Thunderbolt (grensesnitt) - Thunderbolt (interface)

Lyn

Produksjonshistorie
Designer
Produsent	Diverse
Produsert	Siden 24. februar 2011 ; For 10 år siden ( 2011-02-24 )
Erstattet	IEEE 1394 (FireWire)
Generelle spesifikasjoner
Lengde	Maksimum:
Bredde	7,4 mm hann (8,3 mm hunn)
Høyde	4,5 mm hann (5,4 mm hunn)
Varm pluggbar	Ja
Seriekobling	Ja, opptil 6 enheter. Thunderbolt V4: HUB -støtte
Utvendig	Ja
Lydsignal	Via DisplayPort- protokoll eller USB-baserte eksterne lydkort. Støtter lyd gjennom HDMI -omformere.
Videosignal	Via DisplayPort -protokollen
Pinner	Thunderbolt 1 og 2: 20 Thunderbolt 3 og 4:24
Kontakt	Thunderbolt 1 og 2: Mini DisplayPort Thunderbolt 3 og 4: USB-C
Elektrisk
Maks. Spenning	18  V (busstrøm)
Maks. strøm	550  mA ( maks. 9,9  W )
Data
Datasignal	Ja
Bithastighet	Thunderbolt 1: 2 kanaler, 10 Gbit /s hver (20 Gbit/s totalt) Thunderbolt 2: 20 Gbit/s totalt Thunderbolt 3: 40 Gbit/s toveis, 80 Gbit/s enveis Thunderbolt 4:40 Gbit/s
Protokoll	Thunderbolt 1: 4 × PCI Express 2.0 , DisplayPort 1.1a Thunderbolt 2: 4 × PCI Express 2.0, DisplayPort 1.2 Thunderbolt 3: 4 × PCI Express 3.0 , DisplayPort 1.2 (2 strømmer), USB 3.1 gen. 2 Thunderbolt 4: 4 × PCI Express 3.0 , DisplayPort 2.0, USB4
Pin ut
Pin 1	GND	Bakke
Pin 2	HPD	Varm plugg oppdager
Pin 3	HS0TX (P)	HighSpeed ​​-overføring 0 (positiv)
Pin 4	HS0RX (P)	HighSpeed ​​motta 0 (positiv)
Pin 5	HS0TX (N)	HighSpeed ​​-overføring 0 (negativ)
Pin 6	HS0RX (N)	Høyhastighetsmottak 0 (negativ)
Pin 7	GND	Bakke
Pin 8	GND	Bakke
Pin 9	LSR2P TX	Lavhastighetsoverføring
Pin 10	GND	Bakken (reservert)
Pin 11	LSP2R RX	Lavhastighetsmottak
Pin 12	GND	Bakken (reservert)
Pin 13	GND	Bakke
Pin 14	GND	Bakke
Pin 15	HS1TX (P)	HighSpeed ​​-overføring 1 (positiv)
Pin 16	HS1RX (P)	HighSpeed ​​motta 1 (positiv)
Pin 17	HS1TX (N)	HighSpeed ​​-overføring 1 (negativ)
Pin 18	HS1RX (N)	HighSpeed ​​motta 1 (negativ)
Pin 19	GND	Bakke
Pin 20	DPPWR	Makt
Dette er pinout for begge sider av kontakten, kildesiden og vasksiden. Kabelen er faktisk en delekabel, den bytter alle mottaks- og overføringsfelt; f.eks. er HS1TX (P) til kilden koblet til vasken HS1RX (P).

Thunderbolt er merkenavnet på et maskinvaregrensesnitt for tilkobling av eksterne eksterne enheter til en datamaskin . Det er utviklet av Intel , i samarbeid med Apple . Det ble opprinnelig markedsført under navnet Light Peak , og ble først solgt som en del av et sluttbrukerprodukt 24. februar 2011.

Thunderbolt kombinerer PCI Express (PCIe) og DisplayPort (DP) til to serielle signaler, og gir i tillegg likestrøm , alt i en kabel. Opptil seks eksterne enheter kan støttes av en kontakt gjennom forskjellige topologier . Thunderbolt 1 og 2 bruker samme kontakt som Mini DisplayPort (MDP), mens Thunderbolt 3 og 4 gjenbruker USB-C- kontakten fra USB.

Beskrivelse

Thunderbolt-kontrollere multiplexer ett eller flere individuelle datafelter fra tilkoblede PCIe- og DisplayPort-enheter for overføring via to dupleks Thunderbolt-baner, deretter de-multiplexer de dem for bruk av PCIe- og DisplayPort-enheter i den andre enden. En enkelt Thunderbolt -port støtter opptil seks Thunderbolt -enheter via hubber eller tusenfrydkjeder ; så mange av disse som verten har DP -kilder, kan være Thunderbolt -skjermer .

En enkelt Mini DisplayPort -skjerm eller annen enhet av noe slag kan kobles direkte eller helt på slutten av kjeden. Thunderbolt er kompatibelt med DP-1.1a-kompatible enheter. Når den er koblet til en DP-kompatibel enhet, kan Thunderbolt-porten levere et innebygd DisplayPort-signal med fire baner med utdata med ikke mer enn 5,4 Gbit/s per Thunderbolt-felt. Når den er koblet til en Thunderbolt-enhet, blir datahastigheten per fil 10 Gbit/s, og de fire Thunderbolt-banene er konfigurert som to dupleksfelt, hver 10 Gbit/s består av ett inngangsfelt og ett utgangsfelt.

