmo com as primeiras versões do Thunderbolt sendo duas vezes mais rápidas que o USB, a tecnologia está avançando rapidamente.

Outra característica da tecnologia é que ela permite receber e transmitir dados simultaneamente. Usando o conector Thunderbolt, você também pode conectar monitores com Mini DisplayPort ou com um adaptador DisplayPort, VGA, DVI, HDMI usando adaptadores.

As vantagens do Thunderbolt em altas taxas de transferência de dados ainda não terminam, pois esta interface fornece energia aos dispositivos periféricos conectados por meio desta porta. Permitindo assim que o usuário economize a necessidade de vários cabos.

Comparação de versões

Existem agora duas versões da interface Thunderbolt - 2 e 3. A versão anterior usa o conector Mini Display Port e não tem tanta largura de banda, é limitada a 20 Gb/s, que ainda é várias vezes maior que a largura de banda USB . Raio 3 - é desenvolvimento mais recente. Os criadores deixaram o conector MDP e mudaram para o mais popular USB Tipo C, embora ainda aumentando o rendimento até 40 Gbps

Toda a linha top da Apple (Mac e Mac book) está equipada com a versão Thunderbolt 3.

Thunderbolt e PCI Express

A arquitetura PCI Express usa um barramento de alta velocidade para conectar e trocar dados entre vários componentes do computador. Com a ajuda desta arquitetura, os dados vão para o gadget “diretamente” sem qualquer interferência, garantindo assim a rápida interação dos componentes. Raio por sua vez usando o ônibusPCI faz uma conexão direta com ele, proporcionando assim uma grande largura de banda para transferência de informações.

Porto Thunderbolt

Muitos estão se perguntando a qual conector conectar o cabo Thunderbolt? Nesse quesito, os desenvolvedores não se esquivaram e o Thunderbolt está conectado à porta MDP usual, que está presente em todos os Macintosh.

Thunderbolt e mini Displayport qual é a diferença

O Thunderbolt incorpora os recursos das tecnologias PCI Express e mini DisplayPort. Assim, pode ser usado para transmitir vídeo com a mesma qualidade do MDP.

Ao contrário dos conectores de sinal de vídeo comuns, como VGA e DVI, o Thunderbolt possui a melhor qualidade de imagem e, o mais importante, a capacidade de transmitir energia usando um único cabo. Por sua vez, a interface USB, que fornece energia aos dispositivos periféricos, não tem capacidade de transmitir sinal de vídeo. boa qualidade. A única coisa que ganha o USB é baixo custo de produção, razão pela qual muitos fabricantes não querem abandoná-lo em favor do Taderbolt.

Compatível com USB e FireWire

Outros desenvolvedores estão lançando adaptadores/adaptadores para que você possa conectar dispositivos em FireWire 400, FireWire 800 e interfaces USB mais comuns. Limites de velocidade aparece devido aos controladores instalados nesses dispositivos.

Se você conectar dispositivos na interface FireWire 400, a largura de banda de comunicação será limitada a 400 Mbps. E se o gadget conectado usar a interface USB 3.0, o limite de velocidade será de 5 Gbps.

Conclui-se que quando qualquer outro dispositivo é conectado por meio de um adaptador especial, o limite de largura de banda é definido por uma interface diferente.

É possível conectar vários dispositivos

Até seis dispositivos diferentes podem ser conectados a uma porta Thunderbolt. Isso exigirá que cada dispositivo tenha duas dessas portas. Um para entrada, outro para comunicação serial.

Ao contrário da interface USB mais antiga, que diminui a velocidade de transferência de dados quando você conecta um dispositivo lento, a tecnologia Thunderbolt foi projetada especificamente de forma que possa lidar com grande quantia dispositivos conectados de baixa velocidade sem sacrificar a velocidade canal principal.

Para ser honesto, quando me ofereceram para testar dispositivos que suportam a interface Thunderbolt, eu tinha uma ideia extremamente ruim da interface em si.

Breves informações sobre a tecnologia Thunderbolt

A ideia originalmente não era da Apple, mas da Intel. A princípio, a tecnologia se chamava Light Peak, e a transmissão era planejada (como o nome sugere) por fibra óptica. Como resultado, o conceito foi transformado em transmissão de dados através de condutores de cobre comuns, como nos padrões USB e FireWire. A vantagem desta substituição é que o Thunderbolt pode alimentar periféricos externos (potência de até 10 watts). Existem adaptadores para DisplayPort, DVI, HDMI - o fato é que o Thunderbolt é minúsculo e, para computadores pequenos, pode facilmente substituir vários conectores.

Tecnologicamente, Thunderbolt é a capacidade de se conectar ao barramento PCI-Express, que fornece taxas de transferência de dados de até 10 Gbps. Para efeito de comparação, a moderna interface USB 3.0 oferece uma taxa de transferência de até 5 Gbps, e a onipresente interface USB 2.0 tem apenas 480 Mbps. Além disso, o Thunderbolt combina PCI Express e DisplayPort:

Obviamente, é necessário um cabo especial para que a tecnologia funcione (dois mil rublos por um cabo de dois metros).

