Thunderbolt é um padrão de comunicação desenvolvido em conjunto pela Intel e Apple. É amplamente utilizado como uma interface para conectar computadores e discos rígidos externos e monitores, e fornece velocidades de até 40 Gb/s (8 vezes mais rápido que as portas USB 3.0).
Essas interfaces são bidirecionais (full duplex), ou seja, podem enviar e receber dados ao mesmo tempo sem reduzir a velocidade.
Como o alto rendimento de conexões entre dispositivos é uma condição necessária que sempre existiu na indústria de tecnologia da informação, a Intel também está trabalhando duro para implementar o padrão.
O que e como é uma porta de Thunderbolt? Na sua forma mais simples, a tecnologia Thunderbolt é essencialmente a interface Light Peak anterior que estava sendo trabalhada em colaboração entre Intel e Apple.
Houve uma série de alterações feitas na interface, desde a tecnologia proposta até o que pode ser encontrado nos produtos.
Por exemplo, o Light Peak foi originalmente concebido para ser um padrão de interface óptica, mas o Thunderbolt caiu em favor dos cabos elétricos mais tradicionais. Isso coloca várias limitações na forma como o cabeamento funciona, mas facilitou muito a implementação.
Thunderbolt é um padrão de comunicação desenvolvido em conjunto pelas empresas Intel e Apple, amplamente utilizado em interfaces para conexão entre computadores e dispositivos como HDs externos e monitores, proporcionando velocidades até 40Gb/s (oito vezes mais rápido que a porta USB3.0).
Essas interfaces são bidirecionais (full-duplex), ou seja, enviam e recebem os dados ao mesmo tempo e sem que haja perda de velocidade.
Como altas taxas de transferências na conexão entre dispositivos é uma necessidade sempre presente na indústria da tecnologia de informação, a Intel também tem se esforçado em implementar o padrão.
Como é uma porta de Thunderbolt? Vídeo e o conector de interface
A grande razão para a mudança na interface Thunderbolt tinha a ver com a seleção de um conector de interface. Em vez de depender de um novo conector, a tecnologia Thunderbolt foi construída inicialmente sobre a tecnologia DisplayPort e seu design de miniconector.
A razão para fazer isso foi para que um único cabo combinado pudesse transportar um sinal de vídeo além do sinal de dados.
O DisplayPort era uma escolha lógica entre as interfaces do conector de vídeo, porque já tinha um canal de dados auxiliar incorporado em sua especificação. Os outros dois conectores de exibição digital, HDMI e DVI, não possuem esse recurso.
Então, o que torna esse recurso tão atraente? Um bom exemplo é um laptop ultraportátil pequeno como o MacBook. Possui espaço muito limitado para conectores periféricos externos. Usando o Thunderbolt no dispositivo, a Apple conseguiu combinar sinais de dados e vídeo em um único conector.
Quando combinado com o Apple Thunderbolt Display, o monitor também atua como uma estação base para o laptop. A parte do sinal de dados do cabo Thunderbolt permite que o monitor utilize portas USB, uma porta FireWire e uma Ethernet Gigabit através de um cabo.
Isso ajuda bastante a reduzir a confusão geral de cabos que saem do notebook e expande os recursos gerais, pois as portas físicas Ethernet e FireWire não são exibidas no notebook ultrafino.
Para manter a compatibilidade com os monitores tradicionais DisplayPort, as portas Thunderbolt são totalmente compatíveis com os padrões DisplayPort. Isso significa que qualquer monitor DisplayPort pode ser conectado a uma porta periférica Thunderbolt.
É importante observar que isso tornará o link de dados Thunderbolt no cabo inoperante ao longo desse cabo. Por esse motivo, empresas como Matrox e Belkin estão projetando estações base Thunderbolt que se conectam a um computador que permite a passagem de um DisplayPort para se conectar a um monitor tradicional e ainda utilizam os recursos de dados dessa porta Thunderbolt para Ethernet e outras portas periféricas através da estação base.
Usando mais de um dispositivo por porta de interface
Outro recurso que chegou à especificação Thunderbolt é a capacidade de utilizar vários dispositivos a partir de uma única porta periférica. Isso evita a necessidade de ter várias portas comuns a muitos computadores. À medida que os computadores diminuem, há menos espaço para conectores.
