تک پدیا: فناوری Thunderbolt 4 چیست و چه تفاوتی با USB 4 دارد؟

شرکت Intel، سرانجام در رویداد CES 2020 نسل بعدی فناوری تاندربولت را معرفی کرد. Thunderbolt 4 با بهره گیری از سرعت فوق العاده، پیشرفته‌ترین پروتکل‌ها و استاندارد قابل اطمینان، به عنوان کامل‌ترین نسخۀ مبتنی بر USB-C شناخته می‌شود. با ورود لپ تاپ‎ها و دستگاه‌های مجهز به Thunderbolt 4 به بازار در ماه‌های آینده، وقت آن رسیده است تا با این فناوری بیشتر آشنا شده و از عملکرد و قابلیت‌های اصلی آن مطلع شویم.

فناوری‌های نسل بعدی Thunderbolt 4 و USB 4 از بسیاری جهات به یکدیگر شبیه هستند، اما تفاوت‌های اساسی نیز میان این دو وجود دارد. اگر بخواهیم به شباهت‌ها اشاره کنیم، هر دو فناوری از درگاه USB-C و سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه‌ای بهره می‌برند.

هم‌چنین، این دو می‌توانند شارژ موردنیاز یک لپ تاپ یا انرژی موردنیاز برای دریافت خروجی از یک نمایشگر را فراهم کنند. در نتیجه، با آمدن فناوری تاندربولت شرکت Intel، کامپیوتر جدید شما بسیار سریع‌تر از سیستم‌های امروزی خواهند بود. تصویر کنید با استفاده از این قابلیت می‌توانید دو مانیتور با رزولوشن 4K را از طریق یک درگاه کوچک متصل کنید و هم‌چنین از سرعت انتقال دادۀ بالاتری نسبت به تاندربولت 3 بهره مند شوید، بنابراین این دلایل کافی است تا برای تجربۀ Thunderbolt 4 هیجان زده باشیم.

روند تکامل Thunderbolt

از زمان روی کار آمدن تاندربولت، شرکت Intel به دنبال راهی بود تا سرعت انتقال داده را از طریق این فناوری نسبت به درگاه‌های USB ارتقا دهد. تاندربولت در ابتدا با اسم رمز Light Peak شناخته می‌شد و به صورت مشترک با شرکت اپل توسعه یافت. شما می‌توانید فناوری تاندربولت را به صورت مستقیم از طریق رابط PCIe به کامپیوتر خود متصل کنید. دو نسل اول استاندارد تاندربولت از درگاه miniDisplayPort برای اتصال به دستگاه‌ها استفاده می‌کردند، اما با عرضۀ تاندربولت 3 در سال 2015، شرکت Intel تصمیم گرفت تا از درگاه USB-C (به جای miniDisplay Port) استفاده کند. استفاده از این درگاه باعث شد تا شاهد عملکرد سریع‌تر نسبت به قبل باشیم و قابلیت اتصال به نمایشگرهای 4K میسر شود.

در نگاه اول، شاید Thunderbolt 4 پیشرفت چشمگیری نسبت به نسخۀ قبلی خود نداشته باشد. هر دو فناوری از سرعت انتقال داده تا 40 گیگابیت بر ثانیه ارائه می‌دهند و از درگاه USB-C برای اتصال به دستگاه‌ها بهره می‌برند. اما، تفاوت اصلی در نحوۀ استفاده از پهنای باند است. شرکت Intel از الزامات اولیۀ بهتری در تاندربولت 4 اعمال می‌کند، بنابراین می‌توانید اطمینان داشته باشید که هر سیستم از دو نمایشگر با رزولوشن 4K (یا یک نمایشگر 8K) پشتیبانی خواهد کرد. البته، این بدان معنا نیست که کامپیوترهای مجهز به تاندربولت 3 نمی‌توانستند چنین کاری انجام دهند، اما تضمینی هم برای چنین کاری وجود نداشت.

از سرعت بالاتر تا مشکلات امنیتی!

با استفاده از این فناوری سرعت ذخیره سازی نیز از 16 به 32 گیگابیت بر ثانیه خواهد رسید و Thunderbolt 4 را به گزینه‌ای ایده‌آل برای ویرایشگران ویدئو یا کسانی که قصد دارند حجم زیادی از فایل‌ها را انتقال دهند، مناسب خواهد بود. هم‌چنین، شرکت Intel با مجازی سازی فناوری VT-d خود قصد دارد از حملات دسترسی مستقیم به حافظه (DMA) محافظت کند.