Thunderbolt kan implementeres på PCIe -grafikkort som har tilgang til DisplayPort -data og PCIe -tilkobling, eller på hovedkortet til nye datamaskiner med innebygd video , for eksempel MacBook Air .

Grensesnittet var opprinnelig ment å kjøre utelukkende på et optisk fysisk lag ved hjelp av komponenter og fleksibel optisk fiberkabel utviklet av Intel -partnere og i Intels Silicon Photonics lab. Det ble opprinnelig markedsført under navnet Light Peak, og etter 2011 som Silicon Photonics Link. Imidlertid ble det oppdaget at konvensjonelle kobberledninger kunne levere ønsket 10 Gbit/s per kanal til lavere pris.

Denne kobberbaserte versjonen av Light Peak-konseptet ble utviklet av Apple og Intel . Apple registrerte Thunderbolt som et varemerke , men overførte senere merket til Intel, som hadde overordnede immaterielle rettigheter. Thunderbolt ble kommersielt introdusert på Apples MacBook Pro fra 2011 , ved å bruke den samme Apple-utviklede kontakten som Mini DisplayPort .

Sumitomo Electric Industries begynte å selge opptil 30 meter lange (100 fot) optiske Thunderbolt-kabler i Japan i januar 2013, og Corning, Inc. , begynte å selge opptil 60 meter lange (200 fot) optiske kabler i USA i slutten av september 2013.

Historie

Introduksjon

Intel introduserte Light Peak på Intel Developer Forum (IDF) i 2009, ved å bruke en prototype Mac Pro- logikkort for å kjøre to 1080p videostrømmer pluss LAN og lagringsenheter over en enkelt 30-meters optisk kabel med modifiserte USB- ender. Systemet ble drevet av en prototype PCI Express -kort, med to optiske busser som driver fire porter. Jason Ziller, leder for Intels Optical I/O Program Office viste de interne komponentene i teknologien under et mikroskop og overføring av data gjennom et oscilloskop. Teknologien ble beskrevet som å ha en starthastighet på 10 Gbit/s over optiske kabler av plast, og lovet en slutthastighet på 100 Gbit/s. På showet sa Intel at Light Peak-utstyrte systemer ville begynne å vises i 2010, og la ut en YouTube- video som viser Light Peak-tilkoblede HD-kameraer, bærbare datamaskiner, dokkingstasjoner og HD-skjermer.

Mai 2010, i Brussel , demonstrerte Intel en bærbar datamaskin med en Light Peak -kontakt, noe som indikerte at teknologien hadde krympet nok til å passe inn i en slik enhet, og lot den bærbare datamaskinen sende to samtidige HD -videostrømmer nedover tilkoblingen, noe som indikerer at minst noen brøkdeler av programvare/fastvare -stabler og protokoller var funksjonelle. Ved samme demonstrasjon sa Intel -tjenestemenn at de forventet at maskinvareproduksjonen skulle begynne rundt slutten av 2010.

I september 2010 ble noen tidlige kommersielle prototyper fra produsenter demonstrert på Intel Developer Forum 2010.

Kobber kontra optisk

Selv om Thunderbolt opprinnelig ble oppfattet som en optisk teknologi, byttet Intel til elektriske tilkoblinger for å redusere kostnader og for å levere opptil 10 watt strøm til tilkoblede enheter.

I 2009 sa Intel -tjenestemenn at selskapet "jobbet med å pakke den optiske fiberen med kobbertråd, slik at Light Peak kan brukes til å drive enheter som er koblet til PCen." I 2010 sa Intel at den opprinnelige hensikten var "å ha en enkelt kontaktteknologi" som ville la "elektrisk USB 3.0  ... og piggyback på USB 3.0 eller 4.0 DC strøm." Light Peak hadde som mål å gjøre store fremskritt innen forbrukerklar optisk teknologi, ved da å ha oppnådd "[kontakter vurdert] for 7000 innsettinger, som matcher eller overgår andre PC-tilkoblinger ... kabler [som var bundet] i flere knop for å sikre at det gikk ikke i stykker og tapet er akseptabelt, "og" Du kan nesten få to personer til å trekke i det samtidig, og det vil ikke ødelegge fiberen. " De spådde at "Light Peak -kabler ikke vil bli dyrere enn HDMI."

I januar 2011 fortalte Intels David Perlmutter til Computerworld at de første Thunderbolt -implementeringene ville være basert på kobbertråder. "Kobberet kom veldig bra ut, overraskende bedre enn det vi trodde," sa han. En stor fordel med kobber er evnen til å bære kraft. Den endelige Thunderbolt -standarden angir 10 W DC på hver port. Se sammenligningsdelen nedenfor.

Intel og industripartnere utvikler fortsatt optisk Thunderbolt -maskinvare og -kabler. De optiske fiberkablene ville kjøre "titalls meter", men ville ikke levere strøm, i hvert fall ikke i utgangspunktet. Versjonen fra Corning inneholder fire 80/125 μm VSDN -fibre (Very Short Distance Network) for å transportere et infrarødt signal opp til 190 m (600 fot). Konverteringen av elektrisk signal til optisk er innebygd i selve kabelen, så den nåværende MDP -kontakten er foroverkompatibel. Etter hvert håper Intel på en ren optisk sender / mottaker som er innebygd i PC -en.

