محصول با موفقیت به سبد خرید اضافه شد
تعداد از این محصول :
مجموع قیمت :
0 مورد در سبد خرید شما موجود است.یک آیتم در سبد خرید شما وجود دارد.
جمع محصولات :
ارسال تعیین خواهد شد
مجموع قیمت :
همه چیز درباره Thunderbolt
یک سال پس از آغاز کار تاندربولت (Thunderbolt) روی پلتفرم‌های اپل، سرانجام این اینترفیس سریع روی سیستم‌های PC نیز پیاده‌سازی شد. اتصال 10 گیگابیت در ثانیه‌ای این فناوری سریع و در عین حال مقیاس‌پذیر، نویدبخش امکان ارایه محصولات گرافیکی خارجی است. اما اجازه بدهید ببینیم که آیا این فناوری جذاب واقعا برای آغاز پرواز خود آماده است یا خیر؟
کاربران PC و مکینتاش هرگز در مورد این موضوع که کدام‌یک از پلتفرم‌های مذکور دارای بهترین سیستم عامل است به توافق نرسیده‌اند. اما وقتی نوبت به سخت‌افزار می‌رسد، دنیای PC دارای یک برتری انکارناپذیر است. ما در هنگام انتخاب پردازنده‌ها، کارت‌های گرافیکی و مادربردها با گسترده بسیار متنوع‌تری از گزینه‌ها مواجه هستیم. از سوی دیگر اگر در حال استفاده از یک سیستم Mac باشید، باید منتظر بمانید تا اپل پشتیبانی درایوری از ابزار مورد نظر شما را فراهم نماید (البته اگر اساسا تصمیم به انجام چنین کاری بگیرد).
تاندربولت این قاعده که سیستم‌های PC همیشه اولین پلتفرم برای پیاده‌سازی جذاب‌ترین فناوری‌ها هستند را شکست. برای مدتی نزدیک به یک‌سال، کاربران مکینتاش مشغول لذت بردن از قابلیت‌های فناوری مذکور بودند که توسط اینتل توسعه یافته است. از سوی دیگر، کاربران حرفه‌ای PC چاره‌ای جز نشستن و انتظار کشیدن نداشتند، هر چند که کمبود و گرانی ابزارهای کلاینت مبتنی بر فناوری جدید باعث می‌شد تحمل تماشای دسترسی کاربران مکینتاش به تاندربولت آسان‌تر باشد.
MSI به‌تازگی مادربرد Z77A-GD80 خود را به‌عنوان اولین مادربرد با قابلیت پشتیبانی از تاندربولت عرضه کرد و به انحصار اپل در مورد چیزی که می‌تواند جذاب‌ترین اینترفیس موجود از زمان ارایه استاندارد اولیه USB به بعد باشد، خاتمه داد. مادربرد مذکور اساسا با مدل Z77A-GD65 یکسان است، البته به استثنای یک درگاه تاندربولت 10 گیگابیت در ثانیه‌ای روی پنل I/O پشتی مادربرد که جایگزین خروجی DVI شده و اضافه شدن یک تنظیم‌کننده ولتاژ 14 مرحله‌ای جدید.
شکل 1
اگر هنوز با تاندربولت یا مفاهیم آن آشنایی ندارید، ما بدون هیچ تردیدی بر این باور هستیم که فناوری مذکور تبدیل به اینترفیسی خواهد شد که شما حتما روی سیستم بعدی خود به‌دنبال آن خواهید بود، حتی اگر اکوسیستم ابزارهای سازگار با آن برای مدتی محدود بماند.
بد نیست بدانید تاندربولت نام یکی از نوآوری‌های اینتل است که در اصل با اسم رمز Light Peak شناخته می‌شد: یک لایه فیزیکی اپتیکال که برای اتصال تجهیزات جانبی مورد استفاده قرار می‌گرفت. وقتی شرکت اینتل پروژه Light Peak خود را برای اولین بار در IDF 2009 به‌نمایش گذاشت، تصور می‌شد که اتصال اپتیکال می‌تواند یک پهنای باند 10 گیگابیت بر ثانیه‌ای را فراهم سازد. با این‌حال، یک نسخه پیاده‌سازی شده با سیم‌های مسی توانست عملکردی بسیار بهتر از حد انتظار را به نمایش گذاشته و به اینتل امکان دهد که علاوه بر کاهش هزینه‌ها، تا 10 وات تغذیه را در اختیار ابزارهای متصل شده قرار دهد.
