تاندربولت یا Thunderbolt پورتی است که چند سالی از تولد آن گذشته ولیکن هنوز در کامپیوترهای ویندوزی متداول نشده است. ببینیم اینتل برای مادربوردهای جدید و این پورت چه برنامه‌ای دارد.

تبلیغات ۷۲۰ در ۹۰

پورت Thunderbolt که معنای آن در زبان شیرین فارسی آذرخش است، پورتی است که چند سالی از تولد آن گذشته ولیکن هنوز شاید بسیاری از افرادی که با پی‌سی آشنا هستند، از آن استفاده نکنند و خبر بدتر این است که کاربران عادی اکثراً اطلاعی در مورد پورت جدیدی که اینتل مشتاق گسترش آن است ندارند.

مشخصه‌ها و ویژگی‌های تاندربولت

تاندربولت از این جهت آذرخش نامیده شده که سرعت بسیار بالایی دارد. USB 3.0 پهنای باندی معادل 5000 کیلوبیت در ثانیه دارد حال آنکه تاندربولت مسیر خود را از پهنای باند 10000 کیلوبیت در ثانیه‌ای شروع کرده و نسل‌های بعدی آن به 20 هزار کلیوبیت بر ثانیه و حتی سرعت‌های بالاتر می‌رسند. در واقع نسل دوم سرعت جمعی 20 گیگابیت در ثانیه دارد و در پلتفرم Skylake که معماری جایگزین برودول و هسول است، باید منتظر کنترلر Alpine Ridge و سرعت دو برابری باشیم.

بنابراین آلپاین ریج، سرعت تاندربولت مادربوردهای سازگار با تراشه‌های Skylake را به رقم 40 گیگابیت در ثانیه می‌رساند.

یک اس‌اس‌دی فوق‌العاده سریع نهایتاً به سرعتی در حد 1.5 گیگابایت بر ثانیه یا به عبارتی 12 گیگابیت در ثانیه می‌رسد حال آنکه تاندربولت مشکلی با سرعت 20 گیگابیت بر ثانیه ندارد!

شاید در ابتدا به نظر برسد که تاندربولت برای وسایل ذخیره‌سازی طراحی شده ولیکن این طور نیست. همیشه نیاز به پورت‌های فوق‌العاده سریع جهت اتصال وسایل جانبی داشته‌ایم و خواهیم داشت. مثلاً یک کارت گرافیک رده اول را در نظر بگیرید که روی اسلاتی با طول 16 مسیر پی‌سی‌آی‌اکسپرس نصب شده است. این کارت گرافیک با استفاده از فقط 8 مسیر پی‌سی‌آی‌اکسپرس 3.0 هم به خوبی کار می‌کند و افت عملکرد قابل توجه نیست. در ارتباط 8 مسیره‌ی PCIe 3.0 که به اختصار PCIe x8 گفته می‌شود، پهنای باند حدود 80 هزار کیلوبیت در ثانیه است.

 پی‌سی‌آی‌اکسپرس 3.0 با 8 مسیر را با تاندربولت 3 مقایسه کنید! 2 برابر بیشتر است و این یعنی کارت گرافیک‌های متوسط را هم می‌توان به صورت اکسترنال استفاده کرد. البته پهنای باند فقط یکی از فاکتورهای مهم در این شکل کاربرد کارت گرافیک است. کارت گرافیک برخلاف وسایل ذخیره‌سازی، روی تأخیر هم به شدت حساس است. هر چه تأخیر کمتر باشد، ارتباط پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی سریع‌تر و بهینه‌تر می‌شود و طبعاً سرعت اجرای بازی افزایش می‌یابد.

تاندربولت اول در برابر USB نسخه‌ی دوم و سوم

تاندربولت اول در برابر USB نسخه‌ی دوم و سوم

دلایل ناشناخته ماندن و کاربرد کم تاندربولت

اینتل کنترلر تاندربولت را مجدانه بهینه کرده تا به پهنای باند بالاتر دست یابد. هر نسخه یک گام بلند بوده است. کاربران محصولات Apple بیشتر با تاندربولت آشنا هستند و وسایل جانبی خوبی هم با این پورت معرفی شده که ویژه‌ی مک و مک‌بوک‌هاست. اما در مورد دستاپ‌های ویندوزی چطور؟ آیا اپل در موفقیت تاندربولت نقش داشته یا مشکل چیز دیگری است؟