Den første optiske Thunderbolt -kabelen ble introdusert av Sumitomo Electric Industries i januar 2013. Den er tilgjengelig i lengder på 10 m, 30 m og 30 m. Imidlertid selges disse kablene nesten utelukkende i Japan, og prisen er 20 til 30 ganger høyere enn kobber Thunderbolt -kabler.

Det tyske selskapet DeLock ga også ut optiske Thunderbolt -kabler i lengder på 10 m, 30 m og 30 m i 2013, priset på samme måte som Sumitomo -kablene, og selges bare i Tyskland.

I september 2013 ga glassfirmaet Corning Inc. ut det første utvalget av optiske Thunderbolt -kabler som er tilgjengelig på det vestlige markedet utenfor Japan, sammen med optiske USB 3.0 -kabler, begge under merkenavnet "Optical Cables". Halvparten av diameteren og 80% lettere enn sammenlignbare Thunderbolt-kabler i kobber, de fungerer med 10 Gbit/s Thunderbolt-protokollen og 20 Gbit/s Thunderbolt 2-protokollen, og kan dermed fungere med alle selvdrevne Thunderbolt-enheter (i motsetning til kobber kabler, kan optiske kabler ikke gi strøm). Kablene utvider den nåværende maksimale lengden på 30 m (100 fot) som kobber tilbyr til et nytt maksimum på 60 m (200 fot). Dette lar perifere Thunderbolt -enheter være lenger fra vertenheten (e).

Fra mars 2020 var det ingen optiske Thunderbolt 3 -kabler på markedet. Imidlertid kan optiske Thunderbolt 1 og 2-kabler brukes på den tiden med Apples Thunderbolt 3 (USB-C) til Thunderbolt 2-adaptere i hver ende av kabelen. Dette oppnår tilkoblinger opp til 60 m (200 fot) maksimum som tilbys av tidligere versjoner av standarden.

I april 2019 viste Corning en optisk Thunderbolt 3 -kabel på NAB Show i Las Vegas i 2019 . Et drøyt år senere, i september 2020, ga Corning ut sine optiske Thunderbolt 3 -kabler i lengder på 5 m, 20 m, 30 m, 50 m, 50 m og 50 m m (200 fot). I mellomtiden ga det taiwanske selskapet Areca ut optiske Thunderbolt 3 -kabler i april 2020 i lengder på 10 m, 30 m og 30 m.

Tidlig i 2021 ankom kobber Thunderbolt 4 -kabler fra mange selskaper på 0,8 m (3 fot) lengde. Kobberversjoner av Thunderbolt 4 -kabler er nå alle passive kabler som tilbyr full 40 Gbit/s hastighet og støtter alle versjoner av USB (opptil USB4), og tre lengder er spesifisert: 0,2 m (0,7 fot), 0,8 m (3 fot) og 2 m - med selskaper som CalDigit og Cable Matters som i utgangspunktet tilbyr selskaper i sistnevnte lengde. Senere målretter optiske Thunderbolt 4 -kabler lengder mellom ~ 5 m (20 fot) til 50 m (160 fot) for utgivelse en gang i fremtiden.

Thunderbolt 1

CNETs Brooke Crothers sa at det ryktes at MacBook Pro-oppdateringen tidlig i 2011 ville inneholde en slags ny dataport, og han spekulerte i at det ville være Light Peak (Thunderbolt). På den tiden var det ingen detaljer om den fysiske implementeringen, og det dukket opp mock-ups som viste et system som ligner på de tidligere Intel-demoene ved hjelp av en kombinert USB/Light Peak-port. Rett før utgivelsen av de nye maskinene kunngjorde USB Implementers Forum (USB-IF) at de ikke ville tillate en slik kombinasjonsport, og at USB ikke var åpen for endring på den måten.

Andre implementeringer av teknologien begynte i 2012, med skrivebordskort som tilbyr sammenkoblingen nå tilgjengelig.

Apple uttalte i februar 2011 at porten var basert på Mini DisplayPort , ikke USB. Som systemet ble beskrevet, ble Intels løsning på skjermtilkoblingsproblemet klar: Thunderbolt -kontrollere multiplexdata fra eksisterende DP -systemer med data fra PCIe -porten til en enkelt kabel. Eldre skjermer som bruker DP 1.1a eller tidligere må være plassert på slutten av en Thunderbolt -enhetskjede, men originale skjermer kan være hvor som helst langs linjen. Thunderbolt -enheter kan gå hvor som helst i kjeden. I den forbindelse deler Thunderbolt et forhold til det eldre ACCESS.bus- systemet, som brukte skjermkontakten til å støtte en lavhastighetsbuss.

Apple opplyser at opptil seks perifere eksterne enheter støttes per Thunderbolt-port, og at skjermen skal komme på slutten av kjeden, hvis den ikke støtter daisy chaining.

I februar 2011 introduserte Apple sin nye serie MacBook Pro bærbare datamaskiner og kunngjorde at teknologiens kommersielle navn var Thunderbolt , med MacBook Pros som de første maskinene som hadde den nye I/O -teknologien.

I mai 2011 kunngjorde Apple en ny serie med iMac -er som inkluderer Thunderbolt -grensesnittet.

Thunderbolt -porten på de nye Mac -ene er på samme sted i forhold til andre porter og har samme fysiske dimensjoner og pinout som den tidligere MDP -kontakten. Den viktigste synlige forskjellen på Thunderbolt-utstyrte Mac- er er et Thunderbolt-symbol ved siden av porten.

