สายฟ้าคืออะไร?

พอร์ตอุปกรณ์ต่อพ่วงความเร็วสูงสำหรับข้อมูลและวิดีโอ

ที่ง่ายที่สุดเทคโนโลยี Thunderbolt ใหม่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับส่วนติดต่อ Light Peak ก่อนหน้าที่กำลังทำงานร่วมกันระหว่าง Intel และ Apple มีการเปลี่ยนแปลงที่ทำกับอินเทอร์เฟซจากเทคโนโลยีที่นำเสนอไปเป็นสิ่งที่สามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์ ยกตัวอย่างเช่น Light Peak เดิมทีตั้งใจให้เป็นมาตรฐานอินเตอร์เฟซแบบสายตา แต่สายฟ้าอัสนีได้ลดความสามารถในการใช้สายไฟฟ้าแบบเดิมมากขึ้น นี้จะใส่ในจำนวนข้อ จำกัด ในการทำงานของสาย แต่มันทำให้มันง่ายมากที่จะใช้

วิดีโอและตัวเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซ

เหตุผลสำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงอินเทอร์เฟซของ Thunderbolt เกิดจากการเลือกอินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อ แทนที่จะอาศัยสายเชื่อมใหม่เทคโนโลยี Thunderbolt ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกเมื่อใช้เทคโนโลยี DisplayPort และการออกแบบมินิขั้วต่อ สาเหตุของการทำเช่นนี้คือสายเคเบิลแบบรวมเดียวอาจมีสัญญาณวิดีโอนอกเหนือจากสัญญาณข้อมูล DisplayPort เป็นตัวเลือกตรรกะระหว่างอินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อวิดีโอเนื่องจากมีช่องข้อมูลเสริมอยู่ในข้อกำหนด อีกสองช่องต่อจอแสดงผลแบบดิจิตอล HDMI และ DVI ขาดความสามารถนี้

ดังนั้นสิ่งที่ทำให้คุณลักษณะนี้น่าสนใจ? ตัวอย่างที่ดีคือแล็ปท็อปแบบพกพาขนาดเล็กเช่น MacBook Air มีช่องว่างสำหรับคอนเนคเตอร์ภายนอกภายนอกที่ จำกัด มาก ด้วยการใช้สายฟ้าบนอุปกรณ์แอ็ปเปิ้ลสามารถรวมทั้งข้อมูลและสัญญาณภาพเข้ากับช่องเสียบเดียว เมื่อใช้ร่วมกับ Apple Thunderbolt Display จอแสดงผลยังทำหน้าที่เป็นสถานีฐานสำหรับแล็ปท็อป ส่วนข้อมูลข้อมูลของสายเคเบิลสายฟ้าช่วยให้การแสดงผลสามารถใช้พอร์ต USB พอร์ต FireWire และ Gigabit Ethernet ผ่านสายเคเบิลได้ นี่เป็นวิธีที่ยาวนานในการลดความยุ่งเหยิงโดยรวมของสายเคเบิลที่ออกมาจากแล็ปท็อปและขยายขีดความสามารถโดยรวมเนื่องจากพอร์ต Ethernet และ FireWire ทั้งสองแบบไม่ได้ให้ความสำคัญกับแล็ปท็อปแบบ ultrathin

เพื่อรักษาความเข้ากันได้กับจอภาพ DisplayPort แบบเดิมพอร์ต Thunderbolt สามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐาน DisplayPort ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าจอแสดงผล DisplayPort สามารถเชื่อมต่อกับพอร์ตอุปกรณ์ต่อพ่วง Thunderbolt เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าการดำเนินการดังกล่าวจะทำให้การเชื่อมโยงข้อมูล Thunderbolt บนสายเคเบิลไม่สามารถทำงานได้ตามสายเคเบิลดังกล่าว ด้วยเหตุนี้ บริษัท ต่างๆเช่น Matrox และ Belkin กำลังออกแบบสถานีฐาน Thunderbolt ซึ่งจะเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่ช่วยให้ DisplayPort ผ่านไปเพื่อเชื่อมต่อกับจอภาพแบบเดิมและยังคงใช้ความสามารถด้านข้อมูลของพอร์ต Thunderbolt สำหรับ Ethernet และพอร์ตอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ ผ่านสถานีฐาน