پاسخ را با این مقدمه شروع می‌کنم که اینتل مغز متفکر دنیای چیپ‌ست است و اپل بیشتر روی گسترش استفاده از تاندربولت و پیاده‌سازی خوب آن کار کرده است. اینتل تاندربولت را روی چیپ‌ست‌های مختلفی پیاده‌سازی کرده و مادربوردهای زیادی در بازار پی‌سی وجود دارد که با تاندربولت سازگاری دارند. اما چند اشکال جدی مانع از استقبال خوب کاربران شده است:

  • تاندربولت ویژگی Hot Plugging را در کارنامه دارد ولی در عمل از اتصال سریع و بی‌دردسر وسایل جانبی به صورت 100 درصدی پشتیبانی نمی‌کند.
  • عملکرد از نظر پهنای باند و تأخیر در مورد مک‌ها بهتر از ویندوزی‌هاست.
  • وسایل جانبی با پورت تاندربولت تأییدیه‌ی سازگاری با ویندوز را ندارند و گاهاً با ویندوز مشکل پیدا می‌کنند.

 منظور از Hot Plugging یا اتصال در حالت روشن این است که وقتی کامپیوتر یا لپ‌تاپی روشن است، بتوان یک ابزار جانبی را به آن متصل یا از آن جدا کرد. USB نمونه‌ای از پورت‌هایی سازگار با Hot Plugging است.

با این حساب اگر اوضاع به همین شکل پیش برود و وسایل جانبی از نظر تعداد و سازگاری با ویندوز و مادربوردهای مجهز به تاندربولت، پیشرفت نکنند، ممکن است پورت تاندربولت هم مثل FireWire روزی به تاریخ بپیوندند. FireWire پورتی بود که اپل روی آن سرمایه‌گذاری ویژه کرد ولیکن عدم کاربرد گسترده، منجر به کنار گذاشتن آن شد. سرعت فایروایر 800 در تصویر زیر تقریباً 4.5 برابر USB 2.0 است که رقم فوق‌العاده‌ای برای این روزها نیست ولیکن در زمان خود سرعت نسبتاً بالایی بود.

مقایسه‌ی سرعت کابل FireWire منسوخ شده با USB و THunderbolt

مقایسه‌ی سرعت کابل FireWire منسوخ شده با USB و THunderbolt

اینتل چه فکری برای گسترش Thunderbolt کرده است؟

پورت تاندربولت روی مادربوردی از ایسوس

پورت تاندربولت روی مادربوردی از ایسوس

اینتل در مهاجرت از چیپ‌ست‌های سری 7 و 8 مثل Z87 و Z77 به چیپ‌ست جدید Z97 در مادربوردهای سری 9 خود، به این فکر افتاده که راهی ارزان‌تر برای استفاده از تاندربولت معرفی کند و آن امکان اضافه کردن تاندربولت با استفاده از کارت‌های جانبی است که روی اسلات PCIe نصب می‌شوند. این کارت‌ها لزوماً جزء بسته‌بندی مادربورد نیستند و از این جهت اگر کاربر به آن نیازی نداشته باشد، هزینه‌ی اضافی پرداخت نمی‌کند.

شاید شما هم مثل من می‌گویید جنبه‌ی منفی این روش، استفاده‌ی کمتر از تاندربولت است! اما بخش پر لیوان را هم ببینیم، اینکه کاربران با هر مادربوردی می‌توانند یک کارت اضافی تهیه کرده و از نعمت سرعت بسیار بالای تاندربولت اینتل بهره‌مند شوند. البته فراموش نکنید که چیدمان کلی مادربورد باید از هدر تاندربولت پشتیبانی کند. اینتل مادربوردهایی با چیپ‌ست H87، H97، Q87، Z87 و Z97 و نیز مادربوردهای ویژه‌ی سری اکستریم با چیپ‌ست X79 را در دستور کار قرار داده است.

جالب اینجاست که سازندگان مادربورد هم متوجه استقبال ضعیف از تاندربولت شده‌اند و به عنوان مثال ایسوس هیچ مادربوردی با چیپ‌ست حرفه‌ای Z97 مجهز به تاندربولت ارایه نکرده است. کاربران اگر نیاز داشته باشند، می‌توانند کارت‌های جانبی تاندربولت را مورد استفاده قرار دهند.