DisplayPort -standarden er delvis kompatibel med Thunderbolt, ettersom de to deler Apples fysisk kompatible MDP -kontakt. Målvisningsmodus på iMac krever en Thunderbolt-kabel for å godta et video-in-signal fra en annen Thunderbolt-kompatibel datamaskin. En DP -skjerm må være den siste (eller eneste) enheten i en kjede av Thunderbolt -enheter.

Intel kunngjorde at de ville gi ut et utviklerpakke i andre kvartal 2011, mens produsenter av maskinvareutviklingsutstyr har indikert at de vil legge til støtte for testing og utvikling av Thunderbolt-enheter. Utviklerpakken leveres bare på forespørsel.

I juli 2011 ga Sony ut sin Vaio Z21 -serie med bærbare datamaskiner som hadde en "Power Media Dock" som bruker optisk Thunderbolt (Light Peak) for å koble til et eksternt grafikkort ved hjelp av en kombinasjonsport som oppfører seg som USB elektrisk, men som også inkluderer den optiske sammenkoblingen som kreves for Thunderbolt.

Thunderbolt 2

I juni 2013 kunngjorde Intel at den neste versjonen av Thunderbolt, basert på kontrolleren kodenavnet "Falcon Ridge" (kjører på 20 Gbit/s), offisielt heter "Thunderbolt 2" og kom i produksjon i 2013. Datahastigheten på 20 Gbit/s er mulig ved å koble til de to eksisterende 10 Gbit/s-kanalene, noe som ikke endrer maksimal båndbredde, men gjør bruk av den mer fleksibel. Apple kunngjorde Thunderbolt 2 i juni 2013 på deres utviklerkonferanse ( WWDC ) og sa at den ville leveres i neste Mac Pro-generasjon. Thunderbolt 2 ble levert i MacBook Pro 2013, utgitt 22. oktober 2013.

På det fysiske nivået er båndbredden til Thunderbolt 1 og Thunderbolt 2 identiske, og Thunderbolt 1 -kabling er dermed kompatibel med Thunderbolt 2 -grensesnitt. På det logiske nivået muliggjør Thunderbolt 2 kanalaggregasjon, der de to tidligere separate 10 Gbit/s kanalene kan kombineres til en enkelt logisk 20 Gbit/s kanal.

Intel sier at Thunderbolt 2 vil være i stand til å overføre en 4K -video samtidig som den vises på en diskret skjerm.

Thunderbolt 2 har DisplayPort 1.2 -støtte, som gjør det mulig å streame video til en enkelt 4K -videomonitor eller to QHD -skjermer. Thunderbolt 2 er bakoverkompatibel, noe som betyr at alle Thunderbolt -kabler og kontakter er kompatible med Thunderbolt 1.

Det første Thunderbolt 2-produktet for forbrukermarkedet var Asus Z87-Deluxe/Quad hovedkort, kunngjort 19. august 2013, og det første systemet utgitt med Thunderbolt 2 var Apples slutten av 2013 Retina MacBook Pro, 22. oktober 2013.

Thunderbolt 3

Thunderbolt 3 er et maskinvaregrensesnitt utviklet av Intel. Den deler USB-C- kontakter med USB, og kan kreve spesielle "aktive" kabler for maksimal ytelse for kabellengder over 0,5 meter (1,5 fot). Sammenlignet med Thunderbolt 2 dobler den båndbredden til 40 Gbit/s (5 GB/s). Den tillater opptil 4 baner med PCI Express 3.0 (32,4 Gbit/s) for generell dataoverføring og 8 baner DisplayPort HBR2 (34,56 Gbit/s) for video, men den maksimale kombinerte datahastigheten kan ikke overstige 40  Gbit/s . Videodata vil bli prioritert fremfor PCIe -data.

Intels Thunderbolt 3 -kontroller (kodenavnet Alpine Ridge, eller den nye Titan Ridge ) halverer strømforbruket, og driver samtidig to eksterne 4K -skjermer på 60 Hz (eller en enkelt ekstern 4K -skjerm på 120 Hz, eller en 5K -skjerm på 60 Hz når du bruker Apples implementering for MacBook Pros fra slutten av 2016) i stedet for bare den ene skjermen som tidligere kontrollere kan kjøre. Den nye kontrolleren støtter PCIe 3.0 og andre protokoller, inkludert DisplayPort 1.2 (muliggjør 4K -oppløsninger ved 60 Hz). Thunderbolt 3 har opptil 15 watt strømtilførsel på kobberkabler og ingen strømtilførselsfunksjon på optiske kabler. Ved å bruke USB-C på kobberkabler kan den inkludere USB-strømlevering , slik at portene kan få kilde eller synke opptil 100 watt strøm. Dette eliminerer behovet for en separat strømforsyning fra noen enheter. Thunderbolt 3 tillater bakoverkompatibilitet med de to første versjonene ved bruk av adaptere eller overgangskabler.

Intel tilbyr tre varianter for hver av kontrollerne:

• Double Port (DP) bruker en PCIe 3.0 × 4 -kobling for å gi to Thunderbolt 3 -porter (DSL6540, JHL6540, JHL7540)
• Single Port (SP) bruker en PCIe 3.0 × 4 -kobling for å gi en Thunderbolt 3 -port (DSL6340, JHL6340, JHL7340)
• Low Power (LP) bruker en PCIe 3.0 × 2 -kobling for å gi en Thunderbolt 3 -port (JHL6240).