Muitos notebooks ultrafinos, como um MacBook Air e ultrabooks, podem ter apenas espaço para dois ou três conectores. Há um grande número de portas periféricas diferentes, mais do que cabem em um dispositivo assim.
Para obter a capacidade de usar vários periféricos em uma única porta, o Thunderbolt utiliza a funcionalidade de ligação em cadeia que foi introduzida com o FireWire. Para que isso funcione, os periféricos Thunderbolt possuem uma porta de entrada e de saída.
O primeiro dispositivo da cadeia está conectado ao computador. O próximo dispositivo na cadeia conectaria sua porta de entrada à porta de saída da primeira. Cada dispositivo subsequente seria conectado de maneira semelhante ao item anterior na cadeia.
Agora, existem alguns limites para o número de dispositivos que podem ser colocados em uma única porta Thunderbolt. Atualmente, os padrões permitem que até seis dispositivos sejam colocados em cadeia. Obviamente, muito disso tem a ver com as limitações da largura de banda de dados suportada.
Se você colocar muitos dispositivos, poderá saturar essa largura de banda e reduzir o desempenho geral dos periféricos. Isso é mais aparente com o padrão atual quando vários monitores são conectados a uma única cadeia.
Como é uma porta de Thunderbolt PCI-Express?
Para alcançar a parte do link de dados da interface Thunderbolt, a Intel decidiu usar as especificações padrão do PCI-Express. Essencialmente, o Thunderbolt funde uma interface PCI-Express 3.0 x4 ao processador e combina isso com o vídeo DisplayPort e coloca-o em um único cabo.
O uso da interface PCI-Express é uma jogada lógica, pois ela já é usada como uma interface de conector padrão nos processadores para conexão com componentes internos.
Com as larguras de banda de dados PCI-Express, uma única porta Thunderbolt deve ser capaz de transportar até 10 Gbps nas duas direções. Isso é mais do que suficiente para a maioria dos dispositivos periféricos atuais aos quais um computador se conectaria.
A maioria dos dispositivos de armazenamento funciona bem abaixo das especificações SATA atuais e nem mesmo as unidades de estado sólido conseguem atingir essas velocidades.
Além disso, a maioria das redes de área local é baseada em Gigabit Ethernet, que é apenas um décimo dessa largura de banda geral.
É por isso que os monitores Thunderbolt e as estações base normalmente são capazes de fornecer a rede, as portas periféricas USB e ainda podem transmitir dados para dispositivos de armazenamento externos.
Como Thunderbolt se compara ao USB 3 e eSATA
O USB 3.0 é o mais prevalente nas atuais interfaces periféricas de alta velocidade. Tem a vantagem de ser compatível com todos os periféricos USB 2.0 anteriores, o que o torna extremamente útil, mas tem a limitação de ser uma porta por dispositivo, a menos que um dispositivo de hub seja usado.
Ele oferece transferências de dados bidirecionais completas, mas as velocidades são aproximadamente metade da do Thunderbolt a 4.8 Gbps.
Embora não transmita especificamente um sinal de vídeo da mesma forma que o Thunderbolt para o DisplayPort, ele pode ser usado para sinais de vídeo através de um monitor USB direto ou através de um dispositivo de estação base que pode interromper o sinal em um monitor padrão.
A desvantagem é que o sinal de vídeo tem uma latência mais alta que o Thunderbolt com monitores DisplayPort.
O Thunderbolt é obviamente muito mais flexível que a interface periférica eSATA. O SATA externo é funcional apenas para uso com dispositivos de armazenamento externo.
Além disso, é realmente apenas funcional para conectar-se a um único dispositivo de armazenamento.
Agora, isso pode ser uma matriz de unidades extremamente rápida e com muitos dados. Thunderbolt apenas tem a vantagem de poder se conectar a vários dispositivos.
Da mesma forma, os atuais padrões eSATA atingem o máximo de 6Gbps em comparação aos 10Gbps do Thunderbolt.