یکی از این موارد شامل آسیب پذیری امنیتی Thunderspy در تاندربولت است که اولین بار در تاریخ 10 می 2020 گزارش شد و با هک شدن آن امکان سرقت اطلاعات کاربر را فراهم کند یا حتی منجر به قفل شدن سیستم کاربر خواهد شد. سیستم‌ عامل‌های اصلی (نظیر ویندوز و iOS) از سال گذشته از VT-d DMA پشتیبانی می‌کنند، اما از آنجایی که چنین فناوری امنیتی کاملاً جدید است، در نتیجه تاندربولت 3 به آن نیازی نخواهد داشت.

هم‌چنین، با Thunderbolt 4 به چند ویژگی جالب هم دسترسی خواهید داشت. Intel اشاره کرد، زمانی که کامپیوتر شما به یک داک متصل می‌شود حداقل به یک درگاه USB-C برای بیدار کردن سیستم نیاز دارد. لوازم جانبی نیز قادر خواهند بود تا حداکثر از چهار درگاه Thunderbolt 4 پشتیبانی کنند که باعث می‌شود اتصال انواع گجت‌ها به لپ تاپ شما آسان‌تر شود. علاوه بر این، تاندربولت 4 از استاندارد USB 4 نیز پشتیبانی خواهد کرد. USB 4 بیشتر ویژگی‌های تاندربولت 3 را در اختیار دارد و فراموش نکنید که همۀ آن‌ها از درگاه USB-C استفاده می‌کنند.

آیا Intel فکری به حال لوگوی Thunderbolt کرده است؟

با توجه به گفتۀ Intel، در اکثر کامپیوترهای مجهز به تاندربولت فقط می‌توانید لوگوی کوچک رعد و برق مشاهده کنید و هیچ شماره یا اسم خاصی برای تشخیص نوع تاندربولت وجود ندارد. در نتیجه، اگر شما به مشخصات کامپیوتر بعدی که قصد دارید آن را تهیه کنید، توجهی نداشته باشید، امکان دارد در تشخیص Thunderbolt 4 یا 3 به مشکل بخورید. این موضوع قطعاً برای شرکتی مثل Intel که سال‌ها است روی پروتکل جدید تاندربولت کار می‌کند، چندان خوشایند نیست. در حال حاضر تعداد زیادی از افراد وجود دارند که هنوز هم هنگام کار با نسخه‌های مختلف درگاه‌ USB-C روی سیستم خود مشکل دارند. بنابراین، با آمدن تاندربولت 4 ممکن است این مسأله منجر به سردرگمی بیشتر کاربران شود.

با تمام این تفاسیر، Thunderbolt 4 تضمین می‌کند که از بیشتر دستگاه‌ها پشتیبانی می‌کند، اما USB4 ممکن است با برخی دستگاه‌ها هماهنگ نباشد. با توجه به نزدیک شدن زمان عرضۀ اولین دستگاه‌های مجهز به USB4 و Thunderbolt 4، بد نیست نگاهی به تفاوت‌های کلی این دو فناوری داشته باشیم.

فناوری USB به مدت 24 سال است که در دنیای دیجیتال وجود دارد و چهارمین نسخۀ آن قرار است به عنوان بروزرسانی بزرگی در سال جاری آغاز به کار کند. این فناوری از تاندربولت 3 استفاده می‌کند، به این معنی که برخی محصولات مهجز به USB 4 ممکن است از تمام ویژگی‌های موجود در تاندربولت 3 مانند پشتیبانی از کابل برای شارژ یا تغذیۀ توان موردنیاز کامپیوتر، تأمین انرژی موردنیاز برای دریافت خروجی تصویر نمایشگر و انتقال داده، بهره ببرند.

USB 4 بهتر از همیشه!

این یک پیشرفت اساسی نسبت به USB 3 و نسل‌های قبلی این فناوری است. اما، سازندگان دستگاه‌ها و لوازم جانبی در نحوۀ استفاده از USB 4 تا حدودی انعطاف خواهند داشت. به عنوان مثال، USB 4 به صورت تئوری می‌تواند از سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی کند، اما برخی کامپیوترها، گوشی‌های همراه یا تبلت‌ها ممکن است قادر به ارسال اطلاعات تا 20 گیگابیت بر ثانیه باشند. چنین چیزی برای کابل‌ها، لوازم جانبی و داک‌های مجهز به USB 4 نیز صدق می‌کند.