Dette følger tidligere praksis, der avanserte enheter som andre generasjon Mac Pro, iMac, Retina MacBook Pro og Mac Mini bruker toporters kontrollere; mens enheter med lavere effekt, for eksempel MacBook Air, bruker enportsversjonen.

Støtte ble lagt til Intels Skylake -arkitekturbrikkesett, forsendelse i slutten av 2015 til begynnelsen av 2016.

Enheter med Thunderbolt 3 -porter begynte å sendes i begynnelsen av desember 2015, inkludert bærbare datamaskiner som kjører Microsoft Windows (fra Acer , Asus , Clevo , HP , Dell , Dell Alienware , Lenovo , MSI , Razer og Sony ), samt hovedkort (fra Gigabyte Technology ), og en 0,5 m Thunderbolt 3 passiv USB-C-kabel (fra Lintes Technology).

I oktober 2016 kunngjorde Apple den oppdaterte MacBook Pro , som har to eller fire Thunderbolt 3 -porter, avhengig av modellen. I juni 2017 kunngjorde Apple nye iMac -modeller som har to Thunderbolt 3 -porter, samt iMac Pro , som inneholdt fire porter da den ble utgitt i desember 2017.

Januar 2018 kunngjorde Intel en produktoppdatering (kodenavnet Titan Ridge) med "forbedret robusthet" og støtte for DisplayPort 1.4. Intel tilbyr en enkelt port (JHL7340) og dobbel port (JHL7540) versjon av denne vertskontrolleren og en perifer kontroller som støtter to Thunderbolt 3 -porter (JHL7440). Den nye perifere kontrolleren kan nå fungere som en USB-vask (kompatibel med vanlige USB-C-porter).

USB4

Den USB4 spesifikasjonen ble utgitt den 29 august 2019 av USB Implementers Forum , basert på Thunderbolt 3 protokollspesifikasjonen.

Den støtter 40 Gbit/s (5 GB/s) gjennomstrømning, er kompatibel med Thunderbolt 3 og bakoverkompatibel med USB 3.2 og USB 2.0. Arkitekturen definerer en metode for å dele en enkelt høyhastighetsforbindelse med flere typer enhetsenheter dynamisk som best tjener overføring av data etter type og applikasjon.

Thunderbolt 4

Thunderbolt 4 ble kunngjort på CES 2020 og den endelige spesifikasjonen ble utgitt i juli 2020. De viktigste forskjellene mellom Thunderbolt 4 og Thunderbolt 3 er støtte for USB4 -protokoll og datahastigheter, et minimum båndbreddekrav på 32 Gbit/s for PCIe link, støtte for doble 4K -skjermer (DisplayPort 1.4) og Intel VT -d -basert direkte minnetilgangsbeskyttelse for å forhindre fysiske DMA -angrep.

En annen stor forbedring er at TB4 nå støtter Thunderbolt Alternate Mode USB-hubber ("Multi-port Accessory Architecture"), og ikke bare daisy chaining . Disse hubene er bakoverkompatible med Thunderbolt 3 -enheter og kan være bakoverkompatible med Thunderbolt 3 -verter (bare Titan Ridge, med Alpine Ridge blir de ekstra nedstrømsportene nedgradert til USB3).

Maksimal båndbredde forblir på 40 Gbit/s, det samme som Thunderbolt 3 og fire ganger raskere enn USB 3.2 Gen2x1. Støttende produkter begynte å ankomme i slutten av 2020 og inkluderte Tiger Lake mobile prosessorer for Project Athena bærbare datamaskiner og 8000-serien frittstående Thunderbolt-kontrollere (kodenavnet Goshen Ridge for enheter og Maple Ridge for verter).

DisplayPort Alt Mode 2.0: USB4 støtter DisplayPort 2.0 over sin alternative modus. DisplayPort 2.0 kan støtte 8K -oppløsning ved 60 Hz med HDR10 -farger og bruke opptil 80 Gbit/s, som er dobbelt så mye tilgjengelig for USB -data, fordi den sender alle dataene i en retning (til skjermen) og kan dermed bruke alle åtte datafelt samtidig.

Kongelig situasjon

24. mai 2017 kunngjorde Intel at Thunderbolt 3 ville bli en royaltyfri standard for OEM-er og brikkeprodusenter i 2018, som en del av et forsøk på å øke adopsjonen av protokollen. Thunderbolt 3-spesifikasjonen ble senere utgitt til USB-IF 4. mars 2019, noe som gjør den royalty-fri, som skal brukes til å danne USB4 . Intel sier at det vil beholde kontrollen over sertifisering av alle Thunderbolt 3 -enheter. Intel uttaler også at det benytter "obligatorisk sertifisering for alle Thunderbolt -produkter".

Før mars 2019 var det ingen AMD- brikkesett eller datamaskiner med Thunderbolt-støtte utgitt eller kunngjort på grunn av sertifiseringskravene (Intel sertifiserte ikke ikke-Intel-plattformer). Men YouTuber Wendell Wilson fra Level1Techs var i stand til å få Thunderbolt 3 støtte på en AMD-maskin med en Threadripper CPU og Titan Ridge-tilleggskort som arbeider ved å modifisere firmware, noe som indikerer at mangel på Thunderbolt-støtte på ikke-Intel-systemer er ikke på grunn av maskinvarebegrensninger. Fra mai 2019 er det mulig å ha Thunderbolt 3-støtte på AMD ved hjelp av tilleggskort uten problemer, og hovedkort som ASRock X570 Creator har allerede Thunderbolt 3-port.