Em termos de durabilidade, o Thunderbolt está à frente dos demais, a única dúvida permanece - como usá-lo? Por que um rendimento tão selvagem?

Promessa Pegasus R6

Primeiro, vamos dar uma olhada em um dos primeiros dispositivos de terceiros habilitados para Thunderbolt, o Pegasus R6 (há também uma versão mais simples, o Pegasus R4). Esta é uma matriz RAID externa (seis unidades de 2 TB) com dois conectores Thunderbolt. Você pode estimar as dimensões pelas fotos, o aparelho é enorme (apesar do tamanho relativamente modesto), não vale a pena falar em design - esse não é o produto que você vai mostrar aos convidados. Muito metal, há discos removíveis de plástico. Dois fãs - um, pelo que entendi, sopra discos rígidos, e a segunda é a placa controladora RAID.

Características principais:

• Suporte para até seis (Pegasus R6) ou quatro (Pegasus R4) Discos rígidos com interface SATA
• Duas portas Thunderbolt, 10 Gb/s (1,25 Gb/s)
• Suporte para RAID 0, 1, 5, 10
• Taxa de transferência 800 Mb/s (Pegasus R6) ou 500 Mb/s (Pegasus R4)
• Capacidade
  • Pégaso R6
    • Modelo de 1 TB com seis unidades: capacidade bruta de 6 TB (4,7 TB no sistema HFS+)
    • Modelo de 2 TB com seis unidades: 12 TB brutos (9,7 TB HFS+)
  • Pégaso R4
    • Modelo de quatro unidades de 1 TB: capacidade bruta de 4 TB (2,7 TB no sistema HFS+)
    • Modelo de unidade quádrupla de 2 TB: capacidade bruta de 8 TB (5,7 TB no sistema HFS+)
• Suporte para Time Machine no Mac OS X

Esse monstro custa em média 80 mil rublos (na Rússia), nos EUA - 2,5 mil dólares. Por uma questão de interesse, observei quanto custam os discos rígidos usados ​​​​no R6 separadamente - o preço varia de 4 a 5 mil rublos, ou seja, apenas o subsistema de disco (sem placas controladoras, refrigeração, caixa) custará 24 -30 mil rublos.

No entanto, não há necessidade de falar sobre como montar esse conjunto sozinho. Julgue por si mesmo - o R6 pode ser conectado a equipamentos equipados com conectores Thunderbolt e, como resultado, você pode obter uma taxa de transferência de dados de até 800 megabytes por segundo (eu pessoalmente consegui atingir uma velocidade um pouco menor, mas mais sobre isso abaixo ). Nenhuma das interfaces disponíveis para não profissionais fornece tal rendimento. Além disso, o Thunderbolt suporta até 8 fluxos de dados simultaneamente, o que é importante para edição de vídeo.

Concluindo a introdução, há mais alguns casos de uso.

Como você pode ver, o Pegasus R6 possui dois conectores Thunderbolt e você pode conectar uma cadeia das mesmas unidades ou um Thunderbolt Display a ele. Sobre o segundo caso de uso – um pouco mais adiante.

E, finalmente, uma pequena lista de dispositivos habilitados para Thunderbolt (vamos adicionar mentalmente todos novos Macs e Macbook):

Monitor

• Tela Thunderbolt da Apple

Unidades

• Promessa Pegasus R4 e Pegasus R6
• LaCie Pequeno Grande Disco
• Soneto Fusion RAID

Dispositivos de captura de vídeo

• Blackmagic Ultra Studio 3D
• Matrox MX02

Adaptadores

• Fibre Channel Promessa SAN Link
• Soneto Allegro FireWire 800
• Soneto Presto Gigabit Ethernet

Testes

O pacote de teste é a mais recente encarnação do MacBook Pro 15, Promise Pegasus R6 e Thunderbolt Display.

Primeiro conectei o R6 a um MacBook Pro e deixei temporariamente o Thunderbolt Display de lado. O laptop foi pré-instalado com software da Promise sob o nome de Promise Utility. Vou dar screenshots sem explicação, não sou especialista em arrays RAID, acredito que o conjunto de opções para quem possui a questão dirá o suficiente.

Então, usando o assistente, criei o RAID zero de 12 TB mais simples e comecei a executar vários testes.

Teste de velocidade do disco Black Magic (longe da velocidade declarada, mas ainda alta)

DiskFire (como você pode ver, quanto mais threads, maior será a velocidade total)

Teste do sistema AJA (a velocidade ainda não foi declarada)

XBench (eu pessoalmente não entendo esses picos de desempenho)

Utilitários SpeedTools

O que posso dizer, lutei muito tempo com a tarefa de atingir a velocidade nominal - usei vários benchmarks, reparticionei o array RAID, mas na configuração atual, o teto foi atingido ao transmitir leitura usando Speed ​​​​Tools Utilities . De qualquer forma, o potencial da interface Thunderbolt é utilizado em cerca de 60-70 por cento.

