Điều cần biết
- Thunderbolt là một tiêu chuẩn phần cứng do Apple và Intel phát triển.
- Giao diện Thunderbolt cho phép người dùng kết nối các thiết bị như iPhone và ổ cứng ngoài với máy tính của họ.
- Thunderbolt 4 là phiên bản mới nhất. Nó cạnh tranh với USB4 và hoàn toàn tương thích chéo.
Thunderbolt là một tiêu chuẩn phần cứng cho phép các thiết bị ngoại vi, chẳng hạn như điện thoại thông minh và ổ cứng ngoài, kết nối với máy tính. Nó được phát triển bởi Intel với sự hợp tác của Apple.
Phiên bản Thunderbolt
Có một số phiên bản của Thunderbolt, với các phiên bản mới hơn được cải thiện ổn định về tốc độ hoặc tốc độ truyền dữ liệu. Phiên bản đầu tiên của Thunderbolt, ban đầu được gọi là Light Peak, ra mắt vào năm 2011. Tiêu chuẩn này lần đầu tiên được tìm thấy trên máy tính Mac, nhưng sau đó nó đã được phát triển trên PC, thường cạnh tranh với tiêu chuẩn USB. Tuy nhiên, không giống như các thiết bị USB không cần được chứng nhận, các thiết bị Thunderbolt phải được Intel chứng nhận.
Thế hệ thứ tư của Thunderbolt, được gọi là Thunderbolt 4, được công bố vào năm 2020, vài tháng sau khi công bố USB4. USB4 dựa trên và tương thích với Thunderbolt 3. Thunderbolt 3 tương thích với cổng USB-C.
Mặc dù tiêu chuẩn Thunderbolt và USB thường tương thích với nhau, nhưng thông số kỹ thuật của chúng trước đây khác nhau. Thiết bị USB được cắm vào cổng Thunderbolt có thể hoạt động, nhưng nó có khả năng không mang lại tốc độ Thunderbolt. Tốc độ truyền bị giới hạn bởi thành viên chậm nhất. Theo truyền thống, đây là USB.
Tuy nhiên, với việc phát hành Thunderbolt 4, giao thức và tốc độ dữ liệu hoàn toàn tương thích với USB 4, tương thích ngược với Thunderbolt 3, USB 3.2 và USB 2.0. Sự hội tụ của khả năng tương thích này làm cho USB trở thành tiêu chuẩn tương thích chéo nhất, mặc dù các thiết bị USB4 có khả năng sẽ không hiển thị cho đến năm 2021.
Lịch sử của Thunderbolt
Trong giai đoạn phát triển ban đầu, Thunderbolt được gọi là Đỉnh sáng. Light Peak ban đầu được dự định là một tiêu chuẩn giao diện quang học. Thunderbolt đã bỏ mục tiêu để chuyển sang sử dụng hệ thống cáp điện truyền thống hơn.
Điều này làm cho Thunderbolt dễ thực hiện hơn. Thay vì dựa vào một đầu nối mới, Thunderbolt dựa trên công nghệ DisplayPort hiện có và thiết kế đầu nối mini của nó. Ý tưởng là cho phép một sợi cáp mang tín hiệu video và tín hiệu dữ liệu tiêu chuẩn. DisplayPort là một lựa chọn hợp lý trong số các giao diện video vì nó có một kênh dữ liệu phụ trợ được tích hợp trong đặc điểm kỹ thuật của nó. Hai đầu nối màn hình kỹ thuật số khác, HDMI và DVI, thiếu khả năng này.
Để đạt được phần liên kết dữ liệu của giao diện Thunderbolt, Intel đã sử dụng đặc tả PCI-Express tiêu chuẩn. Sử dụng giao diện PCI-Express là một bước đi hợp lý vì nó được sử dụng làm giao diện đầu nối để kết nối các thành phần bên trong bộ xử lý.
Bottom Line
Đối với Apple, Thunderbolt là một bài tập trong việc giảm sự lộn xộn của dây. Máy tính xách tay siêu di động như MacBook cung cấp không gian hạn chế cho các đầu nối ngoại vi bên ngoài. Với Thunderbolt, Apple đã kết hợp dữ liệu và tín hiệu video vào một đầu nối duy nhất. Phần tín hiệu dữ liệu của cáp Thunderbolt cho phép màn hình sử dụng cổng USB, cổng FireWire và Gigabit Ethernet qua một cáp duy nhất.
Nhiều hơn một thiết bị trong một cổng
Thunderbolt có thể chạy nhiều thiết bị từ một cổng ngoại vi duy nhất vì chức năng chuỗi liên kết của nó. Để điều này hoạt động, các thiết bị ngoại vi Thunderbolt phải có cổng kết nối đầu vào và đầu ra.
Thiết bị đầu tiên trên chuỗi được kết nối với máy tính. Thiết bị tiếp theo trong chuỗi kết nối cổng vào của nó với cổng ra của thiết bị đầu tiên. Sau đó, mẫu lặp lại cho từng thiết bị tiếp theo trong chuỗi. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng đế cắm Thunderbolt để kết nối nhiều thiết bị với máy tính của mình bằng một cổng duy nhất.
Có giới hạn về số lượng thiết bị có thể chạy trên một cổng Thunderbolt. Tiêu chuẩn (bao gồm cả Thunderbolt 3 và 4) cho phép tối đa sáu thiết bị được kết nối theo chuỗi. Nếu bạn kết nối quá nhiều thiết bị, nó có thể làm bão hòa băng thông và làm giảm hiệu suất tổng thể của các thiết bị ngoại vi.