Thunderbolt 1
A conexão Thunderbolt 1 é uma interface possui dois canais de comunicação de 10Gb/s, sendo que um dos canais envia enquanto o outro recebe dados, sendo compatível com os antigos padrões Mini DisplayPort 1.0 e 1.1A, que equipavam os computadores Apple.
O padrão Thunderbolt 1 também é suportado pelo barramento PCI Express 2.0 e 2.0 4X, geralmente encontrados em servidores e computadores baseados nos processadores Intel, sendo que esse foi provavelmente o primeiro passo para a unificação no formato de conexões entre PCs e Macs.
A primeira conexão Thunderbolt foi lançada em fevereiro de 2011, incorporada inicialmente como interface na linha de computadores MacBook Pro, porém também equipou outros modelos da fábrica como iMacs, MacBooks Air e Mac Minis.
A ideia inicial era incorporar o melhor dos dois mundos: usar o barramento PCI Express e as conexões DisplayPort, presentes na maioria de Macs e PCs.
O PCI Express é muito utilizado para conexão de dispositivos internos, como placas de vídeo e placas de rede, enquanto o DisplayPort é utilizado para conexão de áudio e de vídeo.
Thunderbolt 2
A conexão Thunderbolt 2 é fisicamente idêntica ao padrão de interfaces anterior, porém ao nível lógico, a segunda geração dessa tecnologia permitiu a agregação dos dois canais num único cabo, ou seja, os canais de 10Gb/s que eram separados foram combinados num único canal lógico de 20Gb/s.
A Intel manteve a retro-compatibilidade dos padrões iniciais dos cabos e periféricos do padrão Thunderbolt existente e incorporou o suporte ao formato DisplayPort 1.2 Apple, que já permite streaming de vídeo 4K e a conexão de até dois monitores QHD.
O primeiro produto para o mercado que incorporou a tecnologia Thunderbolt 2 foi a placa-mãe ASUS, anunciada em 19 de agosto de 2013.
Thunderbolt 3
A versão 3.0 do Thunderbolt se baseia nos conceitos das versões anteriores, tornando-a menor, mais rápida e com mais recursos. Em vez de usar a tecnologia DisplayPort, ela se baseia no USB 3.1 e seu novo conector Tipo C.
Isso abre uma série de novos recursos, incluindo a capacidade de oferecer energia através do cabo, além dos sinais de dados. É possível que um notebook usando uma porta Thunderbolt 3 possa ser alimentado pelo cabo enquanto também o usa para enviar vídeos e dados para um monitor ou estação base.
As velocidades também são algumas das melhores do mercado, alcançando 40 Gbps, quatro vezes a velocidade da Gen 3 USB 3.1.
A porta ainda é bastante limitada em seu uso, mas com o surgimento de laptops ultrafinos, provavelmente será adotada em máquinas comerciais de ponta muito rapidamente, graças a recursos como usando placas gráficas de mesa.
Thunderbolt 4
Thunderbolt 4 é uma interface de conexão de cabo da Intel, capaz de alimentar seus dispositivos, transferir dados e exibir uma fonte de vídeo para um monitor externo de uma só vez — tudo com apenas uma porta.
O Thunderbolt 4 é compatível com muitas conexões, incluindo DisplayPort, PCle e USB 4. Além disso, ele é retrocompatível com versões anteriores do Thunderbolt, e se conecta via USB Type-C. É a única conexão a cabo capaz de controlar todos esses dispositivos.
Embora o Thunderbolt 4 não seja mais rápido que seu antecessor (ambas as versões fazem transferência de dados a uma velocidade máxima de 40 Gb/s), há uma série de benefícios sobre o padrão mais antigo de conectividade. O Thunderbolt 4 se destaca pelo aumento de requisitos mínimos de dados PCIe do Thunderbolt 3, de 16Gbps para 32Gbps.
O que isso significa? Mais capacidade para taxas de transferência mais altas e melhor desempenho. Por exemplo, para se conectar a monitores externos com resolução 4K dupla, a uma taxa de atualização de 60Hz, ou até uma única entrada de resolução 8K a uma taxa de atualização de 60Hz, é indispensável um notebook compatível com o Thunderbolt 4.