شکل 2
بزرگ‌ترین استدلال مخالف از سوی کاربران این است که ما از قبل اینترفیس USB 3.0 را در اختیار داریم که ارزش افزوده خود را در چیپ‌ست‌های موجود به نمایش گذاشته، حالا چرا باید پول بیشتری را برای یک اینترفیس دیگر بپردازیم؟ به هر حال یک درگاه USB نسل سومی با پهنای باند 5 گیگابیت در ثانیه تقریبا قادر است حداکثر عملکرد یک SSD مدرن را پوشش دهد. با این‌حال باید توجه داشته باشید که تاندربولت تنها یک اینترفیس دیگر برای تجهیزات جانبی نیست. این فناوری، DiplayPort و PCI Express را در یک جریان داده سریال ترکیب نموده و امکان دستیابی به راه‌حل‌های اتصالی بسیار قدرتمند را فراهم می‌سازد.
تولیدکنندگان در طول سال‌ها همیشه روی توسعه گرافیکی مبتنی بر USB کار کرده‌اند، اما هرگز به موفقیت واقعی نرسیده‌اند زیرا مجموعه فرامین منحصربهفرد USB اساسا برای تسهیل I/O گرافیکی با عملکرد بالا طراحی نشده است.
با این‌حال، اینترفیس تاندربولت که تاخیر پایین و پهنای باند بالا را در کنار یکدیگر فراهم می‌کند، یک فناوری انتقال قدرتمند با پشتیبانی از هماهنگ‌سازی زمانی فوق‌العاده دقیق را ارایه می‌کند که برای ابزارهای صوتی و ویدیویی خارجی ایده‌آل خواهد بود.
شکل 3
تاندربولت چطور کار می‌کند؟
سیستمی که به کنترلرهای تاندربولت مجهز شده، به دو روش می‌تواند با آن‌ها ارتبـاط برقـرار کنـد: اتصـال مستقیم کنترلرها به لینک‌های PCI Express که از یـک پــردازنـده کـلاس Sandy Bridge یـا Ivy Bridge سرچشمه می‌گیرند و یا تامین اتصال از طریق لینک PCIe فراهم شده توسط PCH (هاب کنترلر پلتفرم).
به نظر می‌رسد روی سیستم‌های دسکتاپ اکثر فروشندگان مادربرد از روش دوم بهره خواهند گرفت تا از انحصاری شدن مسیرهای مبتنی بر پردازنده اجتناب کنند زیرا این مسیرها عموما برای استفاده از کارت‌های گرافیکی الحاقی مورد نیاز هستند. از سوی دیگر، این پیکربندی امکان مواجه شدن با یک گلوگاه را به‌وجود می‌آورد زیرا اتصال DMI مابین پردازنده و چیپ‌ست از نظر تئوری برای یک پهنای باند دو طرفه 2 گیگابیت در ثانیه‌ای مناسب است. اگر تعداد زیادی از ابزارهای ذخیره‌سازی SATA را به سیستم متصل کرده باشید، کاملا قابل درک خواهد بود که حداکثر عملکرد تاندربولت به‌طور چشمگیری محدود شود.
در شکل 3، می‌توانید ببینید که داده‌های DisplayPort بیت کنترلر تاندربولت و FDI یا همان اینترفیس نمایشگر انعطاف‌پذیر PCH هدایت می‌شوند، زیرا کانکتورهای نمایشگر به این اینترفیس متصل شده‌اند. FDI یک مسیر مخصوص به‌خود است و به‌طور اختصاصی برای حمل اطلاعات نمایشگر رزرو شده است، به همین دلیل بر پهنای باند قابل دسترسی از طریق DMI 2.0 تاثیری نخواهد داشت.
