In den „guten“ alten Tagen des Personal Computing schien es, als ob jedes Peripheriegerät seinen eigenen Verbindungsstandard brauchte. Schließlich waren wir mit USB gesegnet , aber was es an Universalität hatte, wurde durch relativ langsame Geschwindigkeiten, geringe Leistungsabgabe und eine verwirrende Reihe von Anschlüssen^{(confusing array of connectors)} enttäuscht .

Was ist Thunderbolt?  Thunderbolt ist eine Computerperipherieschnittstelle, die die bisher eleganteste Gesamtlösung zum Anschließen von Dingen an einen Computer darstellt. Derzeit ist die neueste Version von Thunderbolt Thunderbolt 3 , und am Ende dieses Artikels werden Sie alles wissen, was zur Verwendung dieses fantastischen neuen Verbindungsstandards erforderlich ist.

Thunderbolt-Geschichte im Handumdrehen

Thunderbolt ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen der Intel Corporation und Apple Computers . Da Apple -Computer traditionell von Kreativprofis verwendet wurden, hatten sie schon immer einen Bedarf an Hochgeschwindigkeits-Peripherieverbindungen. Jahrelang war die Apple - Antwort darauf FireWire , aber im Laufe der Zeit zeigten sich die Grenzen von FireWire .

Intel und Apple arbeiteten an einem Standard zusammen, der zunächst den Codenamen „ Light Peak “ erhielt, was darauf anspielte, dass diese neue Schnittstelle für die Verwendung optischer Kabel ausgelegt war. 

statt Kupferdraht. Abgesehen^(Apart) von der hohen Bandbreite sind optische Kabel vielversprechend, da die Kabel ohne Signalverlust lang sein können. 

Obwohl heute optische Thunderbolt - Kabel erhältlich sind, besteht die Mehrheit der Kabel aus herkömmlichem Kupfer, weshalb es heute einige ziemlich strenge Längenbeschränkungen für Thunderbolt - Kabel gibt.

Der erste Light Peak- Laptop wurde 2010 mit optischer Technologie vorgeführt, aber bis heute ist Kupfer die Norm. Dies hat den großen Vorteil, dass Kupferkabel auch Strom führen können.

Der Name „Thunderbolt“ wurde der Welt zum ersten Mal im Jahr 2011 offenbart, als die diesjährige MacBook Pro -Reihe die Technologie enthielt. Im selben Jahr erschienen die ersten Thunderbolt -Ports auf iMacs. Thunderbolt 2 debütierte 2013 und verdoppelte die Geschwindigkeit der ersten Generation. Der aktuelle Standard Thunderbolt 3 wurde Ende 2015 als Teil der Intel Skylake - CPU^(CPUs) - Generation hardwareseitig unterstützt .

Gehen Sie geschmierte Beleuchtung! Thunderbolt-Spezifikationen^{(Thunderbolt Specs)} in Kürze^(Nutshell)

Thunderbolt ist eigentlich eine Kombination aus zwei anderen bestehenden Protokollen. Die erste ist PCI Express . Das ist derselbe Kommunikationsstandard, den Ihre GPU zum Senden und Empfangen von Informationen verwendet. Wie Sie vielleicht wissen, benötigen GPUs viel Bandbreite, was dies zu einem großartigen Protokoll für die Verbindung von nahezu jedem Peripheriegerät macht. 

Die erste Generation von Thunderbolt -Verbindungen kann Daten mit 10 Gbit/s senden und gleichzeitig Daten mit 10 Gbit/s empfangen^{(receiving )} . Es verfügt über einen dedizierten 10-Gbit/s-Kanal in beide Richtungen. Vergleichen Sie dies mit USB 3.2 Gen 1 , das nur die Hälfte dieser Geschwindigkeit erreichen kann. 

Thunderbolt 2 verdoppelte die verfügbare Geschwindigkeit auf 20 Gbit/s, und Thunderbolt 3 bietet satte 40 Gbit/s. USB 3.2 2×2 erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 20 Gbit/s. Das ist immer noch die Hälfte von Thunderbolt 3 . Mit so viel verfügbarer Bandbreite öffnet es alle möglichen innovativen Anwendungen, auf die wir weiter unten näher eingehen werden.