Um teste simples também mostrou uma “margem de segurança” - conectei um monitor Thunderbolt Display em série ao R6, fiz os mesmos testes - e os resultados praticamente não mudaram, houve apenas as menores oscilações.

Por motivos óbvios, não consegui repetir os testes declarados pela Apple (usei o Final Cut Pro com um vídeo especialmente preparado).

Conclusão

De uma forma ou de outra, Thunderbolt é uma tecnologia poderosa e promissora, sua popularização é apenas uma questão de tempo, variedade de dispositivos e, claro, preços. Embora seu uso seja limitado a entusiastas e profissionais, o Thunderbolt definitivamente tem um futuro, embora não sem nuvens.

Os editores gostariam de agradecer à ProVideo pelo array RAID Promise Pegasus R6 apresentado para teste..

Ilia Tarakanov ()

Neste artigo, veremos dois tipos de portas chamadas Thunderbolt Displayport e Thunderbolt Mini Displayport.

Thunderbolt 3 é um tipo de tecnologia que fornece dados de entrada e saída entre seu dispositivo e um computador pessoal a uma velocidade bastante decente, que pode chegar a quarenta gigabits por segundo. Essa tecnologia possibilita a transferência de dados, transferência de arquivos de vídeo e carregamento do seu gadget por meio de um único conector. A tecnologia está equipada com uma taxa de transferência chique, uma ordem de grandeza mais rápida que o Thunderbolt 2, na segunda geração a taxa de transferência é de até vinte gigabits, sob condições se usar um cabo compatível com a terceira geração, a velocidade pode chegar a quarenta gigabytes.

O terceiro Thunderbolt também suporta conectores USB que podem operar em velocidades de até dez gigabits por segundo. Esta tecnologia é suportada por MacBooks lançados no final de 2016, nomeadamente os MacBook Pros de quinze e treze polegadas. Nos modelos de treze polegadas existem duas variações, a primeira contém duas portas, enquanto a segunda é equipada com quatro portas.

A segunda geração possui o mesmo conector da primeira geração, mas não é a mesma coisa, a diferença é que a segunda geração pode transferir dados em velocidades de até vinte gigabits, tem uma relação estreita com a geração anterior, então você pode facilmente conecte do segundo ao primeiro, respectivamente, você também pode usar o cabo no caso oposto, do primeiro ao segundo.

As portas foram usadas em MacBooks em 2013-2015 e foram instaladas em muitos gadgets Maçã

Otimização

Para que a tecnologia funcione em seu potencial máximo, é necessário seguir algumas recomendações, que serão dadas a seguir:

Adaptadores e cabos

A empresa fabricou diversos adaptadores e cabos para uma utilização mais conveniente da porta. Se você usar um cabo Apple Thunderbolt, poderá conectar todos os seus periféricos ao seu computador pessoal, também com este cabo você pode conectar alguns dos modelos iMac e usar o modo de exibição externo, você também pode conectar computadores Apple usando o modo de disco externo.

Se você usar um adaptador Gigabit Ethernet, poderá conectar ao seu computador todos os dispositivos que funcionam com a tecnologia Gigabit Ethernet

Existe também um adaptador chamado FireWire, que permitirá que você use dispositivos que funcionam com a tecnologia FireWire em seu computador.

Conexão de TV

Além disso, usando esta porta, você pode conectar seu computador a uma TV de ultra-alta definição, você pode conectar de várias maneiras, a primeira delas é conectar através de um HDMI padrão, que está em todas as TVs, um cabo HDMI, o A segunda opção para conectar um computador será conectar através de um adaptador, que discutimos acima.

Para computadores que possuem uma porta de segunda geração, você pode conectar todas as TVs com matriz 4K; se usar o conector de terceira geração, você pode conectar com segurança TVs com tecnologia Ultra HD.

Além disso, usando esta porta, você pode conectar um ou mais monitores ao seu computador.

Thunderbolt é uma das interfaces de comunicação tecnologicamente mais avançadas do mercado de TI moderno. Dispositivos compatíveis com ele apareceram pela primeira vez no mercado em 2011. Qual é a especificidade deste padrão? Quais são suas vantagens sobre soluções competitivas comuns?

Raio?

Thunderbolt – o que é essa tecnologia? Ela era anteriormente conhecida como Light Peak. É um padrão de comunicação com fio através do qual a transmissão é possível. Vários tipos dados digitais e eletricidade. Desenvolvido pelos esforços conjuntos de dois gigantes da indústria de TI - Intel e Apple. Em inglês Thunderbolt significa "estrondo de trovão". Um nome semelhante é dado à aeronave militar A-10 Thunderbolt II usada pela Força Aérea dos EUA. Não se sabe se existe continuidade entre ele e as soluções das marcas de TI. Mas o fato é bastante notável.

A tecnologia é baseada em duas arquiteturas: PCI Express e DisplayPort. A principal vantagem da tecnologia é a alta taxa de transferência de dados, bem como a versatilidade. É possível organizar a interação com uma ampla gama de dispositivos - discos rígidos, dispositivos multimídia. Além disso, uma porta compatível com o padrão Thunderbolt pode transmitir vídeo de alta resolução usando o protocolo DisplayPort. O limite total de potência do equipamento conectado à porta Thunderbolt é de 10 watts.