ใช้อุปกรณ์ต่อหนึ่งพอร์ตมากกว่าหนึ่งเครื่อง

คุณลักษณะอื่นที่เข้าสู่ Thunderbolt คือความสามารถในการใช้อุปกรณ์หลายชนิดจากพอร์ตอุปกรณ์ต่อพ่วงชิ้นเดียว จะช่วยประหยัดจากความจำเป็นในการมีพอร์ทหลายพอร์ตที่เหมือนกันกับคอมพิวเตอร์จำนวนมาก เมื่อคอมพิวเตอร์เล็กลงมีช่องว่างสำหรับการเชื่อมต่อน้อยลง แล็ปท็อป ultrathin จำนวนมากเช่น MacBook Air และ ultrabooks อาจมีช่องสำหรับเชื่อมต่อสองหรือสามตัวเท่านั้น มีพอร์ตเล็ตอุปกรณ์ต่อพ่วงหลายชนิดที่มีขนาดใหญ่กว่าพอดีกับอุปกรณ์ดังกล่าว

เพื่อให้บรรลุความสามารถในการใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงหลายตัวบนพอร์ตเดียว Thunderbolt จะใช้ฟังก์ชันการทำงานแบบเดซี่ซึ่งได้รับการแนะนำให้รู้จักกับ FireWire เพื่อให้สามารถทำงานได้อุปกรณ์ต่อพ่วง Thunderbolt มีทั้งพอร์ตขาเข้าและขาออก อุปกรณ์ตัวแรกบนโซ่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ต่อไปในห่วงโซ่จะเชื่อมต่อพอร์ตขาเข้ากับพอร์ตขาออกแรก อุปกรณ์ต่อ ๆ มาแต่ละตัวจะเชื่อมต่อกับรายการก่อนหน้าในห่วงโซ่

ขณะนี้มีข้อ จำกัด บางอย่างกับจำนวนอุปกรณ์ที่สามารถนำมาใช้กับพอร์ต Thunderbolt ได้ ขณะนี้มาตรฐานอนุญาตให้ใส่อุปกรณ์ได้ถึงหกชุดในห่วงโซ่ เห็นได้ชัดว่าเรื่องนี้เกี่ยวข้องกับข้อ จำกัด ของแบนด์วิธข้อมูลที่ได้รับการสนับสนุน หากคุณใส่อุปกรณ์มากเกินไปจะสามารถอิ่มตัวแบนด์วิดท์นั้นและลดประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ต่อพ่วงได้ นี้เป็นที่ชัดเจนมากที่สุดกับมาตรฐานปัจจุบันเมื่อมีการติดตั้งจอแสดงผลหลายตัวอยู่ในห่วงโซ่เดี่ยว

PCI-Express

เพื่อให้บรรลุส่วนเชื่อมโยงข้อมูลของอินเทอร์เฟซ Thunderbolt Intel จึงตัดสินใจใช้ข้อกำหนดมาตรฐาน PCI-Express มาตรฐาน Thunderbolt ผสานรวมอินเตอร์เฟซ PCI-Express 3.0 x4 เข้ากับโปรเซสเซอร์และรวมเอาข้อมูลนี้เข้ากับวิดีโอ DisplayPort และวางไว้บนสายเคเบิลเดียว การใช้อินเทอร์เฟซ PCI-Express เป็นทางตรรกะเนื่องจากใช้เป็นส่วนเชื่อมต่อมาตรฐานสำหรับโปรเซสเซอร์สำหรับการเชื่อมต่อกับส่วนประกอบภายในแล้ว

ด้วยแบนด์วิดท์ข้อมูล PCI-Express พอร์ต Thunderbolt เดียวควรจะสามารถพกพาได้ถึง 10Gbps ทั้งสองทิศทาง นี่เป็นข้อมูลที่เพียงพอสำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงส่วนใหญ่ที่คอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่ออยู่ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลส่วนใหญ่ทำงานได้ดีกว่าข้อกำหนด SATA ปัจจุบันและแม้แต่ไดรฟ์ SSD ไม่สามารถทำงานได้ใกล้กับความเร็วเหล่านี้ เพิ่มเติมเครือข่ายพื้นที่ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับ Gigabit Ethernet ซึ่งเป็นเพียงหนึ่งในสิบของแบนด์วิดท์โดยรวมนี้ นี่คือเหตุผลที่การแสดงสายฟ้าและสถานีฐานมักจะสามารถให้บริการเครือข่ายพอร์ต USB อุปกรณ์ต่อพ่วงและยังคงสามารถผ่านข้อมูลสำหรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอกได้