شکل 4
سیگنال‌های PCIe و DisplayPort به‌طور جداگانه وارد کنترلر تاندربولت می‌شود. این سیگنال‌ها سپس تسهیم (Multiplexed) شده و از کابل تاندربولت عبور می‌کنند تا در انتهای دیگر کابل مجدد از یکدیگر تفکیک یا de-Multiplexed شوند.
شکل 5
تاندربولت به کابل‌های فعال نیاز دارد و همین ویژگی باعث می‌شود که کابل‌های مربوطه بسیار گران (نزدیک به 50 دلار) باشند. هر انتهای کـابل بـه دو تـراشه فـرسـتنده/گیـرنده کـوچک و کـم‌مـصرف Gennum GN2033 مجهز است که وظیفه تقویت سیگنال عبور کننده از کابل و دستیابی به نرخ انتقال داده 10 گیگابیت بر ثانیه را در فواصلی تا حد 3 متر بر عهده دارند.
همان‌طور که اشاره کردیم، در ابتدا قرار بود تاندربولت با استفاده از یک لایه فیزیکی اپتیکال و بهره‌گیری از کابل‌های فیبر نوری پیاده‌سازی شود. با این‌حال اینتل متوجه شد که می‌تواند با هزینه بسیار پایین‌تری و تنها با استفاده از سیم‌کشی مسی به هدف خود یعنی پهنای باند 10 گیگابیت در ثانیه برای هر کانال دست پیدا کند. البته کار روی طرح‌های آماده شده برای یک پیاده‌سازی مبتنی بر ساختار اپتیکال همچنان ادامه دارد و انتظار می‌رود که کابل‌های اپتیکال امکان برقراری اتصالات در فواصل طولانی‌تر را در آینده نزدیک فراهم کنند. از سوی دیگر، کابل‌کشی مسی می‌تواند یک تغذیه 10 واتی را برای ابزارهای متصل شده به اینترفیس تامین نماید. هنگامی‌که کابل‌های اپتیکال ارایه شوند، ابزارهای متصل شده به منبع تغذیه جداگانه‌ای برای خودشان نیاز خواهند داشت.
شکل 6
به‌رغم آن‌که تاندربولت خصوصیات منحصربهفرد فراوانی را به همراه دارد، اما به‌عنوان یک اینترفیس دارای قابلیت‌های مشترکی با سایر فناوری‌ها است. برای مثال، این فناوری از Hot-Plugging پشتیبانی می‌کند و همانند FireWire طراحی شده تا در یک زنجیره متوالی کار کند. ماشین‌هایی که به تاندربولت مجهز شده‌اند دارای یک یا دو درگاه هستند که هر کدام از آن‌ها حداکثر از 7 ابزار زنجیره‌سازی شده پشتیبانی می‌کنند. دو عدد از این ابزارها می‌توانند نمایشگرهای مجهز به درگاه DisplayPort باشند. به این ترتیب امکانات شما برای اتصال تجهیزات جانبی عبارتند از:
- پنج ابزار و دو نمایشگر مبتنی بر تاندربولت
- شش ابزار و یک نمایشگر مبتنی بر تاندربولت
- شش ابزار و یک نمایشگر از طریق آداپتور mini-DisplayPort
- پنج ابزار، یک نمایشگر مبتنی بر تاندربولت و یک نمایشگر از طریق آداپتور mini-DisplayPort
شکل 7
البته برقراری اتصال زنجیره‌ای مستلزم آن است که هر ابزار (به استثنای ابزار آخر) دارای دو درگاه تاندربولت باشد. بنابراین وقتی شما یک نمایشگری با تنها یک درگاه تاندربولت یا اساسا بدون چنین درگاهی (با استفاده از یک آداپتور mini-DisplayPort) را به درگاه تاندربولت سیستم خود متصل می‌کنید، هیچ راهی برای انتقال سیگنال به ابزار بعدی در زنجیره وجود نخواهد داشت. بنابراین اگر تصمیم دارید ابزارهای متعددی را به درگاه مذکور متصل کنید، نمایشگرها باید در انتهای زنجیره قرار داشته باشند.
