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O que é e pra que serve o Thunderbolt?
Por Kayobrussy Guedes 8 de março de 2021 Atualizado: 8 de março de 2021 Nenhum comentário6 minutos de leitura
Thunderbolt é um padrão de hardware que permite que dispositivos periféricos, como smartphones e discos rígidos externos, se conectem a um computador. Foi desenvolvido pela Intel em colaboração com a Apple.
Versões Thunderbolt
Existem várias versões, com as iterações mais recentes melhorando continuamente as taxas ou velocidades de transferência de dados. A primeira versão, inicialmente chamada de Light Peak, foi lançada em 2011. O padrão foi encontrado pela primeira vez em computadores Mac, mas desde então chegou aos PCs, muitas vezes competindo com o padrão USB. No entanto, ao contrário dos dispositivos USB, que não precisam ser certificados, os dispositivos devem ser certificados pela Intel.
A quarta geração, chamada Thunderbolt 4, foi anunciada em 2020, meses após o anúncio do USB4. USB4 é baseado em e compatível com Thunderbolt 3 que era compatível com portas USB-C.
Embora os padrões sejam frequentemente compatíveis entre si, suas especificações têm sido historicamente diferentes. Um dispositivo USB conectado a uma porta Thunderbolt pode funcionar, mas provavelmente não fornecerá velocidades Thunderbolt. A taxa de transferência é limitada pelo membro mais lento. Tradicionalmente, isso era USB.
Com o lançamento do Thunderbolt 4, no entanto, as taxas de protocolo e dados são totalmente compatíveis com USB 4, que é compatível com Thunderbolt 3, USB 3.2 e USB 2.0. Esta convergência de compatibilidade torna o USB o padrão mais compatível, embora os dispositivos USB4 provavelmente não apareçam até 2021.
Durante seus primeiros estágios de desenvolvimento, foi chamado de Light Peak. O Light Peak foi originalmente planejado para ser um padrão de interface óptica. Entretanto se abandonou o objetivo em favor de um cabeamento elétrico mais tradicional.
Isso o tornou mais fácil de implementar. Em vez de depender de um novo conector, ele foi baseado na tecnologia DisplayPort existente e em seu design de miniconector. A ideia era permitir que um cabo transportasse um sinal de vídeo e um sinal de dados padrão. DisplayPort foi uma escolha lógica entre as interfaces de vídeo porque tinha um canal de dados auxiliar embutido em sua especificação. Os outros dois conectores de display digital, HDMI e DVI, não tinham essa capacidade.
Para obter a parte do link de dados da interface, a Intel usou a especificação PCI-Express padrão. Usar a interface PCI-Express foi uma mudança lógica porque foi usada como uma interface de conector para conectar componentes internos em um processador.
Ai vem a Apple
Para a Apple, foi um exercício para reduzir a desordem do cabo. Laptops ultraportáveis como o MacBook oferecem espaço limitado para conectores periféricos externos. Com o Thunderbolt, a Apple combinou dados e sinais de vídeo em um único conector. A parte do sinal de dados do cabo permitiu que o monitor usasse portas USB, uma porta FireWire e uma Gigabit Ethernet em um único cabo.
Mais de um dispositivo em uma porta
Thunderbolt pode executar vários dispositivos a partir de uma única porta periférica devido à sua funcionalidade de ligação em cadeia. Para que isso funcione, os periféricos devem ter uma porta de conector de entrada e saída.
O primeiro dispositivo da cadeia é conectado ao computador. O próximo dispositivo na cadeia conecta sua porta de entrada à porta de saída do primeiro dispositivo. Em seguida, o padrão se repete para cada dispositivo subsequente na cadeia. Alternativamente, você pode usar um dock para conectar vários dispositivos ao seu computador usando uma única porta.
Existem limites para o número de dispositivos que podem ser executados em uma única porta Thunderbolt. O padrão (incluindo Thunderbolt 3 e 4) permite que até seis dispositivos sejam conectados em série. Se você conectar muitos dispositivos, isso pode saturar a largura de banda e reduzir o desempenho geral dos periféricos.
