W końcu poznaliśmy pełną specyfikację Thunderbolt 5 i śmiało możemy powiedzieć, że Intel po raz kolejny nie zawodzi. To kolejny skok naprzód w technologii, który wprowadza nowy standard szybkości, elastyczności i wszechstronności w świecie połączeń. Interfejs ten od dawna jest jedną z głównych zalet najdroższych komputerów, przeważnie wyposażonych w procesory Intela. Odkryjmy razem, jak Thunderbolt 5 rewolucjonizuje nasze doświadczenia z urządzeniami elektronicznymi i co to oznacza dla przyszłości technologii. Zacznijmy jednak od początku.
Co to jest Thunderbolt?
Jak już wspominałem, jest to interfejs sprzętowy opracowany przez firmę Intel, który umożliwia użytkownikom podłączanie urządzeń peryferyjnych do komputerów. Nowsze wersje Thunderbolt, w przeciwieństwie do pierwszych edycji, wykorzystują uniwersalne złącze USB Typu C. Mimo że korzysta z tego samego typu podłączenia, oferują zazwyczaj znacznie wyższe prędkości transferu danych niż standardowe porty USB, co czyni tę technologię niezwykle atrakcyjną. Dzięki temu mamy możliwość podłączenie nie tylko stacji dokujących poszerzających ilość dostępnych gniazd, ale i zewnętrze karty sieciowe LAN 10 Gbit czy nawet karty graficzne.
Oczywiste jest, że skoro technologia została opracowana przez Intela, to przeważnie jest dostępna w platformach wyposażonych w procesor tego producenta. Choć sam producent nie blokuje do niej dostępu, a rozwiązanie technologiczne jest udostępniane bezpłatnie pod warunkiem spełnienia odpowiednich norm, potwierdzonymi badaniami laboratoryjnymi. Właśnie dlatego bardzo ochoczo z tego interfejsu korzysta Apple, w swoich laptopach czy komputerach stacjonarnych. Dodatkowo na rynku znajdziemy też płyty główne dedykowane dla procesorów AMD, wyposażone w zewnętrzny kontroler Thunderbolt, choć niestety stanowią one mniejszość.
Wyjątkową cechą interfejsu Intela, zwłaszcza od czwartej generacji są wspomniane już wymagania certyfikacyjne, które są dość wysokie. Dla przykładu komputer może być wyposażony w port USB4, który obsługuje przepustowość tylko 20 Gb/s bez obsługi zasilania (Power Delivery). To od producenta sprzętu zależy czy będzie chciał zwiększyć przepustowość do 40 Gb/s i dodać obsługę dodatkowych funkcji jak. Specyfikacja dla standardu USB4 jest bardzo elastyczna, ale może być myląca dla konsumentów. Zupełnie inaczej niż ma to miejsce w przypadku gniazd Thunderbolt. Te zawsze obsługują prędkość 40 Gb/s, dostarczanie zasilania czy tunelowanie PCIe dla zewnętrznych procesorów graficznych.
Jeszcze szybsze połączenie
Najważniejszym i największym usprawnieniem w nowej generacji Thunderbolt, jest jego maksymalna przepustowość, która podwoiła się z 40 Gb/s do 80 Gb/s i to przy zachowaniu wymiany danych w obu kierunkach. Innymi słowy, nowa wersja interfejsu Intela będzie korzystała z czterech linii danych, gdzie każda z nich obsługująca prędkość 40 Gb/s.
Jednak nie jest to jedyna możliwość konfiguracji. Thunderbolt 5 ma pozwolić na dynamiczną rekonfigurację linii sygnałowych, tak aby trzy tory przesyłały dane w tym samym kierunku. Oznacza to, że będziemy w stanie uzyskać przepustowość sięgająca nawet 120 Gb/s w jednym kierunku i 40 Gb/s w przeciwną stronę. Będzie to przydatne na przykład, gdy zechcemy podłączyć większą ilość jeszcze szybszych wyświetlaczy i sterowanie nimi za pomocą jednego portu.
Jak tego dokonano?
Aby osiągnąć taką prędkość transmisji, Intel zastosował zupełnie nowy typ sygnalizacji danych o nazwie PAM-3. Pulse Amplitude Modulation (modulacja amplitudy impulsów) umożliwia urządzeniu wysyłanie trzech różnych wartości: -1, 0 i +1. Jest iba określona przez amplitudę sygnału w stosunku do określonych progów. Pułap wysoki zwraca wartość 1, a dolnego -1. Analogicznie sygnał, który zostaje pomiędzy oboma progami, odczytywany jest jako 0. Dzięki temu urządzenie jest w stanie wygenerować 3-bitowy sygnał danych, co skutkuje zwiększoną szybkością ich transmisji.