Abwärtskompatibilität mit^{(Backwards Compatibility)} Thunderbolt 3

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Thunderbolt - Standard und die physischen Anschlüsse eigentlich zwei verschiedene Dinge sind. Während Thunderbolt 1 und 2 einen Anschluss verwenden, der auf dem DisplayPort -Standard basiert, sind sie tatsächlich mit Thunderbolt 3 kompatibel , solange Sie bereit sind, etwas Geld für einen Adapter auszugeben. Wie Sie vielleicht erwarten, können Sie diese Geräte auch nicht mit höheren Geschwindigkeiten betreiben, als sie entwickelt wurden.

Da alle Thunderbolt 3 - Anschlüsse auch einen USB -Controller enthalten, können Sie jedes USB -Gerät an Ihren Thunderbolt - Anschluss anschließen und es funktioniert einwandfrei. Geräte, die ausschließlich Thunderbolt 3 sind, funktionieren jedoch nicht mit einem reinen USB-C-^(USB-C) Anschluss, obwohl sie denselben physischen Anschluss haben. 

Ebenso müssen Sie ein Thunderbolt 3 -Kabel verwenden, um die Bandbreite und Funktionalität von Thunderbolt 3 nutzen zu können.^{(Thunderbolt 3)}

Thunderbolt 3^{(Thunderbolt 3)} und USB-C auseinanderhalten^{(USB-C Apart)}

Thunderbolt 1 und 2 verwenden einen unverwechselbaren Anschluss, der auf dem DisplayPort -Design basiert, sodass Sie sie auf keinen Fall mit ^{(DisplayPort)}USB verwechseln würden . Thunderbolt 3 - Controller und USB-C- Controller verwenden jedoch genau denselben Port. Der einzige wirkliche Weg, den Unterschied zwischen ihnen zu erkennen, besteht darin, nach der Kennzeichnung zu suchen. 

Auf MacBooks befindet sich beispielsweise eine kleine Blitzgrafik neben dem betreffenden Anschluss. Ebenso^(Likewise) sind Thunderbolt 3 -Kabel im Allgemeinen mit dem Wort Thunderbolt oder der kleinen Blitzgrafik gekennzeichnet. Natürlich besteht kein Risiko darin, ein Gerät einfach anzuschließen, um zu sehen, ob es funktioniert oder nicht.

Wie Thunderbolt 3 verwendet wird

Thunderbolt 3 wird bei Laptops immer beliebter, insbesondere bei Ultrabooks. Apple hat ^(Apple)Thunderbolt 3 mit seiner neuesten Reihe von MacBooks vollständig angenommen . Auf einem modernen MacBook^(MacBook) finden Sie keine anderen Anschlüsse . Sogar Ladeaufgaben werden den Thunderbolt 3 -Anschlüssen übertragen. 

Wie oben erwähnt, kann Thunderbolt 3^{(Thunderbolt three)} in einer Hub-and-Spoke-Topologie verwendet oder in Reihe geschaltet werden. Wenn Sie nur Thunderbolt 3 -Geräte haben, können Sie das erste an den Anschluss anschließen, dann das nächste an dieses Gerät und so weiter. Das^(Which) bedeutet, dass es kein Problem ist, nur eine kleine Anzahl von Ports zu haben. 

Die Realität ist, dass die meisten Peripheriegeräte, die Sie finden werden, keine nativen Thunderbolt 3 - Geräte sind. Das bedeutet, dass der Kauf eines Thunderbolt 3 (oder USB-C ) Hubs die einzige praktische Möglichkeit ist, typische Komponenten an Ihren Computer anzuschließen. 

Es ist eigentlich ziemlich praktisch, wenn es um ein angedocktes Desktop-Setup geht. Sie können alle Ihre Desktop-Peripheriegeräte an den Hub anschließen. Wenn Sie an Ihren Schreibtisch kommen, müssen Sie nur ein einziges Kabel an Ihr Gerät anschließen, um es in ein vollwertiges Desktop-Rig zu verwandeln, während Sie gleichzeitig Ihren Laptop aufladen.

Dank der massiven verfügbaren Bandbreite von Thunderbolt 3 und der nativen Unterstützung des PCIe -Protokolls können wir jetzt sehr bandbreitenhungrige Geräte als Peripheriegeräte anschließen. So können Sie beispielsweise eine externe SSD oder eine externe GPU^{(external GPU)} mit akzeptabler Leistung anschließen. 