Khả năng tương thích DisplayPort
Cổng Thunderbolt hoàn toàn tương thích với các tiêu chuẩn DisplayPort để duy trì khả năng tương thích với màn hình DisplayPort truyền thống. Điều này có nghĩa là bất kỳ màn hình DisplayPort nào cũng có thể được gắn vào cổng ngoại vi Thunderbolt. Tuy nhiên, nó làm cho liên kết dữ liệu Thunderbolt trên cáp không thể hoạt động.
Vì điều này, các công ty như Matrox và Belkin đã thiết kế các trạm gốc Thunderbolt cho các máy tính cho phép DisplayPort đi qua. Bằng cách này, PC có thể kết nối với màn hình và sử dụng khả năng dữ liệu của cổng Thunderbolt cho Ethernet và các cổng ngoại vi khác.
PCI-Express
Với băng thông dữ liệu PCI-Express, một cổng Thunderbolt duy nhất có thể truyền tải tới 10 Gbps ở cả hai hướng. (Thunderbolt 3 và 4 hỗ trợ băng thông tổng thể lên đến 40 Gbps, bao gồm cả tín hiệu DisplayPort.) Đây là quá đủ cho hầu hết các thiết bị ngoại vi mà máy tính kết nối. Hầu hết các thiết bị lưu trữ đều chạy dưới thông số kỹ thuật SATA hiện tại và ổ cứng thể rắn không thể đạt được tốc độ này.
Hầu hết mạng cục bộ dựa trên Gigabit Ethernet (1 Gbps), bằng một phần mười băng thông được cung cấp bởi kết nối PCIe 4 chiều. Do đó, màn hình Thunderbolt và các trạm gốc thường cung cấp các cổng ngoại vi và truyền dữ liệu cho các thiết bị lưu trữ bên ngoài.
So sánh Thunderbolt với USB và eSATA như thế nào
USB 3.0 là giao diện ngoại vi tốc độ cao thịnh hành nhất hiện nay. Nó có ưu điểm là tương thích với tất cả các thiết bị ngoại vi USB 2.0 lạc hậu. Tuy nhiên, nó bị giới hạn ở một cổng cho mỗi thiết bị trừ khi sử dụng bộ chia USB.
USB 3 cung cấp khả năng truyền dữ liệu hai chiều đầy đủ, nhưng tốc độ chỉ bằng một nửa so với Thunderbolt ở 4,8 Gbps. Nó không đặc biệt mang tín hiệu video theo cách mà Thunderbolt làm cho DisplayPort. Nó được sử dụng cho tín hiệu video thông qua màn hình USB trực tiếp hoặc thiết bị trạm gốc, truyền tín hiệu đến màn hình tiêu chuẩn. Nhược điểm là tín hiệu video có độ trễ cao hơn so với Thunderbolt với màn hình DisplayPort.
USB4 tăng gấp đôi tốc độ truyền của USB 3.0. Với tốc độ 40 Gbps, nó ngang hàng với Thunderbolt 3 và 4, cả hai đều tương thích với USB4.
Thunderbolt linh hoạt hơn giao diện ngoại vi eSATA. SATA bên ngoài chỉ có chức năng sử dụng với một thiết bị lưu trữ duy nhất. Các tiêu chuẩn eSATA hiện tại đạt tối đa 6 Gbps so với 10 Gbps của Thunderbolt.
Thunderbolt 3
Được phát hành vào năm 2015, Thunderbolt 3 được xây dựng dựa trên ý tưởng của các phiên bản trước. Thay vì sử dụng công nghệ DisplayPort, Thunderbolt 3 dựa trên USB 3.1 và đầu nối Type-C mới của nó. Điều này đã mở ra những khả năng mới, bao gồm khả năng truyền điện cũng như tín hiệu dữ liệu.
Có thể hình dung, máy tính xách tay sử dụng cổng Thunderbolt 3 có thể được cấp nguồn qua cáp đồng thời sử dụng cáp để gửi video và dữ liệu đến màn hình hoặc trạm gốc. Tốc độ truyền của Thunderbolt 3 đạt 40 Gbps, quá đủ để cấp nguồn cho nhiều thiết bị cùng lúc.
Thunderbolt 4
Được công bố vào đầu năm 2020, với các thiết bị xuất hiện trên kệ vào cuối năm, Thunderbolt 4 không tăng thêm bất kỳ tốc độ nào cho Thunderbolt 3. Tuy nhiên, nó đã cải thiện thông số kỹ thuật theo một số cách.
Giao thức Thunderbolt 4 có thể hỗ trợ hai màn hình 4K thay vì một hoặc một màn hình 8K. Dây có thể dài đến hai mét. Nó cũng bao gồm một số tiêu chuẩn tối thiểu cho các thiết bị ngoại vi, bao gồm hỗ trợ chế độ ngủ cho đế cắm, xếp hạng năng lượng để sạc máy tính xách tay và bảo vệ chống lại các cuộc tấn công của Thunderspy.
Thunderbolt 4 hoàn toàn tương thích với giao thức USB4 và tốc độ dữ liệu. Khả năng tương thích chéo này đã tạo ra sự nhầm lẫn, cụ thể là các cổng cho Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 và USB4 không thể phân biệt bằng mắt thường.