Dalsze usprawnienia w Thunderbolt 5
By móc w pełni osiągnąć maksymalną przepustowość nowej wersji interfejsu, konieczna była zmiana obsługiwanych już standardów, na ich nowsze wersje. W stosunku to Thunderbolt 4 tak naprawdę zaktualizowano wszystkie możliwe używane protokoły.
Po pierwsze, Thunderbolt 5 jest kompatybilny z DisplayPort 2.1. Ta najnowsza wersja wyjścia wideo jest bardziej wydajna i obsługuje przepustowość do prawie 80 Gb/s dla sygnału wideo. Dzięki temu może obsługiwać wyświetlacze o rozdzielczości 8K przy 60 Hz bez kompresji sygnału czy podpróbkowania kolorów (chroma subsampling). Thunderbolt 5, nawet przekracza możliwości samego DisplayPort 2.1 dzięki możliwości osiągnięcia wspomniane już prędkości wynoszącej 120 Gb/s. Według Intela bez problemu będziemy mogli podłączyć monitory z odświeżaniem sięgającym nawet DisplayPort 2.1.
Następna generacja Thunderbolt podwoi także przepustowość PCIe, umożliwiając jeszcze szybsze dyski zewnętrzne i karty graficzne, których wydajność jest obecnie dość mocno ograniczona. Dla porównania, dyski SSD podłączony przez Thunderbolt 4 mogą osiągać prędkość do 2800 MB/s, w nowym standardzie uzyskamy zatem 5600 MB/s. Oznacza to, że niewiele brakuje do pełnej wydajności Interfejsu PCie Expres 4.0 dla nośników NVMe. Można się też spodziewać, że na rynek trafią również nowe wersje zewnętrznych kart graficznych. Śmiało można powiedzieć, że rozwój ich został właśnie zatrzymany przez limity złącza Thunderbolt obecnej generacji, które nie zmieniły się od 2015 roku od czasu premiery trzeciej wersji. Podojenie prędkości interfejsu PCIe nie oznacza to, że najnowsza wersja interfejsu nagle zacznie tunelować 8-linii sygnałowych. Intel po prostu zdecydował się na aktualizacje obsługiwanej wersji z PCIe 3.0 na 4.0.
Nowy wersja Thunderbolt będzie też oczywiście kompatybilna z najnowszą odsłoną interfejsu Universal Serial Bus. Mowa oczywiście o USB4 2.0. Nowy standard ma również oferować maksymalną przepustowość 80 Gb/s. Oczywiście nie zapomniano o wstecznej kompatybilności w tym z dość rzadko używanym standardem USB 3.2 2×2, który zapewnia transfer plików z prędkością 20 Gb/s. Oczywiście nie zapomniano o funkcji Power Delivery. Najnowszy standard Thunderbolt umożliwia uzyskanie pełnej przepustowości i jednoczesne ładowanie z maksymalną mocą 240 Watów.
Nie tylko dla platformy Intel
Wcześniejsze wersje interfejsu Thuderbolt były integrowane bezpośrednio z procesorami od Intela. I choć możemy być pewni, że w przyszłości producent ponownie zdecyduje się na takie rozwiązanie, w nadchodzących nowych procesorach, to nie oznacza to, że nowej wersji Interfejsu nie znajdziemy na innych urządzeniach.
Śmiało możemy obstawiać, że Thunderbolt 5 zawita w komputerach od Apple. Przecież rozwiązanie to podobnie jak sprzęt z logiem ugryzionego jabłka jest kierowany dla twórców. Dodatkowo jak podaje sam Intel początkowo sama kompatybilność z Thunderbolt 5 ma być zapewniana przez dedykowany układ SoC. Takie rozwiązanie daje dużo łatwiejszą możliwość adaptacji rozwiązania czy to na płytach głównych, czy dedykowanych kartach rozszerzeń.
Niestety nie mamy też dobrych informacji. Pierwszych urządzeń obsługujących najnowszą wersję Thunderbolt możemy spodziewać się na początku 2024 roku. Czyżby po raz kolejny targi CES, odbywające się w Las Vegas, miałyby być miejscem, gdzie zostaną zaprezentowane nowe rozwiązania? Czas pokaże. Pamiętajmy, że jeszcze w tym roku zadebiutują mobilne wersje procesorów Meteor Lake oraz odświeżona wersja desktopowych Raptor Lake. Być może z myślą o tych układach niektórzy producenci zechcą wyposażyć swoje produkty w najnowsze rozwiązanie Intela – Thunderbolt 5.
