Thunderbolt port: moderný štandard pre rýchle pripojenie a vysoký výkon

Moderný svet výpočtovej techniky sa opiera aj o rýchly prenos dát, kvalitný obraz a pohodlné prepojenie zariadení bez zbytočnej kabeláže. Výrobcovia preto potrebujú rozhranie, ktoré zvládne všetko naraz a zároveň ostane kompaktné a spoľahlivé. Presne tým sa stal Thunderbolt port. Dokáže preniesť vysokú rýchlosť, napájanie aj videosignál jedným káblom a umožňuje používanie moderných monitorov, dokovacích staníc aj externých grafík. Vďaka tomu prináša flexibilitu, ktorú staršie konektory nedokázali ponúknuť.

Ako Thunderbolt port funguje

Thunderbolt port používa rovnaký tvar konektora ako USB-C, takže kábel fyzicky zasuniete aj do bežného USB-C vstupu. Po technickej stránke však ide o dva odlišné štandardy. Thunderbolt potrebuje vlastný radič, ktorý spracuje vysokorýchlostný prenos dát aj obrazový signál. Ak sa tento radič v zariadení nenachádza, tak sa jednoducho neprepne do plného režimu a pracuje len ako obyčajné USB-C, prípadne sa nespustí vôbec. Opačne je to jednoduché. Bežné USB-C zariadenia fungujú v Thunderbolt porte bez obmedzení, pretože je spätne kompatibilný so štandardom USB-C.

Vývoj portov sa posúval výrazne dopredu. Thunderbolt verzia 3 priniesla rýchlosť 40 Gb/s a prvýkrát umožnil používať eGPU boxy a silné dokovacie riešenia. Verzia 4 túto priepustnosť nezvyšuje, ale zaručuje stabilitu linky a prísne minimálne požiadavky, ktoré musia zariadenia splniť. Najväčšiu zmenu prináša až verzia 5. Ponúka 80 Gb/s v oboch smeroch a pri prenose videa až 120 Gb/s jednosmerne. Vďaka tomu dokáže obslúžiť moderné 4K panely s vysokou obnovovacou frekvenciou, profesionálne HDR monitory aj 8K zobrazenie, ktoré si vyžaduje veľkú šírku pásma.

Jednotlivé verzie Thunderbolt káblov.
Porovnanie káblov jednotlivých generácií Thunderboltu

S príchodom Thunderboltu 5 sa mení aj riešenie káblov. Staršie generácie dokázali zachovať plnú rýchlosť len s pasívnymi káblami do približne osemdesiat centimetrov. Dlhšie prepojenia vyžadovali aktívny kábel s elektronikou a práve najnovšia verzia 5 pracuje s výrazne väčšou šírkou pásma, takže kvalitné aktívne káble sú ešte dôležitejšie. Mnoho používateľov to netuší a často sa stáva, že zariadenie nepracuje na plnej rýchlosti práve kvôli nevhodnému káblu.

Ako Thunderbolt port ovplyvňuje externé grafiky, latenciu a priepustnosť

Mnohí používatelia chcú zvýšiť výkon svojho počítača tým, že k nemu pripoja externú grafickú kartu. Pri Thunderbolte to funguje spoľahlivo, no treba rátať s určitými technickými hranicami – neprenášajú sa surové PCIe linky tak, ako to robí stolový počítač. Namiesto toho využíva prenosový systém, v ktorom sa súčasne posielajú dáta pre grafiku, obraz aj ďalšie zariadenia. Priepustnosť sa tak delí medzi viac funkcií naraz, čo je hlavný dôvod obmedzení pri eGPU.

Pohľad na dva výstupy thunderbolt port.
Pohľad na 2 výstupy Thunderbolt porty

Generácie ako sú 3 a 4 zodpovedajú priepustnosti približne na úrovni PCIe 3.0 ×4. Externá grafika preto nedosahuje rovnakú úroveň výkonu ako karta v stolovom PC a prítomná je aj mierne vyššia latencia. Tento rozdiel je najvýraznejší v nižších rozlíšeniach, kde medzi CPU a GPU prebieha veľa malých dát. Vo vyšších rozlíšeniach, ako 1440p alebo 4K, sa väčšina výpočtov presúva do VRAM, takže priepustnosť už nehrá takú veľkú rolu a výkon eGPU býva výrazne lepší.

Thunderbolt 5 tieto limity posúva ďalej, stále síce nejde o plnohodnotnú náhradu PCIe ×16 zo stolového PC, no výkonová strata je menšia než pri starších generáciách. V praxi to znamená vyšší a stabilnejší výkon eGPU riešení bez potreby budovania stolnej zostavy.

Základ moderného ekosystému pre monitory, doky a nabíjanie

Jednou z najväčších výhod Thunderboltu je schopnosť nahradiť viacero káblov jedným jediným riešením. Po pripojení k monitoru alebo doku sa okamžite prenáša obraz, dáta aj napájanie, čo výrazne zjednodušuje používanie. Monitory s podporou Power Delivery dokážu dodávať energiu priamo cez ten istý kábel, čo eliminuje potrebu samostatnej nabíjačky. Treba však počítať s tým, že väčšina Thunderbolt portov podporuje približne 100 W, zatiaľ čo režimy USB-PD 3.1 dokážu pracovať aj so 140 W alebo 240 W. Výkonné herné notebooky tak často potrebujú vlastnú nabíjačku aj napriek prítomnosti Thunderboltu.

Vo verzii 5 zohráva dôležitú úlohu aj podpora DisplayPort 2.1. Moderné 4K a 8K monitory, najmä tie s vysokou obnovovacou frekvenciou, potrebujú extrémne veľkú šírku pásma, ktorú staršie rozhrania nedokázali zabezpečiť. Thunderbolt 5 umožňuje preniesť až 120 Gb/s pre jednosmerné video, čo postačuje pre náročné HDR panely aj profesionálne zobrazovanie. Stačí jediný kábel a notebook dokáže poháňať monitor rovnako spoľahlivo ako stolová pracovná stanica.

Záver

Thunderbolt port spája dáta, napájanie aj obraz do jedného rýchleho a spoľahlivého riešenia. Umožňuje pripojiť výkonné monitory, úložiská aj externé grafiky bez zložitej kabeláže a dokáže z bežného zariadenia spraviť plnohodnotnú pracovnú alebo hernú stanicu. S príchodom novej verzie 5 rastie aj priepustnosť aj možnosti využitia, čo potvrdzuje, že tento štandard bude hrať dôležitú úlohu aj v ďalších generáciách počítačov.

Pohľad na thunderbolt port

Thunderbolt

Thunderbolt port prináša rýchle dáta, kvalitný obraz a univerzálne pripojenie jedným káblom. Pozrite si zariadenia s podporou Thunderboltu a využite jeho plný výkon.