خود کانکتور تاندربولت از نظر فیزیکی با mini-DisplayPort سازگار است، بنابراین تبدیل کردن کانکتور به یک خروجی نمایشگر بسیار آسان خواهد بود.
اما آیا ملاحظاتی برای قرار دادن داده‌های PCIe و DisplayPort روی یک کابل واحد وجود دارد؟ از نظرتئوری خیر. اپل و اینتل مشکلات اولیه کیفیت نمایشگر که روی سخت‌افزارهای اولیه به چشم می‌خوردند را از طریق یک به‌روزرسانی Firmware در سال 2011 برطرف کردند. اینترفیس دو کانال داده را به‌خدمت می‌گیرد که هر یک قادر به انتقال 10 گیگابیت بر ثانیه در هر امتداد هستند. راه‌حل ارایه شده از یک کانال برای ابزار I/O و از دیگری برای انتقال سیگنال نمایشگر استفاده می‌کرد. حتی هنوز هم ما از پهنای باند 10 گیگابیت در ثانیه به‌عنوان مشخصات رسمی تاندربولت اشاره می‌کنیم، زیرا عملکرد این دو کانال با یکدیگر ترکیب نمی‌شوند.
شکل 8
تاندربولت با در نظر گرفتن چند مدل استفاده طراحی شده بود که یکی از آن‌ها انتقال داده با پهنای باند بالا و تاخیر پایین برای کاربردهای حرفه‌ای ویدیویی و صوتی است. این مدل، انبوهی از انتقال‌های ترتیبی را در بر می‌گیرد. بنابراین ما می‌توانید Iometer را اجرا کرده و بیشترین تعداد بلوک‌های 128 کیلوبایتی را به‌منظور سنجش عملکرد بالقوه تاندربولت به آن تحمیل کنیم.
ما در تلاش‌‌های خود برای آزمایش محدودیت‌های اینترفیس‌های ذخیره‌سازی خارجی، از چند محفظه RAID خارجی استفاده کرده و در نتیجه کاشه‌سازی را غیرفعال کردیم.
ما برای آزمایش اینترفیس‌های FireWire 400/800، USB 2.0 و eSATA از یک LaCie 4big Quadra استفاده کردیم. دستیابی به یک گزینه مبتنی بر USB 3.0 کمی مشکل‌تر بود، با این‌حال ما توانستیم یک DriveStation Quad USB 3.0 از شرکت Buffalo Technology را برای این منظور به خدمت بگیریم. Promise نیز Pegasus R6 خود با سازگاری تاندربولت را در اختیارمان قرار داد. هر سه محفظه مذکور با هارددیسک‌های Hitachi Deskstar 7K3000 پر شده بودند.
در یک مقایسه عملکرد خام، تاندربولت برنده بلامنازع رقابت بود. به‌طور دقیق‌تر Pegasus R6 مبتنی بر هارددیسک توانست حداکثر پهنای باندی نزدیک به 925 مگابایت بر ثانیه را در جستارهای عمیق فراهم سازد. به‌خاطر استفاده از دومین کانال تاندربولت کابل برای انتقال داده‌های نمایشگر، رکورد 925 مگابایت بر ثانیه‌ای به محدودیت 1 گیگابایت بر ثانیه‌ای اینترفیس مذکور در یک امتداد بسیار نزدیک است. به‌رغم نزدیک شدن به سقف عملکرد، تاندربولت عملا توانست پنج گزینه دیگر شرکت‌کننده در این آزمایش را خرد کند.
نکته جالب توجه این بود که پس از تعویض هارددیسک‌های نصب شده در محفظه‌ها با درایو‌های Crucial M4 SSD، تغییر چندانی در سرعت انتقال داده‌ها روی DriveStation Quad و 4big Quadra مشاهده نشد، در حالی‌که پهنای باند Pegasus R6 به 965 مگابایت بر ثانیه افزایش یافت.