مشکل اتصال در حالت روشن

اپل از دو جنبه‌ی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مشکل اتصال وسایل از طریق تاندربولت، آن هم در زمانی که سیستم روشن است را حل کرده است. اما در مورد ویندوز مشکل هنوز هم جدی است. اما چرا؟

از سخت‌افزار شروع می‌کنیم. برای جدا کردن و متصل کردن سریع وسایل جانبی، اینتل این اجازه را به سازندگان مادربورد نداده که ارتباط تاندربولت یا کارت جانبی آن را به روش قطعی ارتباط PCIe از پردازنده انجام دهند. قطعی ارتباط تاندربولت از طریق PCH یا هاب کنترلری پلتفرم صورت می‌گیرد. بخشی پیچیده که تقریباً تمام وسایل متصل به پردازنده را کنترل می‌کند و نمی‌توان به راحتی از آن استفاده کرد و تاندربولت را قطع و وصل نمود. کاری که در مورد USB بدون هیچ مشکلی و به راحت‌ترین روش ممکن انجام می‌شود.

اما اپل این مشکل را با پشتیبانی کامل سیستم عامل و در واقع هماهنگی نرم‌افزار و سخت‌افزار حل کرده است. مسیر یا Lane پی‌سی‌آی‌اکسپرس مستقیماً از پردازنده قطع و وصل می‌شود و سیستم عامل چنین اجازه‌ای را به ابزارهای جانبی می‌دهد.

قطع و وصل تاندربولت از طریق درایور چیپ‌ست و هاب کنترلر پلتفرم

قطع و وصل تاندربولت از طریق درایور چیپ‌ست و هاب کنترلر پلتفرم

در سوی دیگر، مایکروسافت است که به نظر می‌رسد هماهنگی خوبی با اینتل نداشته و در نتیجه اینتل تنها با استفاده از درایور چیپ‌ست خود قادر به حل مشکل است که در نهایت مشکل اتصال در حالت روشن را پیش آورده است.

پلتفرم هسول اکستریم و حل مشکلات تاندربولت

اما همه‌چیز در فضای تیره و تار ناامیدی نیست! اینتل در مادربوردهای مبتنی بر چیپ‌ست X99 یا همان پلتفرم معروف هسول اکستریم که اخیراً آن را بررسی کردیم، بالاخره این اجازه را به سازندگان مادربورد داده که مسیرهای ارتباطی PCIe را مستقیماً از پردازنده جدا و متصل کنند. البته فعلاً تولیدکنندگان برتر مادربورد از همان روش کارت‌های جانبی برای اضافه کردن پورت تاندربولت استفاده می‌کنند ولیکن اصل موضوع این است که حالا می‌توان مشکل اتصال سریع را حل شده قلمداد کرد. نمونه‌ای از کارت‌های جانبی تاندربولت را ببینید:

چند کارت PCI-Express برای اضافه کردن پورت تاندربولت به کامپیوتر

چند کارت PCI-Express برای اضافه کردن پورت تاندربولت به کامپیوتر

یک مشکل یا محدودیت دیگر در حال حاضر این است که پس از بیدار شدن ویندوز (خارج شدن از حالت Sleep) امکان روشن کردن ابزارهای جانبی با پورت تاندربولت وجود ندارد. بنابراین برای حل این مشکل هم یا ویندوز باید پیش‌قدم شود و یا باید کارت‌های جانبی سوییچی داشته باشند که حالت Sleep وسایل متصل از طریق تاندربولت را غیرفعال کند.

ویژگی‌های تاندربولت جدید

فعلاً تاندربولت به استفاده از نسخه‌ی سوم پی‌سی‌آی‌اکسپرس کوچ نکرده است اما مشکلی هم در مورد پهنای باند نداریم و موضوع مهمی نیست.

تاندربولت جدید از نظر درایوری بروز شده تا بتوان با آن شبکه ایجاد کرد. Thunderbolt Networking به این معنی است که می‌توان چند کامپیوتر ویندوز یا مک را با کابل تاندربولت شبکه کرد. سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه تقریباً 10 برابر بیشتر از پورت شبکه‌ی مادربوردهای خوب فعلی است. بدون استفاده از سوییچ‌ها و کارت شبکه‌های سریع می‌توان به این سرعت فوق‌العاده دست یافت که برای ویندوز و مک و از آن مهم‌تر، کاربرانی که به شبکه‌های کوچک و ارزان نیاز دارند یک خبر بسیار خوب است هر چند هزینه‌ی مادربوردهای جدید هم کم نیست.

مادربوردهایی که در صفحه‌ی مشخصات خود عبارت Gigabit Ethernet، GbE یا 1GigE دارند، سرعت شبکه‌ای برابر با 1 گیگابیت بر ثانیه دارند.

شما تاکنون چه تجربه‌ای با تاندربولت و وسایل جانبی مبتنی بر این پورت داشته‌اید و آیا فکر می‌کنید روزی ممکن است تاندربولت کاربردی بیش از USB داشته باشد؟