A tecnologia permite que os dados sejam transmitidos tanto óptica quanto eletronicamente. A segunda opção é mais econômica. Mas também se espera que a procura pela implementação óptica da tecnologia seja significativa.

O atraso na transmissão de dados dentro do padrão considerado é mínimo - cerca de 8 ns. Para conectar dispositivos, pode ser usado um cabo de cobre de até 3 m de comprimento ou um cabo óptico de até 100 m de comprimento. Computadores Mac, equipado com portas Thunderbolt, é possível no modo "quente" - sem desligar o dispositivo.

Espera-se que a tecnologia Thunderbolt seja capaz de taxas de transferência de dados de até 100 Gbps no futuro. A demanda pelo padrão correspondente é especialmente perceptível por parte de especialistas que processam arquivos de vídeo de alta qualidade.

História da criação de tecnologia

A tecnologia, originalmente chamada Light Peak, foi apresentada ao público pela Intel em 2009. Paralelamente, a marca americana utilizou um protótipo do aparelho Mac Pro, por meio do qual eram transmitidos streams de vídeo em alta definição por meio de um cabo óptico. Ao mesmo tempo, foi mostrada a possibilidade de transferência de dados dentro da rede local e a interação do sistema com um drive externo. A tecnologia funcionou com base na interface PCI Express.

Através de canais ópticos, foi fornecida uma taxa de transferência de dados de 10 Gbit/s. Notou-se também que é possível atingir indicadores de 100 Gb/s. Representantes da Intel disseram que dispositivos equipados com Light Peak poderão aparecer no mercado em 2010. Nas apresentações multimídia online, também foi demonstrado que a tecnologia Light Peak é capaz de interagir com uma ampla gama de dispositivos - câmeras, computadores, monitores.

Em maio de 2010, a Intel mostrou ao público um laptop equipado com Light Peak, provando assim que a interface pode ser integrada em pequenos dispositivos. A Intel também mostrou como dois streams de vídeo podem ser transmitidos simultaneamente em alta qualidade. A marca anunciou que o lançamento de fábrica de controladores que suportem a tecnologia correspondente será possível no final de 2010. No outono de 2010, alguns protótipos de dispositivos que implementaram o novo padrão foram mostrados ao público no Intel Developer Forum.

Aparência no mercado

Em fevereiro de 2011, o padrão Light Peak foi implementado sob um novo nome - Thunderbolt em dispositivos Apple. A nova porta apareceu pela primeira vez no MacBook Pro, depois nos computadores iMac, bem como nos monitores MacBook Air, Mac Mini e Apple.

Um grande número de dispositivos já foi criado com base na tecnologia. Entre eles está o popular Thunderbolt Display da Apple. É notável principalmente por seu tamanho. O número de polegadas com que a Apple o equipou é 27. O Thunderbolt Display permite aproveitar ao máximo uma das principais vantagens da tecnologia - a velocidade de transferência de dados. Por meio desse recurso, um stream de vídeo é exibido em uma tela grande em alta resolução e altíssima qualidade.

Thunderbolt e PCI Express

Acima falamos sobre Thunderbolt, que é uma tecnologia que combina dois padrões. Vamos considerar como a arquitetura PCI Express é usada nele. Este padrão é de alta velocidade, é usado para integrar vários elementos de dispositivos como Mac - processador, placa de vídeo, disco. Graças às capacidades tecnológicas do PCI Express, o padrão Thunderbolt pode transferir dados a uma velocidade de cerca de 10 Gb/s. Ao mesmo tempo, dentro de cada porta existem dois canais - recepção e transmissão. A velocidade especificada é maior do que ao usar padrões como FireWire 800 ou, por exemplo, USB 3.0. Mas a alta taxa de transferência de dados não é a única vantagem da tecnologia.

Benefícios tecnológicos

Entre características principais tecnologia - versatilidade. O padrão em questão permite a transferência do tipo adequado de dados digitais, bem como a alimentação através de uma porta comum. Assim, não há necessidade de conectar uma grande quantidade de cabos ao computador. Outro aspecto da versatilidade da tecnologia é a compatibilidade com portas USB e padrão FireWire por meio de adaptadores especiais. Ao mesmo tempo, a tecnologia Thunderbolt permite que os dispositivos funcionem dentro dos limites de velocidade garantidos pelas interfaces correspondentes, ou seja, não retarda o seu trabalho.

O próximo aspecto da versatilidade da tecnologia é a capacidade de conectar simultaneamente até 6 dispositivos a uma porta Thunderbolt usando um método serial. É verdade que o recurso do canal será compartilhado entre dispositivos. Para garantir a velocidade ideal de transferência de dados, é importante que cada um dos dispositivos que formam a cadeia suporte o padrão apropriado sem o uso de adaptadores. Outro aspecto da versatilidade da tecnologia é a compatibilidade com quaisquer processadores e chipsets, independentemente da marca.