این افزایش اندک در عملکرد دستگاه تایید می‌کند که ما اینترفیس تاندربولت را با شش هارددیسک در یک پیکربندی RAID 0 اشباع کرده‌ایم. با استفاده از 4 هارددیسک در Pegasus R4، حداکثر پهنای باند با استفاده از اینترفیس تاندربولت به 600 مگابایت بر ثانیه رسید. نمودار شکل 9، حداکثر پهنای باند I/O اینترفیس‌های مختلف را در این آزمایش نشان می‌دهد.
شکل 9
توجه داشته باشید که این نمودار حداکثر پهنای باند نتایج ترتیبی ما را نشان می‌دهد که از آزمایش یک ابزار متصل به درگاه تاندربولت به‌دست آمده‌اند. به گفته شرکت Promise، در صورتی که تعداد ابزارهای متصل شده به یک درگاه افزایش پیدا کند، مجموع عملکرد اینترفیس به‌خاطر سربار پروتکل لازم برای مدیریت ابزارهای متعدد، به آرامی شروع به کاهش خواهد کرد.
در نتیجه، اگر می‌خواهید حداکثر پهنای باند اینترفیس را در اختیار داشته باشید، بهتر است از یک ابزار پرسرعت استفاده کنید تا چند ابزار کندتر. به‌طور طبیعی، وقتی چند ابزار را به یک هاب USB 2.0 یا زنجیره اتصال FireWire متصل می‌کنیم نیز شاهد افت مجموع عملکرد آن ابزارها خواهیم بود.
با وجود نتایج تاثیرگذار در آزمایش‌های ترتیبی (Sequential) عملکرد I/O تصادفی تاندربولت به‌طور چشمگیری ضعیف‌تر است. این همان وضعیتی است که غالبا در هنگام کار با اینترفیس‌های خارجی با آن مواجه می‌شوید. قرار دادن یک درایو SATA داخلی در یک محفظه با نوعی تراشه Bridge برای اتصال به اینترفیس‌های خارجی، بر پتانسیل ذاتی دیسک مذکور تاثیر منفی خواهد گذاشت. این موضوع می‌تواند به خود اینترفیس نسبت داده شود. برای مثال، USB و FireWire به‌طور کامل صف‌گذاری (Queuing) فرمان را نادیده می‌گیرند و به همین دلیل در آزمایش‌های مقایسه‌ای به نظر می‌رسد که همیشه در مقابل صفی با عمق یک قرار گرفته‌اند.
چندان تعجب‌آور نیست که ببینیم هارددیسک‌ها پهنای باند پایینی را در آزمایش‌های درگیر با خواندن تصادفی داده‌ها از خود نشان می‌دهند.
کنترلرهای تاندربولت: پنج نمونه، همگی ساخت اینتل
سیستم‌هایی که از فناوری تاندربولت پشتیبانی می‌کنند، همگی به‌طور یکسان تولید نشده‌اند. با وجود آن‌که انحصار تولید کنترلرهای منطبق با تاندربولت در حال حاضر به اینتل تعلق دارد، اما نمونه‌های مختلفی از این کنترلرها در دسترس قرار گرفته‌اند. جدول 1 مشخصات هر یک از این کنترلرها را فهرست می‌کند.
جدول 1
اسم رمز کنترلر | شماره مدل | کانال‌های تاندربولت | DisplayPort | اینترفیس PCIe | اندازه بسته‌بندی | TDP | حوزه هدف |
Cactus Ridge 4C | DSL3510L | 4 | 2 خروجی | x4 نسل دوم | 12×12 میلی‌متر | 8/2 وات | PC، ابزارهای قابل زنجیره‌سازی |
Cactus Ridge 2C | DSL3310 | 2 | 1 خروجی | x4 نسل دوم | 12×12 میلی‌متر | 1/2 وات | PC |
Port Ridge | DSL2210 | 1 | - | x2 نسل دوم | 5×6 میلی‌متر | 7/0 وات | ابزارهای Endpoint |
Light Ridge | CV82524EF/L | 4 | 2 خروجی | x4 نسل دوم | 15×15 میلی‌متر | 2/3 وات | PC، ابزارهای قابل زنجیره |