O Thunderbolt 4 também permite carregar vários dispositivos em simultâneo. Isso inclui smartphones e notebooks leves, que requerem menos de 100W de energia. Sendo assim, você poderá utilizar a mesma fonte de alimentação para seu notebook e seu celular, por exemplo.
Conclusões
Embora tenha sido bastante lento para ser adotado por fabricantes fora da Apple, ele está começando a finalmente ver vários periféricos sérios chegando ao mercado.
Afinal, o USB 3.0 foi lançado quase um ano antes de começar a entrar em muitos PCs. A flexibilidade do conector de interface para dispositivos de computação menores é extremamente atraente para muitos fabricantes começarem a implementar em seus notebooks ultrafinos.
De fato, as novas especificações Ultrabook 2.0 da Intel exigem que seja necessária uma interface Thunderbolt ou USB 3.0 nos sistemas. Esse requisito provavelmente estimulará a adoção da porta de interface nos próximos anos.
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Perguntas Frequentes
Como saber se meu notebook tem Thunderbolt 3?
Como posso saber se o meu computador, monitor ou cabo é compatível com o Thunderbolt™? A aparência da porta é fisicamente a mesma que a miniDP (DisplayPort™). Para confirmar que você tem uma porta Thunderbolt™ no computador, monitor ou cabo, verifique o símbolo do Thunderbolt™ ao lado ou acima da porta ou do conector.
O que é a porta Thunderbolt?
Thunderbolt é um padrão de comunicação desenvolvido em conjunto pelas empresas Intel e Apple, amplamente utilizado em interfaces para conexão entre computadores e dispositivos como HDs externos e monitores, proporcionando velocidades até 40Gb/s (oito vezes mais rápido que a porta USB3.
O que é porta Thunderbolt 3?
Thunderbolt 3. A porta para mais poder e versatilidade. A porta Thunderbolt 3 oferece conexão superveloz e versátil. Com o dobro da largura de banda da Thunderbolt 2, ela combina transferência de dados, reprodução de vídeos e carga de energia em um conector único e compacto.
Qual velocidade o Thunderbolt aceita?
Atualmente o Thunderbolt™ está disponível no Thunderbolt (Até 10 Gbps), Thunderbolt 2 (Até 20 Gbps) e Thunderbolt3 (Até 40 Gbps).
Que tipos de dispositivos Thunderbolt estão disponíveis?
Os diferentes tipos de dispositivos Thunderbolt disponíveis são discos rígidos externos, dispositivos de captura de áudio/vídeo, monitores e hubs de E/S.
Que tipo de conexão física o Thunderbolt utiliza?
O Thunderbolt usa um conector que pode ser conectado na porta ou no conector miniDP (DisplayPort).
Quais são os requisitos para os cabos Thunderbolt?
Os dispositivos Thunderbolt requerem cabos com certificação para Thunderbolt para um desempenho ideal. Cabos com certificação para Thunderbolt são fornecidos em variantes de cobre ou cabo óptico. Procure o logotipo do Thunderbolt nos conectores e nas portas.
Embora a aparência da porta seja fisicamente a mesma da miniDP (DisplayPort), não é possível usar cabos padrão miniDP (DisplayPort) para conectar dispositivos Thunderbolt.
Como posso saber se o meu computador, monitor ou cabo é compatível com o Thunderbolt?
A aparência da porta é fisicamente a mesma que a miniDP (DisplayPort). Para confirmar que você tem uma porta Thunderbolt no computador, monitor ou cabo, verifique o símbolo do Thunderbolt ao lado ou acima da porta ou do conector.
Posso conectar dispositivos USB a uma porta Thunderbolt 3?
Sim, o Thunderbolt 3 utiliza a porta USB Tipo C e é totalmente compatível com dispositivos e cabos USB. No entanto, talvez sejam necessários adaptadores compatíveis para conectar conectores USB Tipo A ou outros conectores USB.
Qual é a diferença entre o Thunderbolt 3 e o USB Tipo C?
O Thunderbolt 3 é uma solução ampla que inclui o USB 3.1 (10 Gbps), e adiciona Thunderbolt de 40 Gbps e DisplayPort 1.2 em uma única porta USB Tipo C.