Tecnologias concorrentes

Então, consideramos as principais vantagens do Thunderbolt. O que é essa tecnologia, agora você sabe. Mas ela também tem concorrentes. Vamos considerar suas especificidades. O principal padrão concorrente de tecnologia da Apple é o SuperSpeed ​​​​USB, também conhecido como USB 3.0. Quais são suas principais vantagens em relação à solução da Apple?

Entre estes:

Suporte para equipamentos rodando na tecnologia anterior, USB 2.0;

Compatibilidade com modelos modernos de tecnologia digital, placas-mãe;

Crescente procura do mercado pelo tipo de equipamento adequado;

A tensão de alimentação é caracterizada por alta potência, o que permite operar vários dispositivos portáteis.

Existem nuances tecnológicas em que o padrão USB 3.0 é objetivamente inferior à tecnologia Apple. Nomeadamente:

Taxa de transferência de dados - até 200 MB/s;

Uma porta USB 3.0 e dois conectores Thunderbolt 2;

Redução de emissão de ruído e alta eficiência de refrigeração devido à carcaça de alumínio;

Vibração fraca devido à presença de elementos amortecedores na estrutura da carroceria;

O dispositivo é compatível com Time Machine;

O pacote vem pré-instalado com diversos programas desenvolvidos para backup de dados;

O disco rígido pode ser atualizado para um modelo SSD, para que a velocidade de transferência de dados possa ser aumentada em 5 vezes;

Com recursos Thunderbolt 2, a unidade pode ser usada como uma ferramenta poderosa para big data, como arquivos de edição de vídeo de alta qualidade. O dispositivo vem com um cabo Thunderbolt, uma conexão USB 3.0 (se compatível com o padrão USB 2.0 mais antigo), uma fonte de alimentação e um guia de instalação.

Claro, Apple Thunderbolt Display, Disco rígido LaCie d2 e a estação expressa da Belkin são apenas alguns exemplos de dispositivos alimentados pela nova tecnologia. Dispositivos que aproveitam o padrão universal e de alta velocidade da Intel e da Apple estão no mercado na mais ampla variedade. Não é à toa que a Apple equipou sua tela com quantas polegadas - Thunderbolt Display de 27 "apresenta uma análise do usuário mais alta qualidade foto. O interesse da Belkin pela nova tecnologia também pode ser plenamente explicado - o padrão desenvolvido pela Apple e Intel implica versatilidade, compatibilidade com um grande número de outras interfaces e, portanto, demanda no mercado.

Há cerca de seis meses, o topo placas-mãe eles começaram a fornecer a nova interface Thunderbolt de alta velocidade e, ao mesmo tempo, começaram a aparecer dispositivos periféricos equipados com ela. Em primeiro lugar, são unidades externas e sistemas NAS que precisam apenas de uma interface de alta velocidade.

Interface Thunderbolt

Lembre-se de que a interface Thunderbolt foi desenvolvida pela Intel como uma interface universal de alta velocidade para uma ampla classe de dispositivos periféricos. Foi originalmente chamada de Light Peak e foi apresentada pela primeira vez na IDF 2009. No entanto, em sua primeira iteração, a interface Light Peak focou no uso de cabo óptico como rede de transporte para transmissão de sinal. A primeira geração de dispositivos Light Peak, segundo a Intel, tinha taxa teórica de transferência de dados de 10 Gbps (full duplex) em uma distância de até 100 m usando cabo óptico.

No futuro, decidiu-se criar esta interface baseada em conexões de cobre. Além disso, com a introdução desta tecnologia baseada em cobre, a Light Peak se posicionou como um substituto para a maioria das interfaces com fio existentes, como USB, SCSI, eSATA, FireWire, HDMI e DVI.

Em 2011, foram introduzidos pela primeira vez produtos que utilizam essa tecnologia, que foi oficialmente chamada de Thunderbolt. Os laptops MacBook Pro da Apple foram os primeiros dispositivos com portas Thunderbolt. E na Computex 2012 já foi apresentada uma gama bastante ampla de diversas soluções com suporte para a interface Thunderbolt.

A interface Thunderbolt de alta velocidade é baseada em uma combinação das tecnologias DisplayPort e PCI-Express, ou seja, permite conectar dispositivos periféricos que utilizam esses protocolos de transferência de dados. Isso possibilita a transmissão simultânea de uma imagem de vídeo e de grandes quantidades de dados, uma vez que tais fluxos são separados uns dos outros e transmitidos por diferentes canais sem demora. Na verdade, um multiplexador e um demultiplexador estão instalados no controlador Thunderbolt, que são responsáveis ​​​​por transmitir dados de diferentes protocolos em um único fluxo. A interface Thunderbolt fornece uma taxa teórica de transferência de dados de até 10 Gbps em uma direção. Ao mesmo tempo, cada uma das portas desta interface inclui dois canais, o que permite conectar dois dispositivos a uma porta Thunderbolt ou até seis dispositivos em cadeia. Cada um dos canais tem então uma capacidade total de 10 Gbps para ambas as direções. Se um dispositivo operando através da interface DisplayPort estiver conectado à porta, neste caso a largura de banda é condicionalmente dividida em quatro linhas com uma largura de banda máxima de 5,4 Gb/s. Ao contrário das arquiteturas tradicionais de transferência de dados que utilizam um único barramento, o Thunderbolt utiliza uma topologia diferente, segundo a Intel, que fornece alto rendimento para cada uma das portas, independentemente do seu número.

