Thunderbolt port

Thunderbolt (projektové označení Light Peak představené  v roce 2009 firmou Intel) je rozhraní pro připojení periferních zařízení přes rozšiřující sběrnici. Thunderbolt byl vyvinut společností Intel a přiveden na trh s technickou spoluprací firmy Apple. Thunderbolt (port) se registruje značkou firmy Apple, všechna práva ale patří společnosti Intel (každý á svůj podíl). Thunderbolt spojuje PCI-Express a DisplayPort do sériového datového rozhraní, které může být provedeno za použití delších a levnějších kabelů. Řídící čipy Thunderboltu slučují data z těchto dvou zdrojů dohromady a rozdělují je zase zpátky ke zpracování v rámci zařízení, které tyto data obdrží. Rozhraní bylo původně určeno k tomu, aby běželo na fyzické optické vrstvě využívající komponenty a flexibilní optické kabely vyvinuté partnery společnosti Intel. Tato technologie Intelu byla v té době na trhu pod názvem Light Peak (dnes Thunderbolt).

Porovnání přenosu dat s USB

USB 1.0 : 1,5 Mbit/s (Full-Speed 12 Mbit/s)

USB 2.0 : 480 Mbit/s

USB 3.0 : 5 Gbit/s

Thunderbolt : 10 Gbit/s

Uvedení na trh: Začátek roku 2011.

První použití: Firma Apple, Macbook Pro (2011)

Info: Kabel (Thunderboltu) má pět drátů. Jeden pro řízení a dva jednosměrné páry, jeden pro příchozí a druhý pro odchozí komunikaci.

Intelo-Applovská realizace portu adaptéru integrující PCI Express data a data DisplayPortu umožňuje jejich přenos po stejném kabelu současně. Jeden port Thunderbolt umožňuje připojení hubů nebo sériové zapojení až sedmi zařízení Thunderbolt, přičemž až dvě z těchto zařízení mohou být displeje ve vysokém rozlišení používající DisplayPort.

Popis: Thunderbolt je založen na konektoru Mini DisplayPortu vyvinutým společností Apple. Po elektrické stránce je shodný s “normálními” DisplayPort konektory, ale používá menší konektor, který je vhodný pro použití u laptopů a dalších spotřebních zařízení. U tohoto použití Thunderbolt konektoru se očekává většího přijetí. Protože sběrnice PCIe nepřenáší video data, je nejasné zda samotná PCIe karta bude moct nabídnout Thunderbolt port.

Instrukce od Intelu, týkající se technologie Thunderboltu, nedávají jednoznačnou odpověď. Intel zveřejnil dokumentaci, kde je video stream odeslán dual-Thunderbolt řadiči s video streamem, který je poslán pouze do jednoho s Thunderbolt portů, což dává předpoklad k tomu, že při Thunderbolt implementaci není video stream nutný.

Thunderbolt může být implementován do PCIe grafických karet, které mají přístup k datům DisplayPortu a mají PCI express nebo na základní desce nových zařízení jako je MacBook Pro.

Thunderbolt řadiče hostitelských zařízení a periferií provedou multiplex dat z PCIe a DisplayPortu do paketů pro transportní vrstvu a v místě určení provedou zpět demultiplex dat.

Thunderbolt je interoperabilní se zařízeními, které jsou kompatibilní s DisplayPortem 1.2. Když jsou připojeny zařízení kompatibilní s DisplayPortem, Thunderbolt port může poskytnout nativní DisplayPort signál se čtyřmi cestami výstupu dat, ne více jak 5,4 Gbit/s na jednu takovouto cestu. Když je připojen k Thunderbolt zařízení, přenosová rychlost každé cesty bude 10 Gbit/s, čtyři cesty jsou nastaveny jako dva obousměrné kanály, každý s rychlostí 10 Gbit/s složený z jedné cesty pro vstup a jedné pro výstup.

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

(Thunderbolt port)

Zabezpečení: Vzhledem k tomu, že Thunderbolt rozšiřuje PCI Express sběrnici, což je hlavní rozšiřující sběrnice v současných systémech, umožňuje nízkoúrovňový přístup k systému. PCI zařízení potřebuje mít neomezený přístup do paměti a tak může být ohroženo zabezpečení. Tento problém existuje u mnoha vysokorychlostních rozšiřujících sběrnic, včetně PC Card, ExpressCard a IEEE 1394 rozhraní, běžně známé jako FireWire.

Za zmínku stojí, že řada procesorů Intel od zavedení mikroarchitektury Nehalem (tedy CPU jádra značky Core i5, Core i7 a novější) podporuje VT-d, zavedení IOMMU. To umožňuje operačnímu systému (OS) izolovat zařízení ve svém vlastním virtuálním adresovém prostoru paměti (obdobným způsobem jakožto izolací procesů od sebe pomocí MMU). Zařízením je tak zabráněno v přístupu k veškeré fyzické paměti.

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