بر خلاف نسخه‌های قبلی فناوری USB، اتصال USB 4 تنها از یک اتصال استاندارد بهره می‌برد. در نتیجه، با USB-A، micro USB و باقی اتصالات مشابه خداحافظی کنید. اگر دستگاهی به USB 4 مجهز باشد، از درگاه USB-C استفاده خواهد برد. متأسفانه، USB-C فقط نوع اتصال را توصیف می‌کند. در حال حاضر، وقتی به یک درگاه USB-C کنید امکان تشخیص اینکه درگاه موردنظر از نوع USB 2.0 یا USB 3.x است، وجود ندارد. اما، در سوی دیگر تنها با نگاه کردن به لوگوی کوچک رعد و برق می‌تواند به شما بگوید که این یک درگاه تاندربولت 3 است. امیدواریم تا زمان عرضۀ محصولات مبتنی بر USB 4، شاهد برچسب گذاری‌های واضحی برای این درگاه باشیم تا از طریق آن بتوان سرعت (20 یا 40 گیگابیت بر ثانیه) ارائه شده توسط این درگاه‌ها را تشخیص داد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد USB4، به این لینک مراجعه کنید.

Thunderbolt 4 – رقیب یا حریف USB 4؟

تاندربولت، نام تجاری فناوری توسعه یافته توسط دو شرکت اپل و Intel است. این فناوری برای اولین بار در سال 2011 وارد بازار شد و نسخۀ چهارم آن نیز قرار است در نیمۀ دوم سال 2020 شروع به کار کند. سازندگان باید برای دریافت گواهی استفاده از Thunderbolt 4 در محصولات خود به Intel هزینه پرداخت کنند تا از حداقل شرایط موردنیاز برای Thunderbolt 4 در دستگاه خود بهره‌مند شوند.

در حالی که تاندربولت 3 با محدودیت‌های مشابه در زمان عرضه شروع به کار کرد، سرانجام Intel با شرکت USB Promoter group همکاری کرد و به همین دلیل است که USB 4 بسیاری از ویژگی‌های قبلی را تنها از طریق تاندربولت 3 در دسترس خواهد داشت. هم‌چنین، Thunderbolt 4 از تاندربولت 3 سریع‌تر نخواهد بود، هر دو فناوری سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه‌ای را ارائه می‌کنند. اما، نسخۀ جدید برخی ویژگی‌های جدید را با خود به همراه دارد که برای ایجاد امنیت و پشتیبانی بهتر در سناریوهای مختلف طراحی شده است.

شرکت Intel هم‌چنین اعلام کرد، دستگاه‌هایی که قصد دریافت گواهینامۀ Thunderbolt 4 دارند، باید از حداقل مجموعه الزامات اولیه بهره‌مند باشند که آن‌ها را از سایر استانداردها متمایز می‌کند. به عنوان مثال، هر کامپیوتری که از چنین فناوری استفاده می‌کند باید دارای حداقل یک درگاه Thunderbolt 4 باشد تا بتوانید از آن برای شارژ دستگاه موردنظر از آن استفاده کنید.

برخی تفاوت‌های بین Thunderbolt 4 و 3، USB 4 و USB 3:

شرکت Intel خاطرنشان کرد که این استاندارد از داک استیشن‌ها با حداکثر چهار درگاه Thunderbolt 4 و کابل‌های مخصوص Thunderbolt 4 با طول 2 متر (حدود 6.6 فوت) در کنار ارائۀ سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه‌ای پشتیبانی می‌کند. لپ تاپ‌های مجهز به پردازندۀ Tiger Lake جزو اولین محصولاتی هستند که از تاندربولت 4 بهره می‌برند، زیرا این تراشه‌ها از کنترلر تاندربولت 4 مستقل استفاده می‌کنند. از نظر تئوری، امکان اینکه بتوانیم کامپیوتری را با پردازنده‌های AMD به همراه تاندبولت 4 ببینیم، وجود دارد. اما، احتمال آن چندان زیاد نیست زیرا فناوری تاندربولت تاکنون در هیچ چیپ‌ست شرکت AMD به تکامل نرسیده است.

برخی از اولین دستگاه‌های رده بالایی که از درگاه Thunderbolt 4 در زمان عرضه پشتیبانی می‌کنند، محصولات 2020 شرکت اپل است که می‌توان به MacBook Pro 13، MacBook Air و Mac Mini مبتنی بر تراشۀ M1 اشاره کرد. این بدان معنا نیست که لپ تاپ یا کامپیوترها مجهز به پردازنده‌های Tiger Lake از تاندربولت 4 پشتیبانی می‌کنند و این احتمال وجود دارد یک کامپیوتر جدید با پردازنده‎‌های قدیمی‌تر Intel (یا حتی پردازنده‌های AMD یا ARM) خریداری کنید، اما از تاندربولت 4 پشتیبانی نخواهد کرد. Intel قصد دارد در اواخر امسال مجموعه‌ای از کنترلرهای Thunderbolt 4 سری 8000 خود را به بازار عرضه کند.

