Пара Thunderbolt 3 и USB Type-C дают 40 Гбит/с

О совместной работе Thunderbolt 3 и USB Type-C рассказывает директор по маркетингу компании Intel.

Прежде чем перейти к публикации компании Intel, напомним читателям основные факты о новой версии интерфейса Thunderbolt 3, который компания Intel разработала для аппаратной совместимости с разъемом USB-C. Любые устройства USB-C можно подключить к порту Thunderbolt 3 и они будут работать без проблем, но только на меньшей скорости передачи, характерной для USB-C. В технике это называется обратной совместимостью (backward-compatible) порта Thunderbolt 3 с устройствами USB-C. Подключение устройства Thunderbolt 3 к порту Thunderbolt 3 обеспечит максимальную пропускную способность от 20 до 40 Гбит/с в зависимости от типа кабеля. Простейшим кабелем Thunderbolt 3 станет пассивный (без источников электропитания) медный кабель. Такой кабель идентичен кабелям USB-C и допускает подключение к портам Thunderbolt 3 или USB-C. Причем при поддержке Thunderbolt 3 двумя связанными устройствами пассивный кабель обеспечит скорость обмена 20 Гбит/с, что соответствует Thunderbolt 2 или двум USB-C.

Когда изготовители ноутбуков, планшетов и телефонов одобрили новый соединитель (разъем) USB Type-C, быстро появилась новая версия Thunderbolt со скоростью передачи до 40 гигабит в секунду. Причем Thunderbolt 3 обещает еще одно техническое решение для унификации подключения дисплеев, стыковочных станций (док-станций), электропитания, устройств хранения и сетевых соединений, которые уже обеспечиваются стандартом USB Type-C, но в Thunderbolt 3 предполагается повышение скорости передачи выше USB Type-C, а также поддержка дополнительных протоколов, подобных DisplayPort и PCI Express. Интересно, что инженеры Intel первоначально не рассматривали USB Type-C для Thunderbolt 3.

Порты USB и Thunderbolt широко использовались для подключения различных периферийных устройств, включая устройства хранения, дисплеи и, впоследствии, для подачи электропитания. Но до сего времени эти порты были никак не связаны друг с другом. Когда компания Intel начала работы с Thunderbolt 3, этот порт предполагалось оставить уникальным, но затем появился перспективный стандарт USB Type-C.

«Ранние исследования начались пару лет назад и с тех самых пор мы искали подходящий разъем (соединитель) для использования в готовом виде или для разработки с самого начала, – рассказывает Джейсон Циллер (Jason Ziller), директор по маркетингу Thunderbolt из Intel. Но в самом начале наших исследований [Thunderbolt 3], стандарт USB Type-C еще не существовал и мы обсуждали другие варианты, включая разработку нового разъема».

По словам Циллера, «момент истины» наступил, когда инженеры Intel поняли, что можно использовать USB Type-C как порт и протокол для Thunderbolt 3. Разъем USB Type-C обеспечивает небольшие габариты, возможность вставки любой стороной, быстрое сочленение и возможность зарядки с мощностью 100 Вт. В предыдущей версии Thunderbolt применялся разъем Mini DisplayPort (MDP) с размерами примерно 5,4 мм (высота) и 8,3 мм (ширина).

Thunderbolt 3 решает две основные задачи: удвоение скорости Thunderbolt 2 с 20 до 40 Гбит/с и снижение Z-размерности (толщина порта и кабеля) для разъема. Причем и USB и Thunderbolt постоянно повышали скорости обмена данными с самого начала своего существования.

Таблица скоростей (слева направо: протокол, скорость передачи, год выпуска):

thunderbolt-3-USB-type-c-1

«Нашей стратегией в отношении Thunderbolt в целом было создание наиболее быстрого подключения к ПК, что затрагивает как возможности, так и характеристики, – говорит Циллер. Когда мы внедрили эту технологию, мы продолжили поиски для оценки потребности в скорости передачи».

Поскольку в устройствах все большее распространение получал тонкий форм-фактор, стали более жесткими требования к пространству для портов. USB Type-C имеет высоту много меньше USB Type-A и предыдущих соединителей Thunderbolt. Инженеры Intel столкнулись с реальной потребностью снижения занимаемого разъемом места. Поскольку команда разработчиков Thunderbolt не стремилась изобретать разъем (как велосипед), наибольшим вызовом считался вариант с двумя комбинированными волоконно-оптическими каналами по 20 Гбит/с. В Thunderbolt 2 были два такие канала по 10 Гбит/с, что в сумме обеспечивало скорость передачи 20 Гбит/с.

Thunderbolt 3 обслуживает несколько внешних по отношению к себе протоколов, включая DisplayPort, USB и PCI Express, что означает расширение опций для пользователей. Скорость 40 Гбит/с позволяет подключить два дисплея с разрешением 4K (или один на 5K). Как и USB Type-C, Thunderbolt 3 поддерживает мощность зарядки 100 Вт, включая питание 15 Вт для запитки устройств от шины.

Подобно предыдущим версиям Thunderbolt, действует программа сертификации устройств, число которых уже перевалило за 250, причем для всех них допускается последовательное соединение по цепочке с сохранение питания и пересылки данных на любом из участков. Поскольку в Thunderbolt 3 поддерживается шина PCI Express, у пользователей ноутбуков появляется возможность подключения внешних графических плат для высокопроизводительных графических дисплеев.

Пользователям также понравится снижение стоимости кабелей Thunderbolt 3, ведь предыдущие версии нельзя было назвать дешевыми. Причем предлагается несколько вариантов кабелей, из которых типовой пассивный кабель USB Type-C будет наиболее экономным выбором. В таких медных кабелях нет активных компонентов с электропитанием, но обеспечивается скорость 20 Гбит/с, с также USB3.1, Thunderbolt и DisplayPort 1.2.

Активные кабели Thunderbolt могут быть медными и оптическими. В медных активных кабелях должна обеспечиваться скорость до 40 Гбит/с, поэтому длина не может быть больше 2 метров. Оптическая версия кабеля Thunderbolt появится в 2016 году для увеличения длины до 60 метров, что означает обеспечение одноранговых сетей или небольшой рабочей группы пользователей. Теоретически, протокол Thunderbolt может передавать 10 Гбит/с в сетях, но для больших сетевых пролетов потребуется оптический кабель.

thunderbolt-3-USB-type-c-2
Два дисплея DisplayPort от одного миниатюрного устройства (донгла) Thunderbolt 3

thunderbolt-3-USB-type-c-3
Внешняя цифровая графика передается поверх Thunderbolt 3

thunderbolt-3-USB-type-c-4
Все опции станции стыковки одним кабелем

Источник:
http://www.intelfreepress.com/news/thunderbolt-3-usb-type-c-40-gbps/9835/

Интересные записи