I januar 2020 Intel -sertifisert ASRock X570 Phantom Gaming ITX/TB3, og nå kan leverandører fritt produsere Thunderbolt -kontroller silisium (selv om de ASRock -hovedkortene brukte Intel Titan Ridge).

ASUS støtter for tiden Thunderbolt 3 på AMD med tilleggskortet THUNDERBOLTEX 3-TR, som er kompatibelt med AMD-hovedkort og Ryzen 3, 5 (56xx): ROG STRIX B550-E GAMING, ROG STRIX B550-F GAMING (Wi-Fi) , ROG STRIX B550-F GAMING, PRIME B550-PLUS, TUF GAMING B550-PLUS.

Eksterne enheter

Apple ga ut sin første Thunderbolt-utstyrte datamaskin i begynnelsen av 2011 med MacBook Pro . De første Thunderbolt-perifere enhetene dukket opp i butikkene først i slutten av 2011, med de relativt dyre RAID- kabinettene Pegasus R4 (4-stasjoner) og Pegasus R6 (6-stasjoner) fra Promise Technology rettet mot forbruker- og profesjonelle markedet, som i utgangspunktet tilbyr opptil 12 TB lagringsplass, senere økt til 18 TB. Salget av disse enhetene ble skadet av flomene i 2011 i Thailand (som produserer mye av verdens forsyning av harddisker) som resulterte i et kutt i verdensomspennende harddiskproduksjon og en påfølgende økning i lagringskostnader, derav utsalgspris på disse Promise-enhetene økte som respons, noe som bidro til en langsommere bruk av enhetene.

Det tok også litt tid for andre lagringsprodusenter å lansere produkter: de fleste var mindre enheter rettet mot det profesjonelle markedet, og fokuserte på hastighet fremfor høy kapasitet. Mange lagringsenheter var under 1  TB i størrelse, noen med SSD-er for raskere tilgang til ekstern data i stedet for standard harddisker.

Andre selskaper har tilbudt grensesnittprodukter som kan rute flere eldre, vanligvis tregere, tilkoblinger gjennom en enkelt Thunderbolt -port. I juli 2011 ga Apple ut sin Apple Thunderbolt Display , hvis gigabit Ethernet og andre eldre koblingstyper gjorde den til den første huben i sin type. Senere har selskaper som Belkin , CalDigit , Other World Computing , Matrox , StarTech og Elgato alle utgitt Thunderbolt -dokker.

I slutten av 2012 hadde få andre lagringsenheter med tosifret TB- kapasitet dukket opp. Unntak inkluderer Sonnet Technologies 'dyre profesjonelle enheter og Drobos 4- og 5- drevskap , sistnevnte med sitt eget BeyondRAID proprietære databehandlingssystem.

Bakoverkompatibilitet med ikke-Thunderbolt-utstyrte datamaskiner var et problem, ettersom de fleste lagringsenheter bare inneholdt to Thunderbolt-porter, for å kjede opptil seks enheter fra hver enkelt. I midten av 2012 begynte LaCie , Drobo og andre enhetsprodusenter å bytte ut en av de to Thunderbolt-portene for en USB 3.0- tilkobling på noen av deres low-to-mid end-produkter. Senere modeller hadde USB 3.0 lagt til i tillegg til de to Thunderbolt -portene, inkludert de fra LaCie på deres 2big -serie .

Sent i 2013 Retina MacBook Pro var det første produktet som hadde Thunderbolt 2 -porter, og deretter begynte produsentene å oppdatere modelltilbudene til de som har den nyere, raskere 20 Gbit/s -tilkoblingen gjennom 2014. Igjen, blant de første var Promise Technology, som ga ut oppdaterte Pegasus 2- versjoner av sine R4- og R6-modeller sammen med en enda større R8 (8-stasjons) RAID- enhet, som tilbyr opptil 32 TB lagringsplass. Senere introduserte andre merker på samme måte modeller med høy kapasitet med den nyere tilkoblingstypen, inkludert G-Technology (med G-RAID Studio- modellene som tilbyr opptil 24 TB) og LaCie (med sine 5big og rackmonterte 8big- modeller, som tilbyr opptil 48 TB). LaCie tilbyr også oppdaterte designede versjoner av sine 2big mainstream forbrukermodeller, opptil 12 TB, ved bruk av nye 6 TB harddisker.

Thunderbolt 3 ble introdusert i slutten av 2015, med flere hovedkortprodusenter og OEM bærbare produsenter, inkludert Thunderbolt 3 med sine produkter. Gigabyte og MSI , store produsenter av datamaskinkomponenter, kom inn på markedet for første gang med Thunderbolt 3 -kompatible komponenter.

Dell var den første som inkluderte Thunderbolt 3 -porter i bærbare datamaskiner med XPS -serien og Dell Alienware -serien.

Apple Mac -maskiner med Thunderbolt 3 inkluderer: iMac Pro , iMac 2017, Mac Mini 2018, MacBook Pro 2016 og fremover, MacBook Air 2018.

