Интерфейс Thunderbolt компании Intel, поддерживающий два 10-Гбит/с двунаправленных канала, появился в ноутбуке Apple MacBook Pro наряду с заявлениями о том, что эта технология превзошла USB 3.0.
В наши времена редко случается так, чтобы какая-то новая технология изменила сложившийся компьютерный рынок. Однако именно это произошло несколько недель назад, когда Apple анонсировала семейство ноутбуков MacBook Pro, оснащенных интерфейсом Thunderbolt.
В тот же день вслед за Apple компания Intel анонсировала на телефонной конференции технологию Thunderbolt. Телефонных звонков со всего мира было настолько много, что никто не слышал ведущего, который говорил из конференц-зала в Сан-Франциско.
Однако прошел один день или даже больше, прежде чем мы узнали о реакции промолчавшего большинства крупных производителей ПК, дисплеев и жестких дисков, которые не были замечены среди тех, кто приветствовал появление этой технологии. Теперь, когда шумиха рассеялась, обнаружились некоторые интересные обстоятельства.
Технология Thunderbolt
Thunderbolt поддерживает два двунаправленных канала со скоростью 10 Гбит/с, причем максимальная совокупная производительность в этом методе достигает 40 Гбит/с.
Контроллер Thunderbolt обеспечивает общий транспортный уровень передачи данных по интерфейсам 4x PCI Express Gen 2 и DisplayPort. Основная передача осуществляется по собственному методу инкапсуляции, а также с помощью уникальных механизмов синхронизации и назначения приоритетов трафика для последовательных 10-Гбит/с каналов. Метод Thunderbolt основан на двух технологиях: шине PCI Express и интерфейсе для цифровых дисплеев DisplayPort. Таким образом, с помощью Thunderbolt можно подключать самый широкий ряд периферийных устройств, в т.ч. существующее оборудование с поддержкой USB и FireWire или даже сети Gigabit Ethernet и Fibre Channel.
Intel определяет несколько приложений для этого интерфейса. По данным компании, Thunderbolt может применяться для создания гибких решений. Например, тонкие ноутбуки или клиенты могут использовать Thunderbolt для подключения к дисководам, дисплеям и другим внешним устройствам последнего поколения.
Этот интерфейс обеспечивает передачу больших файлов с высокой скоростью между ПК, фотокамерами и дисководами. Кроме того, его можно будет использовать в качестве прямого интерфейса DisplayPort для подключения к дисплеям.
Intel выпускает два контроллера Thunderbolt: один из них поддерживает единственный кабель с двумя двунаправленными 10-Гбит/с каналами и потребляет около 1 Вт (см. рис. 1). Другой поддерживает два кабеля менее чувствительных к потреблению систем, например, настольных компьютеров.
Рис.1 Intel выпускает 1-Вт контроллер Thunderbolt для поддержки одного кабеля, а также версию этого контроллера для поддержки двух кабелей
Intel – единственный поставщик этих контроллеров, о цене которых пока ничего не сообщается. Однако, по словам представителя компании, они вполне конкурентоспособны по сравнению с контроллерами 10-Гбит/с Ethernet из расчета стоимости на 1 Гбит.
Intel не сообщает также о том, принадлежит интеллектуальная собственность на Thunderbolt каким-либо другим компаниям, или, например, Apple владеет некоторой частью этой собственности. По данным Intel, это безвозмездная технология и со временем компания решит, целесообразно ли лицензировать данный интерфейс для использования в СнК.
Для Thunderbolt требуются новые типы активных кабелей. На текущий момент компания Apple поставляет активный пятипроводный медный кабель для этого интерфейса: четыре провода используются для четырех 10-Гбит/с каналов (два на вход и два на выход), а пятый – для управления трафиком.
Разъем этого интерфейса представляет собой слегка модифицированную версию миниразъема DisplayPort и совместим с существующими устройствами DisplayPort (см. рис. 2). Интерфейс Thunderbolt автоматически определяет трафик DisplayPort и PCI Express. Intel не уточнила, поддерживают ли какие-либо независимые производители разъемов и кабелей Thunderbolt.
