Thunderbolt (interface)

Thunderbolt é uma interface de comunicações desenvolvida pela Intel com auxílio técnico da Apple inc., atingindo patamares de conexão de 10 Gb/s (um pouco mais que 50% acima do padrão Universal Serial Bus 3.0 (USB 3.0)), atuando de forma bidirecional, ou seja, envia e recebe os dados ao mesmo tempo (a chamada comunicação FullDuplex) sem perda de velocidade em ambos os sentidos. Assim, o Thunderbolt chega com uma tecnologia que além de oferecer altas taxas de transferências, também possibilita interconexão com os mais variados tipos de dispositivos disponíveis no mercado. Durante a pesquisa e desenvolvimento da interface ela foi chamada de Light Peak. Os primeiros notebooks com a interface Thunderbolt são os MacBook Pro lançados pela Apple Inc. em 24 de fevereiro, 2011.

Principais características

Thunderbolt macho e femea

• Transferência de dados bidirecional e dual channel com velocidade de 10Gbps;
• Dados e vídeo em um único cabo com Dual-protocol (PCI Express* e DisplayPort*)
• Conecta diversos computadores;
• Compatível com os atuais dispositivos DisplayPort*;
• Usa drivers de protocolo de software nativos da PCI Express* e da DisplayPort*;
• Alimentação via cabo para dispositivos alimentados pelo bus (apenas cabos elétricos);

Camada física

Os conectores Thunderbolt são fisicamente similares aos conectores Mini DisplayPort (concorrentes diretos dos conectores HDMI). A interface Thunderbold suporta as saídas de DVI, HDMI, DisplayPort e VGA através de adaptadores. A Intel, principal desenvolvedora dessa interface, iniciou sua produção com cabos feitos de fibra óptica (por conta disso por um tempo ela deu o nome de Light Peak a ele) podendo chegar até 100m de comprimento , porém, devido à complexidade de manuseio bem como seu custo, ela acabou tendo que fazer uso do bom e velho conhecido cobre que, na média, pode chegar até 3m de comprimento.,Mesmo asssim, a empresa ainda cogita no futuro fazer uso da fibra, que além de permitir maiores extensões aos cabos, pode alcançar taxas de até 100Gb/s. O mesmo conector é usado tanto para cabos elétricos como para cabos óticos. Os cabos elétricos podem ter até 3 metros de comprimento, já os óticos podem ter dezenas de metros. .

Esse padrão ainda possibilita conexão com até seis dispositivos, funcionando em cadeia um conectado ao outro, atentando para o fato de que dois desses podem atuar no DisplayPort, uma boa notícia para quem deseja a conexão entre vários monitores. Em um exemplo dado pela própria Intel, é possível conectar um HD externo a um monitor e este a um notebook. Os dados do HD podem então serem acessados pelo laptop. É bom saber que na hora de fazer a conexão entre vários dispositivos se o primeiro for de uma tecnologia que opera com taxas muito inferiores, pode influenciar no desempenho dos demais, sendo então aconselhável colocá-lo no final da cadeia.

A documentação da Intel cita que cada porta possui 2 canais full-duplex e que cada canal pode transmitir até 10 Gbps em ambas as direções. O conector tem 4 pares de sinais diferenciais e como isso se traduz em uma capacidade full duplex de 10 Gbps não está muito claro, pois isso requereria essa velocidade em cada par. A Intel documenta que a codificação 8b/10b encoding é utilizada, tal como na PCI Express 2.0 operando em 5GHz, e não como a PCI Express 3.0 que opera a 8Gbps com a codificação 128b/130b, porém esse assunto ainda merece esclarecimentos adicionais.

Interessante é notar que o gerenciamento da porta Thunderbolt é feito por um pequeno chip controlador, fazendo com que a tecnologia não seja diretamente dependente de um chipset ou mesmo do processador para funcionar. No que se refere à alimentação elétrica, cada porta Thunderbolt pode oferecer 10 Watts de potência, com o fornecimento de energia sendo feito pelo mesmo cabo utilizado para dados.

Camada de transporte

A interface Thunderbolt tem uma camada de transporte por pacotes com suporte a Qualidade de serviço (telecomunicações). Ela pode multiplexar o tráfego da PCI Express e da interface DisplayPort no mesmo link.

Com o seu protocolo de tempo, é possível que os dispositivos se sincronizem em 8ns.

Segundo a Apple, "Com a nova porta Thunderbolt você encadeia até seis dispositivos, incluindo sua tela, compondo uma estação de trabalho do mais alto nível."

Camada de aplicação

Os protocolos PCI Express e DisplayPort são mapeados de maneira transparente na interface Thunderbolt. Os dispositivos conectados através dessa interface podem ser controlados através dos drivers dos sistemas operacionais. A proposta desta tecnologia é a de facilitar ao máximo a vida do usuário, por isso, uma única porta Thunderbolt permite a transmissão de dados, de informações de áudio e vídeo e até mesmo de energia para alimentação dos dispositivos conectados, dispensando, muitas vezes, uma fonte de eletricidade exclusiva.

Ligações externas

• Intel Thunderbolt Technology
• Introducing Thunderbolt. Apple.
• Ports with Possibilty. Apple.
• Companies announcing supporting products.
• Principais Características do Thunderbolt
• Thunderbolt™ Technology