Teoricamente, a nova interface de transferência de dados em termos de largura de banda está à frente de outras interfaces modernas para conexão de periféricos, como USB 3.0, FireWire 800 e eSATA. Deve-se destacar que a nova interface é totalmente compatível com dispositivos DisplayPort. Por exemplo, o conector Thunderbolt padrão é totalmente compatível eletricamente com o conector mini DisplayPort. Ou seja, para conectar dispositivos com esse conector, não são necessários adaptadores ou adaptadores adicionais. A tecnologia Thunderbolt suporta a especificação DisplayPort 1.1a em hardware, mas isso não impede que você conecte dispositivos que suportam especificações anteriores para este protocolo. Observação recurso interessante operação do dispositivo: os monitores conectados com interface DisplayPort devem ser os últimos da cadeia - isso é explicado pelo algoritmo do controlador Thunderbolt e pela distribuição de canais gratuitos. O Thunderbolt pode processar os mesmos tipos de sinais de vídeo e áudio que o DisplayPort, ou seja, pode transmitir imagens de vídeo em alta definição com resolução FullHD 1080p e oito canais de áudio.

Quatro pistas PCI Express 2.0 são usadas para conectar o controlador Thunderbolt ao chipset Intel.

Além da alta velocidade de transferência de dados, a grande vantagem da nova interface é que o Thunderbolt suporta a transferência de dados, vídeo, áudio e energia através de apenas uma porta e cabo. Isso elimina fios USB desnecessários que ficam emaranhados em um computador ou laptop ao trabalhar com vários periféricos. O usuário pode conectar até seis dispositivos a cada uma das portas Thunderbolt, vinculando-os em uma cadeia (daisy-chain), ou seja, por meio de uma conexão em cadeia. Esta topologia pressupõe que cada dispositivo da cadeia deve ter duas portas Thunderbolt.

Embora a nova interface suporte a conexão de alguns dispositivos periféricos sem o uso de energia adicional, esta tecnologia não consegue igualar a potência do Apple Display Connector (ADC), que permite até mesmo conectar monitores. A potência máxima dos dispositivos conectados é determinada pela implementação do controlador na placa-mãe, por isso é cedo para falar na possibilidade de conectar soluções poderosas através desta interface.

Ao contrário da interface USB, onde a conexão a um dispositivo de baixa velocidade ou a uma solução que suporta uma revisão de interface mais antiga pode degradar o desempenho de todo o barramento, a nova interface Thunderbolt foi desenvolvida especificamente para funcionar com muitos dispositivos sem sacrificar a largura de banda. Obviamente, eles compartilharão a largura de banda geral do link Thunderbolt, o que pode limitar o desempenho de cada um ao transferir um grande fluxo de dados, mas o desempenho geral do link Thunderbolt não diminuirá.

Embora ainda existam poucos dispositivos que suportem a nova interface, é provável que ela se difunda e desbanque o USB 3.0 no mercado de equipamentos periféricos.

Agora depois história curta sobre a interface Thunderbolt, vejamos sua implementação usando o adaptador portátil Seagate GoFlex Thunderbolt para unidades SATA como exemplo.

Em primeiro lugar, este adaptador foi projetado para usuários de Mac. O fato é que até recentemente os produtos Apple não suportavam USB 3.0 e o Thunderbolt era a única interface de alta velocidade neles. Isso, é claro, não significa que este adaptador seja compatível apenas com sistemas Mac - se o seu laptop ou PC de mesa tiver uma interface Thunderbolt, o adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt permitirá que você conecte unidades por meio dele.

Adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt

O adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt dificilmente é portátil. É bastante grande e maior do que uma unidade padrão de 2,5 polegadas.

O adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt é compatível apenas com unidades SATA de 2,5". Observe que, apesar da compatibilidade do conector, não será possível usar um HDD de 3,5 polegadas com adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt. Aparentemente, a interface Thunderbolt não pode fornecer energia suficiente para essas unidades.

Observe que o adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt possui apenas uma porta Thunderbolt, o que significa que ele não permite criar uma cadeia de dispositivos e só pode ser usado como dispositivo final na cadeia ou como único. Em geral, isso é compreensível: dispositivos com interface Thunderbolt orientados para funcionar em cadeia devem ter alimentação adicional (separada), que não está disponível no adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt.

No site da Seagate, o adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt está posicionado para unidades Seagate Backup Plus e GoFlex, mas isso, é claro, não significa que não seja compatível com outras unidades de 2,5 polegadas. No entanto, para homenagear o fabricante, testamos primeiro o adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt com um disco externo Seagate Backup Plus de 500 GB.