Рис.2 Разъем Thunderbolt является модифицированным типом DisplayPort, подключается к существующим портам DisplayPort и поддерживает шину PCI Express
Своим партнерам, производящим продукцию с интерфейсом Thunderbolt, Intel предоставляет технические характеристики только на условиях неразглашения информации. До конца июля Intel намеревается выпустить комплект разработчика с техническими характеристиками этого интерфейса, но не планирует разместить на сайте технические подробности спецификаций. Неясны и перспективы использования этой технологии. Intel может увеличить количество 10-Гбит/с каналов или их скорость, но об этих перспективах пока не было сделано каких-либо заявлений.
Новая экосистема
Характеристики нового интерфейса могут превзойти USB 3.0, максимальная скорость передачи данных по которому составит 5 Гбит/с. В отличие от Thunderbolt, этот интерфейс не будет поддерживать несколько протоколов. У USB большие перспективы применения за счет широкого распространения в компьютерах и периферийных устройствах. Однако у Thunderbolt немало шансов обойти USB, как в свое время того ожидали от FireWire.
Для реализации такого сценария Thunderbolt потребуется поддержка большой экосистемы. Intel назвала компании, которые планируют оказать эту поддержку: Aja, Apogee, Avid, Blackmagic, LaCie, Promise и Western Digital. Intel намеревается оснастить этим интерфейсом компьютеры, дисплеи, запоминающие устройства, аудио- и видеоустройства, фотоаппараты, док-станции и т.д.
Intel показала, как видеофайлы отправляются через интерфейс Thunderbolt со скоростью до 800 Мбайт/с между новым ноутбуком MacBook Pro и опытным образцом устройства памяти от Promise Technology (см. рис. 3). Кроме того, была продемонстрирована нерабочая модель портативного устройства LaCie с двумя портами Thunderbolt и двумя твердотельными дисководами (см. рис. 4).
Рис.3 Новый ноутбук MacBook Pro подключается через Thunderbolt к запоминающему устройству от Promise Technology
Рис.4 Прототип портативного устройства с двумя портами Thunderbolt и двумя твердотельными дисководами
У Apple нет исключительных прав на Thunderbolt. При этом остается неясным, какие ОЕМ-производители будут поддерживать данный интерфейс. «У производителей ПК достаточно большой интерес к Thunderbolt, но пока этот вопрос не обсуждается», – заявил Джейсон Зиллер (Jason Ziller), руководитель программы Thunderbolt для Intel.
Со своей стороны, у Apple неоднозначная история использования новых системных интерфейсов. Она была одной из первых компаний, которые установили FireWire в то время, когда он казался бесспорным кандидатом на победу в старших моделях ПК и потребительских устройствах. Однако USB быстро затмил FireWire, которому так и не удалось покинуть нишу для профессиональных аудио-/видеосистем и высокопроизводительных дисководов. С другой стороны, Apple оказалась среди тех первых компаний, которые с готовностью откликнулись на появление Wi-Fi – ныне популярного стандарта всех ноутбуков.
Вопрос о том, удастся ли Thunderbolt избежать судьбы FireWire, остается открытым. Изначально FireWire получил широкую поддержку от производителей кристаллов и готовых решений, а также намного опередил USB по пропускной способности и времени задержки. Apple лидировала в интеграции этого интерфейса в свои системы, призывая потребителей активнее создавать медиафайлы и пользоваться ими на ноутбуках.
Однако из-за того, что приверженцы FireWire замешкались с развитием этой технологии, возник вопрос о том, станут ли они поддерживать данный интерфейс с первых дней его появления или дождутся обновленной версии. Дальнейшая борьба за право на интеллектуальную собственность охладила энтузиазм рынка. Тем временем USB-интерфейс получил дальнейшее развитие и стал охотно использоваться в системах разных производителей за счет того, что эта технология была безвозмездной, а также постоянно совершенствовалась, сокращая разрыв с FireWire.
