Thunderbolt: jeden port, který chce vládnout všem

Na konci minulého týdne Intel po dlouhé době konečně představil zcela nové rozhraní, které jsme do té doby znali pouze pod kódovým označením Light Peak. Superrychlé rozhraní Light Peak bylo již při jeho vývoji tvořeno především pro použití s optickými vlákny, nakonec se ale Intelu podařilo tuto technologii použít i s jiným a levnějším materiálem.

Podle oficiálního vyjádření je optická verze Thunderboltu stále ve fázi vývoji, takže se musíme zatím spokojit s metalickou verzí, která používá klasické měděné vodiče. I přes to se ale podařilo udržet slibovanou propustnost této první revize, ale samozřejmě s omezením především na celkovou délku kabelu.

Thunderbolt: výsměch USB 3.0 i FireWire

První verze Thunderboltu tedy používá metalické vodiče pro přenos dat i napájení. O toto sériové rozhraní se stará speciální řadič, který musí být pochopitelně na obou přístrojích, mezi kterými chceme rychlé propojení Thunderbolt použít (neplatí pro DisplayPort). V počítači je řadič přímo spojen se sběrnicí PCI Express ×4 (PCI Express 2.0), díky čemuž má k dispozici opravdu vysokou datovou propustnost až 16 Gb/s.

Rychlost tohoto rozhraní je zatím teoreticky až 10 Gb/s, což je sice v přepočtu 1,25 GB/s, nesmíme však zapomenout na nutné ztráty při přenosu a kontrole dat. I tak je ale mnohem efektivnější než USB i v nejnovější verzi 3.0 a má menší ztráty a režii. Praktické maximum tak je pod hranicí jednoho gigabajtu za sekundu, sám Intel prezentoval rychlosti kolem 800 MB/s.

Thunderbolt řadič lze připojit i na DisplayPort rozhraní (protokol) s revizí 1.1a (teoreticky lze použít jakýkoli protokol), může tak velmi snadno zastat i přenos obrazových dat se stejnou rychlostí. Komunikace je navíc obousměrná a dvoukanálová, umožňuje tak propustnost až 40 Gb/s přes jeden řadič Thunderbolt. Kvůli metalickému vedení v kabelech je rychlost garantována pouze do tří metrů, výhodou je ale i možnost napájení zařízení až s příkonem 10 W. To by za několik let mohlo stačit i na velké úsporné monitory, už v dnešní době lze pořídit 24" displeje s LED podsvícením, které mají při nižším nastavení jasu spotřebu kolem 15 W.

Thunderbolt specifikace:

• využívá rozhraní PCI Express 2.0 ×4 (max. 16 Gb/s)
• standardní propustnost po jednom kabelu až 10 Gb/s (20 Gb/s)
• Thunderbolt řadič zvládne až 40 Gb/s (obousměrně, dvoukanálově)
• odezva je 8 ns
• maximální výkon 10 W
• lze připojit až 7 zařízení na jeden port
• maximální délka kabelu (metalika) 3 metry
• umožňuje implementovat různé protokoly i optický přenos

Pokud bychom měli Thunderbolt popsat zjednodušeně, jedná o externí PCI Express. PCI Express v dnešní době zastává pozici jedné z nejdůležitějších a nejrychlejších sběrnic, která tvoří počítač a propojení mezi jednotlivými komponenty.

Thunderbolt má velmi nízkou odezvu i menší ztráty, než USB rozhraní. Už v případě USB 2.0 byla ztráta z teoretického maxima téměř 50 %, nelze se tak divit, že z teoretických 480 Mb/s, je v reálných případech pouze přibližně 35 MB/s (tj. 280 Mb/s). I když se Intel vyjádřil ve smyslu, že tyto dvě rozhraní budou koexistovat, případný úspěch Thunderboltu bude nejspíše znamenat postupný konec USB.

Jeden port, který všechny spojí a ke světlu přivede

Intel zatím nezveřejnil přesně specifikace Thunderboltu, ale někteří výrobci už měli k dispozici detaily v předstihu, takže byly prezentovány i první prototypy zařízení, jež nové rozhraní používají. Nyní se jedná především o externí disky a úložiště, samozřejmostí jsou kompatibilní monitory s DisplayPort vstupem. Intel má ale s Thunderboltem velké plány, vše by se mělo odvíjet od rychlosti PCI Express sběrnice a počtu linek skrz řadič. V nejbližším výhledu jsou tak nejen 100 Gb/s rychlosti, ale i dosažení propustnosti 1 Tb/s na jeden či více řadičů.

 
Thunderbolt řadič, který musí být na základní desce

S tím tak souvisí možné nahrazení všech současných rozhraní včetně jejich portů. Můžeme si tak představit pouze jediné rozhraní s extrémně vysokou propustností i možností napájení, které lze využít pro různé přístroje a zařízení, které připojujeme k hlavní výpočetní části počítače. V notebooku by tak stačil pouze jediný port na celém šasí, pro případnou zpětnou kompatibilitu se staršími přístroji by neměl být ani problém s různými druhy adaptérů. Pokud vás napadá i možnost implementace ethernet protokolu, nejste sami, ale tto už bude asi rovnou optický přenos.

Čekat můžeme i výkonné externí grafické karty a další komponenty, například i v rámci dokovací stanice. Díky vysoké propustnosti je totiž minimální rozdíl, jestli je karta přímo v PCI Express slotu, nebo je napojená na Thunderbolt port.

To může způsobit naprostou změnu toho, jak přistupuje k počítačům, především k notebookům. Představte si tenký notebook po vzoru MacBook Air, který připojíte k výkonné dokovací stanici, která jeho výkon rozšíří na úroveň desktopového počítače. Menší náznak tohoto směru je vidět například i u mobilního zařízení Motorola Atrix.

Apple jako první, budou ostatní následovat?

Stejně jako u prvního USB, které Apple nasadil jako nové a takřka ještě nepoužívané rozhraní, má přes sebou Thunderbolt dlouhou cestu. Masové rozšíření bude především na výrobcích jednotlivých zařízení, notebooků a počítačů. V poslední době však Apple získává na svou stranu samé nejnovější technologie, nelze se tak divit, že se o Applu i tolik píše. Ostatní výrobci tak v mnoha směrech Apple následují, především ve stylu - když je to dobré pro Apple, má to jistě budoucnost.

 
Thunderbolt řadič na základní desce nového MacBooku Pro od Apple (mini DisplayPort)

Mezi první implementátory z oblasti zařízení patří společnosti Western Digital, Promise a LaCie, na poli notebooků pak pochopitelně zmíněný Apple s novými MacBooky Pro. Pro lepší rozšíření hovoří i fakt, že za použití řadiče Thunderbolt a portu nejsou vybírány žádné poplatky a celé řešení je kompletně v rukou „velkého“ Intelu. Neúspěšné masivní rozšíření FireWire, které bohužel vyžadovalo licenční poplatky, by se tak nemělo opakovat.

Fotografie externího disku a MacBooku Pro ze server Engadget
 

Video