Compatibilidade DisplayPort
As portas Thunderbolt são totalmente compatíveis com os padrões DisplayPort para manter a compatibilidade com monitores DisplayPort tradicionais. Isso significa que qualquer monitor DisplayPort pode ser conectado a uma porta periférica. No entanto, isso torna o link de dados Thunderbolt no cabo inoperante.
Por causa disso, empresas como a Matrox e a Belkin projetaram estações base Thunderbolt para computadores que permitem a passagem de DisplayPort. Dessa forma, o PC pode se conectar a um monitor e usar os recursos de dados da porta Thunderbolt para Ethernet e outras portas periféricas.
Com as larguras de banda de dados PCI-Express, uma única porta pode transportar até 10 Gbps em ambas as direções. (Thunderbolt 3 e 4 suportam largura de banda geral de até 40 Gbps, que inclui o sinal DisplayPort.) Isso é mais do que suficiente para a maioria dos dispositivos periféricos aos quais um computador pode se conectar. A maioria dos dispositivos de armazenamento funciona abaixo das especificações SATA atuais e as unidades de estado sólido não podem atingir essas velocidades.
A maioria das redes locais é baseada em Gigabit Ethernet (1 Gbps), que é um décimo da largura de banda fornecida por uma conexão PCIe de 4 vias. Consequentemente, os visores e as estações base normalmente fornecem portas periféricas e passam dados para dispositivos de armazenamento externos.
Como o Thunderbolt se compara ao USB e eSATA
USB 3.0 é a mais prevalente das interfaces periféricas de alta velocidade atuais. Tem a vantagem de ser compatível com todos os periféricos USB 2.0 anteriores. No entanto, é limitado a uma porta por dispositivo, a menos que um hub USB seja usado.
O USB 3 oferece transferências de dados bidirecionais completas, mas as velocidades são aproximadamente a metade da Thunderbolt a 4,8 Gbps. Ele não carrega especificamente um sinal de vídeo da maneira que Thunderbolt faz para DisplayPort. É usado para sinais de vídeo por meio de um monitor USB direto ou de um dispositivo de estação base, que transmite o sinal para um monitor padrão. A desvantagem é que o sinal de vídeo tem uma latência mais alta do que Thunderbolt com monitores DisplayPort.
USB4 duplica as velocidades de transferência de USB 3.0. A 40 Gbps, está no mesmo nível que Thunderbolt 3 e 4, ambos compatíveis com USB4.
Ele é mais flexível do que a interface periférica eSATA. SATA externo é funcional apenas para uso com um único dispositivo de armazenamento. Os padrões eSATA atuais chegam a 6 Gbps em comparação com os 10 Gbps do Thunderbolt.
Lançado em 2015, Thunderbolt 3 foi construído com base nas ideias de versões anteriores. Em vez de usar a tecnologia DisplayPort, o Thunderbolt 3 é baseado em USB 3.1 e seu novo conector Tipo-C. Isso abriu novas possibilidades, incluindo a capacidade de transferir energia e sinais de dados.
É concebível que um laptop usando uma porta Thunderbolt 3 possa ser alimentado por meio do cabo enquanto também usa o cabo para enviar vídeo e dados a um monitor ou estação base. As velocidades de transferência do Thunderbolt 3 chegam a 40 Gbps, o que é mais do que suficiente para alimentar vários dispositivos simultaneamente.
Anunciado no início de 2020, com dispositivos aparecendo nas prateleiras no final do ano, o Thunderbolt 4 não adicionou nenhuma velocidade ao Thunderbolt 3. Ainda assim, ele melhorou as especificações de várias maneiras.
O protocolo Thunderbolt 4 pode suportar dois monitores 4K em vez de um, ou um único monitor 8K. Os cabos podem ter até dois metros de comprimento. Ele também inclui vários padrões mínimos para dispositivos periféricos, incluindo suporte para wake-from-sleep para docks, classificações de energia para carregamento de laptop e proteção contra ataques Thunderspy.
Thunderbolt 4 é totalmente compatível com o protocolo USB4 e taxas de dados. Esta compatibilidade cruzada gerou confusão, nomeadamente que as portas para Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 e USB4 são visualmente indistinguíveis.