Selv om Thunderbolt i utgangspunktet hadde dårlig maskinvarestøtte utenfor Apple-enheter og har blitt henvist til en nisje-gadgetport, adopterer Thunderbolt 3 ved hjelp av USB-C-kontaktstandard inn i et bredt spekter av maskinvare godt for markedsaksept av standarden, i tillegg at den vil bli en del av USB4 -standarden.

Sikkerhetsproblemer

Sårbarhet for DMA -angrep

Thunderbolt-som mange høyhastighets ekspansjonsbusser, inkludert PCI Express , PC Card , ExpressCard , FireWire , PCI og PCI-X -er potensielt sårbar for et direkte minnetilgang (DMA) angrep . Hvis brukere utvider PCI Express-bussen (den vanligste høyhastighets ekspansjonsbussen i systemer fra og med 2018) med Thunderbolt, gir den svært lav tilgang til datamaskinen. En angriper kan fysisk feste en ondsinnet enhet, som gjennom sin direkte og uhindrede tilgang til systemminne og andre enheter vil kunne omgå nesten alle sikkerhetstiltak i operativsystemet, slik at angriperen kan lese og skrive systemminne og potensielt eksponere krypteringsnøkler eller installere skadelig programvare . Slike angrep har blitt demonstrert og endret billig Thunderbolt -maskinvare. Den IOMMU virtualisering, hvis de finnes, og konfigurert av BIOS og operativsystem, kan lukke en datamaskin sårbarhet for DMA-angrep, men bare hvis en ondsinnet enheten ikke kan endre koden som konfigurerer IOMMU før koden kjøres. Fra og med 2019 hadde de store OS -leverandørene ikke tatt hensyn til de forskjellige måtene en ondsinnet enhet kan dra fordel av komplekse interaksjoner mellom flere emulerte eksterne enheter, og avsløre subtile feil og sårbarheter. Noen UEFI -implementeringer tilbyr Kernel DMA -beskyttelse.

Dette sikkerhetsproblemet er ikke tilstede når Thunderbolt brukes som en systemforbindelse ( IPoTB støttes på OS X Mavericks ), fordi IP- implementeringen kjører på det underliggende Thunderbolt-pakningsbyttestoffet med lav latens, og PCI Express-protokollen ikke er tilstede på kabelen . Det betyr at hvis IPoTB -nettverk brukes mellom en gruppe datamaskiner, er det ingen trussel om et slikt DMA -angrep mellom dem.

Sårbarhet for Option ROM -angrep

Når et system med Thunderbolt starter, laster det og kjører Option ROM -er fra tilkoblede enheter. En ondsinnet Option ROM kan tillate malware å kjøre før et operativsystem startes. Den kan deretter invadere kjernen, logge tastetrykk eller stjele krypteringsnøkler. Enkelheten ved å koble Thunderbolt-enheter til bærbare datamaskiner gjør dem ideelle for angrep fra onde tjenestepiker .

Noen systemer laster inn Option ROM under fastvareoppdateringer, slik at skadelig programvare i en Thunderbolt -enhets Option ROM potensielt kan overskrive SPI flash ROM som inneholder systemets oppstart firmware. I februar 2015 ga Apple ut en sikkerhetsoppdatering til Mac OS X for å eliminere sårbarheten ved å laste Option ROM -er under fastvareoppdateringer, selv om systemet fortsatt er sårbart for Option ROM -angrep under normale støvler.

Firmware-håndhevede oppstartssikkerhetstiltak, for eksempel UEFI Secure Boot (som spesifiserer håndhevelse av signaturer eller hash-hvitelister på Option ROM-er) er designet for å dempe denne typen angrep.

Sårbarhet for dataeksponeringsangrep (Thunderspy)

I mai 2020 ble Thunderspy sju store sikkerhetsfeil oppdaget i Thunderbolt-protokollen, som lar en ondsinnet part få tilgang til alle data som er lagret på en datamaskin, selv om enheten er låst, passordbeskyttet og har en kryptert harddisk. Disse sårbarhetene påvirker alle Thunderbolt 1, 2 og 3 porter. Thunderspy-sårbarheter kan i stor grad dempes ved hjelp av Kernel DMA Protection, sammen med tradisjonelle anti-inntrengningsmaskinvarefunksjoner.

Kabler

I juni 2011 ble den første 2 m (7 fot) lange Thunderbolt -kabelen utgitt fra Apple, og kostet 49 dollar. Som en aktiv kabel inneholder den kretser i kontaktene.

I juni 2012 begynte Apple å selge en Thunderbolt-til- gigabit Ethernet- adapterkabel for 29 dollar. I tredje kvartal 2012 begynte andre produsenter å tilby kabler i varierende lengder opp til den maksimalt støttede lengden på 3 m (10 fot), mens noen lagringsbyggere begynte å inkludere en Thunderbolt-kabel med enhetene sine.

I januar 2013 reduserte Apple prisen på kabelen på 2 m (7 fot) til 39 dollar og la til en halv meter kabel for 29 dollar.

Flere andre merker har sluppet kobber Thunderbolt -kabler, med noen som går opp til maksimalt 3 meter (10 fot) som er tillatt for kobber Thunderbolt 1 & 2 kabler. I utgangspunktet kom de fleste enheter ikke med en inkludert Thunderbolt-kabel for å holde salgskostnadene lavere, derav massebruken av Apples kabler eller tredjepartskabler, spesielt hvis en bruker ønsket 3 m (10 fot) lengde, men de fleste enhetene begynte til slutt å inkludere litt lengde av kobber Thunderbolt -kabel med produktet.