เปรียบเทียบกับ USB 3 และ eSATA

USB 3.0 เป็นที่แพร่หลายมากที่สุดของอินเตอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วงความเร็วสูงในปัจจุบัน มีข้อได้เปรียบในการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ต่อพ่วง USB 2.0 แบบย้อนกลับซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมาก แต่มีข้อ จำกัด ในการเป็นพอร์ตหนึ่งพอร์ตต่ออุปกรณ์เว้นแต่จะใช้อุปกรณ์ฮับ จะให้การถ่ายโอนข้อมูลแบบสองทิศทางแบบเต็มรูปแบบ แต่ความเร็วประมาณครึ่งหนึ่งของสายฟ้าที่ 4.8Gbps ในขณะที่ไม่ได้มีเฉพาะสัญญาณวิดีโอแบบเดียวกับ Thunderbolt สำหรับ DisplayPort แต่สามารถใช้สำหรับสัญญาณวิดีโอผ่านจอภาพ USB โดยตรงหรือผ่านอุปกรณ์สถานีฐานซึ่งสามารถแยกสัญญาณออกจากจอภาพมาตรฐานได้ ข้อเสียคือสัญญาณวิดีโอมีเวลาในการตอบสนองสูงกว่าสายฟ้าที่ใช้จอแสดงผล DisplayPort

Thunderbolt มีความยืดหยุ่นมากขึ้นกว่าส่วนติดต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง eSATA เนื่องจากมีความยืดหยุ่นมากขึ้น External SATA ทำงานได้เฉพาะกับอุปกรณ์เก็บข้อมูลภายนอกเท่านั้นนอกจากนี้ยังสามารถใช้งานได้กับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเพียงเครื่องเดียวเท่านั้น ตอนนี้สามารถเป็นไดรฟ์อาร์เรย์ซึ่งสามารถทำได้อย่างรวดเร็วและเก็บข้อมูลจำนวนมาก Thunderbolt มีข้อดีคือสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ได้หลายชนิด ในทำนองเดียวกันมาตรฐาน eSATA ปัจจุบันมีค่าสูงสุดที่ 6Gbps เมื่อเทียบกับ 10Gbps ของ Thunderbolt

Thunderbolt 3

รุ่นล่าสุดของ Thunderbolt สร้างขึ้นตามแนวคิดของเวอร์ชันก่อนหน้าโดยทำให้มีขนาดเล็กลงเร็วขึ้นและมีคุณสมบัติมากขึ้น แทนที่จะใช้เทคโนโลยี DisplayPort มันไม่ขึ้นอยู่กับ USB 3.1 และตัวเชื่อมต่อ Type C ใหม่ นี้จะเปิดขึ้นจำนวนของความสามารถใหม่รวมทั้งความสามารถในการมีอำนาจเหนือสายเคเบิลนอกเหนือจากสัญญาณข้อมูล น่าจะเป็นแล็ปท็อปที่ใช้สายฟ้า 3 พอร์ตสามารถขับเคลื่อนผ่านสายเคเบิลในขณะที่ยังใช้เพื่อส่งวิดีโอและข้อมูลไปยังจอภาพหรือสถานีฐาน ความเร็วยังเป็นตัวที่ดีที่สุดในตลาดที่ 40Gbps หรือ 4 เท่าของความเร็วของ Gen 3 USB 3.1 พอร์ตนี้ยังมีข้อ จำกัด ในการใช้งาน แต่ด้วยการเพิ่มขึ้นของแล็ปท็อปแบบ ultrathin อาจมีการนำไปใช้กับเครื่องธุรกิจระดับไฮเอนด์ได้อย่างรวดเร็วด้วยคุณสมบัติต่างๆเช่นการ ใช้เดสก์ท็อปกราฟิกการ์ด

สรุปผลการวิจัย

ในขณะที่สายฟ้าได้รับค่อนข้างช้าที่จะนำมาใช้โดยผู้ผลิตนอกของแอปเปิ้ลก็จะเริ่มเห็นได้ในที่สุดจำนวนของอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ร้ายแรงให้ไปสู่ตลาด หลังจากที่ทุก USB 3.0 ได้เปิดตัวเกือบหนึ่งปีก่อนที่จะเริ่มทำลงในพีซีหลายเครื่อง ความยืดหยุ่นของช่องเสียบอินเตอร์เฟซสำหรับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กเป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับผู้ผลิตจำนวนมากที่จะเริ่มใช้งานเครื่องแล็ปท็อปแบบ ultrathin ของตน ในความเป็นจริงข้อกำหนดของ Ultrabook 2.0 ใหม่จาก Intel จะเรียกใช้อินเทอร์เฟซ Thunderbolt หรือ USB 3.0 ในระบบ ความต้องการนี้มีแนวโน้มที่จะกระตุ้นการยอมรับพอร์ตอินเทอร์เฟซอย่างมากในหลายปีข้างหน้า