Ultrabooks haben in der Regel leistungsstarke CPUs , aber es mangelt ihnen an Speicher und GPU -Leistung. Jetzt können Sie Ihr MacBook nach Hause bringen und an diese leistungsstarken Peripheriegeräte anschließen, sodass Sie nicht mehr zwei Computer besitzen müssen. Es bedeutet auch, dass Sie die Leistung Ihrer Desktop - GPU aufrüsten können, ohne einen völlig neuen Laptop kaufen zu müssen. Es gibt viele andere Anwendungsfälle, die die enorme Bandbreite nutzen, die durch den Thunderbolt 3 -Standard verfügbar ist.

Was ist mit Thunderbolt 4?

Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels wurde Thunderbolt 4 von Intel auf der ^(Intel)Consumer Electronics Show 2020 angekündigt . Es ist geplant, es 2020 als Teil der Tiger Lake -Chips des Halbleitergiganten zu debütieren, also könnte es, wenn Sie dies lesen, bereits in Verbraucherprodukten enthalten sein.

Es gibt jedoch nicht allzu viel Grund zur Aufregung. Thunderbolt 4 ist kein radikaler Sprung von Thunderbolt 3 . Nicht so, dass Thunderbolt 3 die vorherige Generation absolut aus dem Wasser geblasen hat.

Das Wichtigste, was Sie über Thunderbolt 4 wissen sollten , ist, dass es im Vergleich zu Thunderbolt 3 in Bezug auf die Bandbreite nicht schneller ist. So kann jede Leistungsangst ins Bett gebracht werden. 

Es ist auch nicht ganz klar, welche Art von neuen Funktionen Teil von Thunderbolt 4 sein werden, aber das Protokoll wird eng mit USB4 integriert , das genauso schnell sein wird wie Thunderbolt 3 und 4. Alles deutet darauf hin, dass diese beiden Standards es sein werden untereinander und Thunderbolt 3 kreuzkompatibel^{(Thunderbolt 3)} , was bedeutet, dass sich Benutzer nicht wirklich darum kümmern müssen, was an was angeschlossen wird. Das ist eine Zukunft, hinter der wir alle stehen können!

HDG Explains : What is Thunderbolt?

In the “good “ old days оf pеrsonal computing it sеemed that every peripheral needed its own connection standard. Eventually we were blessed with UЅB, but what it had in universality was let down by relatively slow speeds, low power delivеry and a confusing array of connectors.

What is Thunderbolt?  Thunderbolt is a computer peripheral interface that represents the most elegant total solution for connecting things to a computer yet. Currently the latest version of the Thunderbolt is Thunderbolt 3, and by the end of this article you’ll know everything necessary to use this fantastic new connection standard.

Thunderbolt History in a Flash

Thunderbolt is the result of a collaboration between Intel Corporation and Apple Computers. Since Apple computers have traditionally been used by creative professionals, they’ve always had a need for high-speed peripheral connection. For years the Apple answer to this was FireWire, but as time went on the limitations of FireWire were starting to show.

Intel and Apple collaborated on a standard that was initially given the code name “Light Peak”, which alluded to the fact that this new interface was designed to use optical cables, 

rather than copper wire. Apart from high bandwidth, optical cables are promising thanks to how long the cables can be without signal loss. 

While there are actually optical Thunderbolt cables available today, the majority of cables are traditional copper, which is why there are some pretty harsh length limitations on Thunderbolt cables today.

The first Light Peak laptop was demonstrated in 2010, using optical technology, but to this day copper has been the norm. This comes with the major advantage that copper wiring can also carry power.

The name “Thunderbolt” was first revealed to the world in 2011 when that year’s MacBook Pro line included the technology. That same year the first Thunderbolt ports appeared on iMacs. Thunderbolt 2 debuted in 2013, doubling the speed of the first generation. The current standard, Thunderbolt 3, received support in hardware late in 2015, as part of the Intel Skylake generation of CPUs.

Go Greased Lighting! Thunderbolt Specs in a Nutshell

Thunderbolt is actually a combination of two other existing protocols. The first is PCI Express. That’s the same communications standard that your GPU uses to send and receive information. As you may know, GPUs need a lot of bandwidth, which makes this a great protocol for connecting just about any peripheral. 