O disco externo Seagate Backup Plus é baseado em um HDD de 2,5 polegadas e vem em uma caixa de plástico. É uma implementação do padrão USM (Universal Storage Module) desenvolvido pela Seagate. Este padrão define a especificação de uma caixa para HDDs, que permite sua conexão ao barramento SATA, controladores USB, FireWire e Thunderbolt.

Seagate Backup Plus

De acordo com a especificação USM, um HDD é colocado no gabinete e um adaptador externo substituível com um controlador de uma ou outra interface é conectado ao conector SATA.

As unidades Seagate Backup Plus vêm apenas com um adaptador USB 3.0, mas você pode comprar um adaptador com porta FireWire 800 ou Thunderbolt separadamente.

Adaptador de unidade Seagate Backup Plus USB 3.0

O Seagate Backup Plus instala um HDD Momentus ST500LM012 de 2,5 polegadas com interface SATA 3 Gb/s.

Metodologia de Teste

Para teste, utilizamos o estande com a seguinte configuração:

• processador - Intel Core i7-3770K;
• placa-mãe - ASUS P8Z77-V Premium;
• chipset da placa-mãe - Intel Z77 Express;
• memória - 16 GB DDR3-1333 (modo de canal duplo);
• unidade com sistema operacional - Intel SSD série 520 (240 GB);
• modo de operação SATA - AHCI;
• driver de unidade - Intel RST 10.6;
• controlador de armazenamento - controlador SATA 6 Gb/s integrado ao chipset.

Usamos a placa-mãe ASUS P8Z77-V Premium porque ela possui um controlador Thunderbolt integrado baseado no controlador Intel DSL3310.

Instalado na bancada de testes sistema operacional Windows 7 Ultimate (64 bits).

Adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt
com unidade Seagate Backup Plus)

Os testes foram realizados usando o utilitário de teste IOmeter 2008.06.1, que é uma ferramenta muito poderosa para analisar o desempenho de unidades (HDD e SSD) e é o padrão de fato da indústria para medir o desempenho de unidades.

A unidade foi testada usando o utilitário IOmeter sem criar uma partição lógica nela, para não vincular os resultados do teste a um sistema de arquivos específico.

Durante o teste, foi investigada a dependência da velocidade das operações sequenciais de leitura e gravação, bem como das operações aleatórias de leitura e gravação, no tamanho do bloco de dados.

Para determinar a velocidade de leitura sequencial foram utilizados blocos de dados de leitura aleatória e gravação sequencial dos seguintes tamanhos: 512 bytes, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1, 2, 4, 8, 16 e 32 MB. Nestes testes, nas configurações do IOmeter, o número de solicitações de E/S simultâneas (Nº de E/S pendentes) foi definido como 4, o que é típico para aplicações de usuário.

Adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt
com SSD Silicon Power Velox V70

Para analisar a dependência do desempenho de armazenamento (IOPS) em operações aleatórias de leitura e gravação em blocos de 4 KB, o número de solicitações simultâneas de I/O foi definido como 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 e 256 .

O teste foi realizado de acordo com o seguinte esquema. Testamos primeiro uma unidade Seagate Backup Plus USB 3.0 usando o adaptador USB 3.0 incluído, que, por sua vez, foi conectado a uma porta USB 3.0 na placa-mãe através do controlador Intel Z77 integrado ao chipset. O teste foi então realizado com um adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt conectado à unidade Seagate Backup Plus. A seguir, testamos um disco Seagate Backup Plus conectado à placa-mãe por meio de uma interface SATA. Na verdade, quando o drive é conectado diretamente à placa-mãe através da interface SATA, a velocidade máxima possível é alcançada. Adicionar transformações intermediárias adicionais entre diferentes interfaces só pode reduzi-lo.

Como você pode ver nos resultados do teste do Seagate Backup Plus (Figura 1-4), não há diferença entre usar as interfaces Thunderbolt e USB 3.0. A interface SATA, quando o drive está conectado diretamente à placa, tem vantagem em operações sequenciais de leitura e gravação com tamanho de bloco inferior a 16 KB. Ou seja, apenas em blocos pequenos os atrasos introduzidos pelos controladores que convertem SATA - Thunderbolt e SATA - USB 3.0 começam a afetar. Porém, com um tamanho de bloco superior a 16 KB, o próprio HDD se torna um gargalo, e a velocidade de escrita e leitura sequencial já é determinada pelo desempenho do HDD e não depende de forma alguma do tipo de controlador.

Arroz. 1. Dependência da velocidade de leitura sequencial

Arroz. 2. Dependência da velocidade de gravação sequencial
Unidade Seagate Backup Plus do tamanho do bloco

Arroz. 3. Dependência de velocidade de leitura aleatória
Unidade Seagate Backup Plus do tamanho do bloco

Arroz. 4. Dependência da velocidade de gravação aleatória
Unidade Seagate Backup Plus do tamanho do bloco

Em operações aleatórias de leitura e gravação em todos os tamanhos de bloco, a velocidade é determinada exclusivamente pelo desempenho do próprio HDD e, portanto, não há diferença entre as interfaces SATA, USB 3.0 e Thunderbolt.