Интерфейс USB 3.0 должен был превзойти FireWire, но в этот момент появилась технология Thunderbolt. Впервые она была анонсирована Intel в сентябре 2009 г. как технология оптической связи между устройствами и преемница USB 3.0. В сентябре прошлого года Intel заявила о том, что поставит кристалл контроллера к концу 2010 г. После того как Apple приняла эту технологию, Intel перестала извещать рынок о своих планах. Этот секрет хранился очень тщательно, пока Apple не сообщила о реализации нового интерфейса в своих изделиях.
Почему не USB?
Применение Thunderbolt вызывает некоторые опасения у экспертов рынка, которые считают, что Intel должна заниматься не продвижением нового интерфейса, а усовершенствованием существующего USB.
Критики Thunderbolt опасаются, что появление нового интерфейса приведет к взвинчиванию цен и усложнит использование всех основных новых приложений из-за двух двунаправленных каналов медного кабеля. При этом USB 3.0 уже обеспечивает скорость передачи данных до 5 Гбит/с по медному кабелю и, как Thunderbolt, может работать с оптическими каналами в будущем. По словам одного из заказчиков Intel, Thunderbolt является ошибочной разработкой этой компании.
Возможно, именно по этим публично не высказываемым причинам крупнейшие поставщики ПК, дисплеев и дисководов жестких дисков не поддержали Thunderbolt.
Реализация Thunderbolt, несомненно, будет несколько дороже по сравнению с USB 3.0, поскольку стоимость производимого Intel контроллера примерно та же, что и кристаллов 10-Гбит/с Ethernet, а для реализации интерфейса Thunderbolt требуется уникальный активный кабель, поставки которого до сих пор осуществляет только Apple, и модифицированные разъемы DisplayPort от неизвестной компании. Существует и скрытая стоимость, связанная с внедрением Thunderbolt в устройства и необходимостью сотрудничать с новыми поставщиками.
Apple – единственный производитель компьютеров, который к настоящему моменту принял данный интерфейс, но у этой компании бизнес-модель основана на продаже продукции высшего класса, тогда как большинство производителей ПК и дисплеев работают, в основном, на массовых рынках с меньшей прибылью.
Компании, которые публично не поддержали Thunderbolt, заявляют о том, что в настоящее время нет необходимости в скоростях, превышающих 5 Гбит/с – ту, которую обеспечивает USB 3.0. Руководители Intel в то же время заявляют, что уникальность Thunderbolt – в поддержке дисплеев с разрешением выше HD. Но это пока нишевые приложения. До сих пор Intel не оказывает большой поддержки USB и откладывает планы по использованию этого интерфейса в своих чипсетах для ПК, – отмечают критики Thunderbolt.
Intel считает, что Thunderbolt позволит ОЕМ-производителям установить на свои изделия один порт, который будет поддерживать либо дисплей, либо высокоскоростной канал передачи данных, что упростит систему. Оппоненты отвечают, что устройства, так или иначе, должны поддерживать существующие интерфейсы, а найти место для еще одного разъема для систем с ограниченным пространством, например ультратонких лэптопов, будет очень трудно (см. рис. 5).
Рис.5 Противники использования нового интерфейса Thunderbolt указывают на недостаточно большое пространство для подключения дополнительных разъемов к системе
По мнению Intel, интерфейс Thunderbolt позволит ОЕМ-производителям создавать системы, которые будут использовать внешние быстрые дисководы или графические блоки. Оппоненты Thunderbolt отвечают, что такие решения уже возможны с использованием кабельной версии PCI Express, но они не нашли применения. Так или иначе, противники Thunderbolt желают по-прежнему использовать USB – относительно недорогую и хорошо понятную технологию, которая нашла применение в миллиардах портов компьютеров, периферийных и потребительских устройств.
В перспективе версия USB 3.0, во многом как и Thunderbolt, способна будет поддержать оптические каналы связи и высокие скорости передачи данных.
Несомненно, что Thunderbolt получит большую поддержку от производителей ПК, дисплеев и дисководов верхнего эшелона, но до сих пор неясны перспективы внедрения этого интерфейса.