Med introduksjonen av Thunderbolt 3 kunngjorde Intel at ellers standard passive USB-C-kabler vil kunne koble Thunderbolt-enheter til lavere hastigheter enn full aktive Thunderbolt-kabler, men fortsatt raskere enn USB 3.1. Dette gir billigere tilkoblinger til nye Thunderbolt-enheter, med billige USB-C-kabler som koster betydelig mindre enn aktive Thunderbolt-kabler.

Utgitt fra midten av 2016 ble kobberversjoner av Thunderbolt 3-kabler utgitt i lengder på opptil 2 m (7 fot). Kortere lengder på opptil 0,8 m (3 fot) (i utgangspunktet bare tilgjengelig på opptil 0,5 m (2 fot)) er imidlertid passive kabler som tilbyr hele 40 Gbit/s hastighet. 2 m (7 fot) kabler er tilgjengelige i to typer: passive som tilbyr bare 20 Gbit/s hastighet, men billigere, og dyrere aktive 2 m (7 fot) som tilbyr hele 40 Gbit/s hastigheten. I tillegg er det bare de passive kablene som kan tilby kompatibilitet med opptil USB 3 (20 Gbit/s) porter, mens de aktive bare støtter opptil USB 2.0 (480 Mbit/s). Mye senere, fra april 2020, ble endelig optiske Thunderbolt 3 -kabler utgitt (se kobber vs. optisk seksjon ovenfor).

Kobberversjoner av Thunderbolt 4 -kabler er nå alle passive kabler, som tilbyr full hastighet på 40 Gbit/s, og støtter alle versjoner av USB (opptil USB4). De ble utgitt tidlig i 2021, og de er også alle tilgjengelige i tre spesifiserte lengder: 0,2 m, 0,8 m og 2 m - med mange selskaper som opprinnelig tilbyr 0,8 m (3 fot) seg, mens selskaper som CalDigit og Cable Matters opprinnelig tilbyr dem på 2 m (7 fot). På et uspesifisert tidspunkt i fremtiden målretter optiske Thunderbolt 4 -kabler lengder mellom ~ 5 m (20 fot) til 50 m (160 fot).

Kontrollere

Intel Thunderbolt -kontrollere

Ver	Modell	Ch	Størrelse (mm)	Effekt (W)	Familie	Slipp dato	Funksjoner
1	82523EF	04	15 × 15	3.8	Light Ridge	4. kvartal 2010
	82523EFL			3.2
	DSL2510	02		?	Eagle Ridge	1. kvartal 2011
	DSL2310		08 × 90	1,85			SFF
	DSL2210	01	05 × 60	0,7	Port Ridge	4. kvartal 2011	Bare enhet
	DSL3510H	04	12 × 12	3.4	Cactus Ridge	-	avbrutt
	DSL3510L			2.8		2. kvartal 2012
	DSL3310	02		2.1			Bare vert
	DSL4510	04		?	Redwood Ridge	2013
	DSL4410	02	10 × 10	?			Bare vert
2	DSL5520	04	?	?	Falcon Ridge	3. kvartal 2013	Thunderbolt 2, 20 Gbit/s hastighet+ DP 1.2
	DSL5320	02	?	?
3	DSL6540		10,7 × 10,7	2.2	Alpine Ridge	4. kvartal 2015	40 Gbit/s hastighet, PCIe 3.0, HDMI 2.0 LSPCon (DP Protocol Converter), DP 1.2, USB 3.1, 100 W strømforsyning (kompatibel med USB Power Delivery).
	DSL6340	01		1.7		1. kvartal 2015	40 Gbit/s hastighet, DP 1.2
	JHL6240			1.2		2. kvartal 2016	40 Gbit/s hastighet, DP 1.2 , blyfri
	JHL6340			1.7
	JHL6540	02		2.2
	JHL7340	01		1.9	Titan Ridge	1. kvartal 2018	40 Gbit/s hastighet, DP 1.4
	JHL7540	02		2.4
	JHL7440			2.4		1. kvartal 2018	40 Gbit/s-hastighet, DP 1.4 , valgfri USB-C-portkompatibilitet, bakoverkompatibilitet når en TB3-dokkingstasjon er koblet til en ikke-TB3-datamaskin
4	JHL8340 †	01	?	?	Maple Ridge	2T 2020	40 Gbit/s hastighet, USB4 -kompatibel
	JHL8540 †	02	10,7 × 10,7	?		4. kvartal 2020
	JHL8440*	04	10,7 × 10,7	?	Goshen Ridge	3. kvartal 2020	40 Gbit/s hastighet, USB4 -kompatibel (kun perifer), med 4x Thunderbolt 4 porter for forgrening av hub -topologi. Tunnel av DP1.4, USB 3 (10G), PCIe (32G). Har PCIe 3.0 x1 og USB 3 (10G) native grensesnitt.
Enhetskontroller rettet mot: † datamaskiner, * tilbehør
Kilder:

Se også

Referanser

Videre lesning

• Ziller, Jason (2. juni 2015). "Thunderbolt ™ 3-USB-C som gjør alt" . thunderbolttechnology.net . Intel .
• "Adaptere for Thunderbolt 3 eller USB-C-porten på din Mac" . apple.com . Apple . 11. august 2021.

Eksterne linker

• Offesiell nettside