Portanto, com base nos testes da unidade Seagate Backup Plus, podemos tirar a seguinte conclusão importante. Se o seu sistema tiver interfaces USB 3.0 e Thunderbolt, não faz sentido comprar um adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt adicional para uma unidade Seagate Backup Plus que vem com um adaptador USB 3.0. Isso só deve ser feito nos raros casos em que o sistema possui uma interface Thunderbolt e não possui USB 3.0. E isso se aplica não apenas à unidade Seagate Backup Plus, mas também a qualquer unidade externa baseada em HDD. O Thunderbolt não fornecerá nenhum ganho de desempenho em relação ao USB 3.0, pois ambas as interfaces têm largura de banda mais que suficiente para qualquer HDD.

Testar o Seagate Backup Plus com interfaces USB 3.0 e Thunderbolt nos permitiu, em primeiro lugar, compará-los em termos de desempenho. Ao mesmo tempo, fica claro que quando se trata de interfaces de alta velocidade, o gargalo do sistema pode não ser a interface, mas o drive. Afinal, você não pode esperar resultados excelentes de um disco rígido Seagate Backup Plus de 2,5 polegadas.

É por isso que na próxima etapa repetimos todo o processo de teste, mas com um SSD Silicon Power Velox V70 de alta velocidade com capacidade de 240 GB (para detalhes sobre os resultados de seus testes, consulte o artigo "Silicon Power Velox V70 SSD 240 GB" publicado neste artigo). número do periódico). Observe que testamos com um drive Silicon Power Velox V70 pré-antigo, para o qual uma operação de gravação aleatória foi realizada em blocos de 4 KB por 10 horas (com o número de solicitações simultâneas igual a 16).

Os resultados dos testes do SSD Silicon Power Velox V70 com interfaces SATA 6 Gb/s, USB 3.0 e Thunderbolt são mostrados na Fig. 5-8.

Arroz. 5. Dependência da velocidade de leitura sequencial

Arroz. 6. Dependência da velocidade de gravação sequencial
SSD Silicon Power Velox V70 por tamanho de bloco

Arroz. 7. Dependência da velocidade de leitura aleatória
SSD Silicon Power Velox V70 por tamanho de bloco

Arroz. 8. Dependência da velocidade de gravação aleatória
SSD Silicon Power Velox V70 por tamanho de bloco

Para começar, quando o SSD está conectado via SATA 6 Gb/s, a velocidade máxima de leitura sequencial é de 525 MB/s e a gravação sequencial é de 505 MB/s.

A velocidade máxima de leitura aleatória é de 522 MB/s e a velocidade de gravação aleatória é de 275 MB/s. Na verdade, essas são as velocidades máximas que o SSD Silicon Power Velox V70 pode demonstrar.

Ao conectar o SSD Silicon Power Velox V70 através da interface Thunderbolt, apesar da largura de banda declarada da interface de 10 Gb/s (1,25 GB/s), tudo acabou não sendo tão bom quanto gostaríamos. A velocidade máxima de leitura sequencial foi de 347 MB/s e gravação sequencial - 340 MB/s.

A velocidade máxima de leitura aleatória foi de 347 MB/s e de gravação aleatória - 275 MB/s. Como você pode ver, apenas em operações de gravação aleatória, onde o desempenho do SSD não é muito alto, não há diferença entre conectar o SSD via interfaces SATA 6 Gb/s e Thunderbolt. Mas em operações de leitura aleatória, gravação sequencial e leitura sequencial, a interface Thunderbolt claramente perde e não permite realizar todo o potencial de velocidade de uma unidade SSD. É claro que a largura de banda da interface Thunderbolt em este caso nada a ver com isso (é utilizado apenas por um terço), - aparentemente, o problema está nos atrasos causados ​​​​pela conversão das interfaces SATA - Thunderbolt. A propósito, no adaptador Seagate GoFlex Thunderbolt, o controlador ASMedia ASM1061 é responsável por esta conversão.

Ao utilizar a interface USB 3.0, o desempenho do SSD Silicon Power Velox V70 foi ainda pior. O adaptador USB 3.0 incluído não permite velocidades de leitura sequencial superiores a 178 MB/s e velocidades de gravação sequencial superiores a 200 MB/s. A velocidade máxima de leitura aleatória foi de 170 MB/s e de gravação aleatória - 140 MB/s. Aparentemente, o chip de conversão USB 3.0 para SATA 6 Gb/s no adaptador USB 3.0 que vem com a unidade Seagate Backup Plus não tem desempenho suficiente para realizar os recursos das unidades SSD de alta velocidade.

conclusões

Com base nos testes realizados, a seguinte conclusão importante pode ser tirada. Os adaptadores Seagate GoFlex Thunderbolt e USB 3.0 devem ser usados ​​somente com HDDs Seagate Backup Plus. Não é aconselhável usar unidades SSD de alta velocidade com eles, pois neste caso os adaptadores se tornarão um gargalo, o que limitará significativamente a velocidade de leitura e gravação.