Tillbaka på IDF 2010 skrev vi om Intel Light Peak som närmar sig sin slutliga lansering 2011. Då var historien en fysisk länk på 10 Gbps eller snabbare som tunnlade praktiskt taget alla protokoll under solen över optisk fiber. Även om ett optiskt fysiskt lager tillhandahöll hastigheten, var själva kontakten och det fysiska lagret i själva verket inte lika viktigt som tunnlingen och signaleringen som pågick under den. Drömmen var att tillhandahålla ett enhetligt gränssnitt med tillräckligt med bandbredd för att tillfredsställa praktiskt taget allt som datoranvändare behöver på samma gång – DVI, HDMI, DisplayPort, USB, FireWire, SATA, you name it. Kedja enheter tillsammans och anslut allt med en enhetlig kontakt och port. På IDF såg vi att den flyttade runt data mellan en Avid HD I/O-box, en Western Digital extern RAID-array och samtidigt matade ut ljud och video över HDMI. Intel hade också en annan live-demo som fungerade på över 6,5 Gbps.
Den drömmen lever vidare idag, men utan optisk fiber och under ett annat namn. Intels kodnamn “Light Peak” heter nu Thunderbolt. Dessutom, istället för optisk fiber, gör vanlig koppar ett tillräckligt bra jobb tills lämpligt billiga optiska komponenter finns tillgängliga. Det är lite svårt att svälja att optisk fiber för skrivbordet fortfarande inte är helt redo för vanlig konsumtion – problem som böjradie och de rätta kontakterna var redan mildrade – men koppar är tillräckligt bra under tiden. Thunderbolt lanserades med 2011 års MacBook Pro, och även om gränssnittet inte är exklusivt för Apple, kommer det sannolikt inte att komma i bruk i PC-utrymmet förrän 2012.
Även om Thunderbolt i sin lanseringsinstansiering är elektrisk, kommer framtida versioner att flytta till och stödja optiska anslutningar. När övergången till optisk sker kommer äldre elektriska anslutningsenheter att fungera genom kablar med en elektrooptisk transceiver på kabeländarna så att det inte finns något behov av att använda två separata typer av kablar. Den optiska versionen av Thunderbolt ska komma senare i år.
Thunderbolt delar samma kontakter och kablar med mini DisplayPort, men Thunderbolt-kablar har olika, hårdare designkrav för att fullt ut stödja Thunderbolt-signalering. DisplayPort är ett intressant val eftersom det redan är ett av de snabbaste (om inte det snabbaste) skrivbordsgränssnitten, med en topp på 17,28 Gbps i DisplayPort 1.2 vid längder på under 3 meter. På längre avstånd höjer fysiken sitt fula huvud och genomströmningen sjunker över elektriska länkar. Naturligtvis är de eventuella fördelarna med att flytta till fotoner istället för elektroner större avstånd utan att plocka upp mycket latens.
Thunderbolt är dubbelkanaligt, där varje kanal stöder 10 Gbps dubbelriktad bandbredd. Det är potentiella 20 Gbps uppströms och 20 Gbps nedströms bandbredd. Anslutningen stöder en seriekopplad topologi, och Thunderbolt stöder även ström över kabeln, 10W för att vara exakt. Vi är dock inte säkra i nuläget vad nedbrytningen på spänning/strömstyrka är.
När det var Light Peak var målet att tunnla varje protokoll under solen över en gemensam snabblänk. Multiplexa allt tillsammans över en protokollagnostisk länk, och sedan kan du släppa relevant data för varje kringutrustning vid varje enhet i seriekedjan. Upp till 2 högupplösta DisplayPort 1.1a-skärmar och totalt 7 enheter kan kopplas ihop. Thunderbolt har istället bara två protokoll – DisplayPort och PCI Express. Tunnel en PCIe-bana över länken, och du kan dumpa den på en kringutrustning och använda en lokal SATA-, FireWire-, USB- eller Gigabit Ethernet-kontroller för att göra det tunga lyftet. I princip alla PCI Express-kontroller kan kombineras med Thunderbolt-kontrollern för att fungera som en adapter. Om du vill ha video från GPU:n fungerar en separat dedikerad DisplayPort-länk också. Om man tittar på topologin krävs en 4x PCI Express-länk utöver en direkt DisplayPort-anslutning från GPU:n.
Apple lärde sig sin läxa efter att FireWire-licenser fördröjde adoptionen – Thunderbolt-porten och kontrollerspecifikationen är helt och hållet Intels. På samma sätt finns det ingen licensavgift eller royalty per port för tillverkare av kringutrustning att använda porten eller Thunderbolt-kontrollern. jag fixar det slog Anand och mig för att riva ner 2011 års MacBook Pro (även om jag hade en öppen, och höll hastigt på att proppa in min OptiBay+SSD och HDD-kombo) och fick redan en bild av Intels Thunderbolt-kontroller, som i sig är tillräckligt stor för att vara omisskännlig :
Thunderbolt Controller IC på 15″ 2011 MacBook Pro – med tillstånd jag fixar det
Dessutom kan du fortfarande ansluta vanliga mini Display Port-enheter till Thunderbolt-portar och bara köra video om du så vill.
Även om det inte finns någon Thunderbolt-kompatibel kringutrustning på marknaden just nu, har Western Digital, LaCie och Promise tillkännagett lagringslösningar med Thunderbolt-stöd. Vidare har ett antal leverantörer av medieskapande annonserat eller redan visat stöd, som Avid HD I/O-boxen vi såg på IDF.
Thunderbolt möter redan konkurrens från 4,8 Gbps USB 3.0 som redan har fått en hel del användning på PC-sidan. Parallellerna mellan USB 2.0 / FireWire och USB 3.0 / Thunderbolt är svåra att ignorera, och i slutändan kommer perifer tillgänglighet och märkbara hastighetsskillnader att sälja den ena över den andra i det långa loppet. Framåt kommer det att bli intressant att se Thunderbolt äntligen inse den “lätta” delen av Light Peaks kodnamn, och exakt hur den övergången fungerar för det nystartade gränssnittet.