The first generation of Thunderbolt connections can send data at 10Gbps while at the same time receiving data at 10Gbps. It has a dedicated 10Gbps channel in either direction. Compare this to USB 3.2 Gen 1, which can only achieve half of that speed. 

Thunderbolt 2 doubled the speed available to 20Gbps, and Thunderbolt 3 offers a whopping 40Gbps. USB 3.2 2×2 tops out at 20Gbps. This is still half of Thunderbolt 3. With that much bandwidth on tap, it opens all sorts of innovative applications, which we’ll elaborate on below.

Thunderbolt 3 Backwards Compatibility

It’s important to remember that the Thunderbolt standard and the physical connectors are actually two different things. While Thunderbolts 1 and 2 make use of a connector based on the DisplayPort standard, they are actually compatible with Thunderbolt 3, as long as you’re willing to fork out some cash for an adapter. As you might expect, you also can’t operate those devices at faster speeds than they were designed for.

Since all Thunderbolt 3 ports also include a USB controller, you can plug any USB device into your Thunderbolt port and it will work just fine. However, devices that are exclusively Thunderbolt 3 won’t work with a USB-C only port, despite having the same physical connector. 

Likewise, you must use a Thunderbolt 3 cable to make use of Thunderbolt 3 bandwidth and functionality.

Telling Thunderbolt 3 and USB-C Apart

Thunderbolt 1 and 2 uses a distinctive port, based on the DisplayPort design, so there’s no way you’d confuse them with USB. However, Thunderbolt 3 controllers and USB-C controllers use exactly the same port. The only real way to tell the difference between them is to look for labelling. 

For example, on MacBooks there’s a small lightning bolt graphic next to the port in question. Likewise, Thunderbolt 3 cables are generally marked with the word Thunderbolt or the small lightning bolt graphic. Of course, there’s no risk in simply plugging in a device to see if it works or not.

How Thunderbolt 3 is Used

Thunderbolt 3 is becoming pretty popular in laptops, especially when it comes to ultrabooks. Apple has fully embraced Thunderbolt 3 with its latest range of MacBooks. You’ll find no other ports on a modern MacBook. Even charging duty is given to the Thunderbolt 3 ports. 

As mentioned above, Thunderbolt three can be used in a hub-and-spoke topology or it can be daisy-chained. If you only have Thunderbolt 3 devices, you can plug the first one into the port, then the next into that device and so on. Which means only having a small number of ports is no issue. 

The reality is that most peripherals you’ll find aren’t native Thunderbolt 3 devices. Which means buying a Thunderbolt 3 (or USB-C) hub is the only practical way to hook up typical components to your computer. 

It’s actually pretty convenient when it comes to a docked desktop setup. You can hook up all of your desktop peripherals to the hub. When you get to your desk, you only need to connect a single cable to your machine to transform it into a full desktop rig, while also charging your laptop.

Thanks to Thunderbolt 3’s massive available bandwidth and native support for the PCIe protocol, we can now connect very bandwidth-hungry devices as peripherals. So, for example, you can connect an external SSD or an external GPU with acceptable levels of performance. 

Ultrabooks tend to have powerful CPUs, but lack storage and GPU power. Now you can bring your MacBook home and hook it up to these powerful peripherals, removing the need to own two computers. It also means you can upgrade your desktop GPU power without needing to buy an entirely new laptop. There are many other use cases that take advantage of the massive bandwidth available through the Thunderbolt 3 standard.

What About Thunderbolt 4?

At the time of writing, Thunderbolt 4 has been announced by Intel at the 2020 Consumer Electronics Show. It’s planned to debut in 2020 as part of the Tiger Lake chips from the semiconductor giant, so by the time you read this it could very well be in consumer products already.

However, there’s not too much to get excited about. Thunderbolt 4 isn’t a radical leap from Thunderbolt 3. Not in the way that Thunderbolt 3 absolutely blew the previous generation out of the water.

The most important thing you should know about Thunderbolt 4, is that it’s not any faster in terms of bandwidth when compared to Thunderbolt 3. So any performance anxiety can be put to bed. 

It’s also not quite clear what sorts of new features will be part of Thunderbolt 4, but the protocol is going to be tightly integrated with USB4, which will be just as fast as Thunderbolt 3 and 4. All indications are that these two standards will be cross-compatible with each other and Thunderbolt 3, which means that users won’t really have to care about what’s being plugged into what. Now that’s a future we can all get behind!

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