آیا می‌توان اینتل را دور زد؟

بدیهی است که Intel از مزایای باز نبودن استاندارد (استفادۀ تولید کننده از این فناوری بدون نیاز به مجوز) تاندربولت 4 بهره می‌برد. فرآیند صدور گواهی و آزمایش به این معنی است که شما می‌دانید در صورت خرید چنین دستگاهی، لوگوی پشتیبانی از Thunderbolt 4 روی محصول درج شده است. اما، از نظر تئوری هیچ مانعی وجود ندارد که دستگاه مجهز به USB 4 و سازندگان لوازم جانبی از فناوری‌های مشابه در محصول خود استفاده کنند و با اینکار می‌توانند از برخی هزینه‌های مربوط به صدور مجوز و آزمایش در قیمت نهایی دستگاه صرفه جویی کنند.

Thunderbolt 4 بیشتر برای چه کسانی مناسب است؟

با این وجود، هیچ تضمینی وجود ندارد که یک محصول مجهز به Thunderbolt 4 از سرعت بالای 20 گیگابیت بر ثانیه یا پشتیبانی از چندین نمایشگر با وضوح بالا یا تأمین برق مورد نیاز برای شارژ لپ تاپ از طریق درگاه USB را فراهم کند. در نتیجه، ساده‌ترین راه برای اینکه بفهمید دستگاه موردنظر از چنین ویژگی‌هایی پشتیبانی می‌کند، بررسی لوگو رعد و برق روی محصول است.

در حالی که مشاغل هم‌چنان به سمت و سوی محیط‌های متناسب خود روی موبایل یا کار در خانه گرایش پیدا می‌کنند، لپ تاپ‌های مجهز به پردازندۀ Tiger Lake و تاندربولت ویژگی‌هایی را فراهم می‌کند که برای تمام سازمان‌ها مفید خواهد بود. علاوه بر اینکه این لپ تاپ‌ها از طراحی نازکی بهره می‌برند، می‌توانند به چندین رابط نظیر PCIe 4.0، DisplayPort 1.4 و USB4 تنها از طریق یک درگاه متصل شوند. این قابلیت به تیم فناوری اطلاعات شما اجازه خواهد داد تا ورک استیشن‌های مناسب با نیاز کارمندان و سازمان شما طراحی کند.

افرادی که می‌توانند از مزایای فوق بهره‌مند شوند عبارتند از:

• تولیدکنندگان محتوا، عکاسان یا فیلم بردارانی که به سرعت بالای 32 گیگابیت بر ثانیه‌ای از طریق رابط PCIe با ظرفیت بالا احتیاج دارند که اکنون در دوربین‌های ویدئویی 8K، کوادکوپترها با دوربین 360 درجه و دوربین‌های SLR بیش از 100 مگاپیکسل موجود است.
• توسعه دهندگانی که برای ایجاد مدل‌های 3D CAD، طراحی یا کد نویسی به دو نمایشگر 4K با درگاه DisplayPort نیاز دارند.
• کاربرانی که به داک‌ استیشن‌ها با عملکرد بالا و لوازم جانبی قدیمی USB نیاز دارند.

لپ تاپ‌های Intel Evo از Thunderbolt 4 بهره می‌برند!

Thunderbolt 4 این امکان را برای افراد حرفه‌ای در فناوری اطلاعات فراهم می‌کند تا زیرساخت کاری خود را ساده کرده و تمام کار خود را روی همان لپ تاپ انجام دهند. در حال حاضر نمی‌توان تعداد زیادی از دستگاه‌های مبتنی بر Thunderbolt 4 در بازار پیدا کرد و انتظار می‌رود تا سال 2021 تعداد بیشتری از آن‌ها به بازار عرضه شوند. Intel قول داد برخی از این محصولات شامل لپ تاپ‌هایی خواهند بود که بر اساس پلتفرم Intel Evo طراحی و ساخته شده‌اند.

شرکت Intel اخیراً پلتفرم جدید Intel Evo را معرفی کرده است که قرار است در لپ تاپ‌های رده بالا ارائه شود و وعدۀ تجربۀ استثنایی در زمان کار با این محصولات داده شده است. Intel با تولیدکنندگان کامپیوتر از جمله شرکت‌های HP، Dell و Lenovo روی لپ تاپ‌های مبتنی بر پردازنده‌های نسل یازدهم Tiger Lake از سری Core i5 و Core i7 با پردازندۀ گرافیکی مستقل Iris X کار می‌کند. لپ تاپ‌های جدید مبتنی بر Thunderbolt 4 قابلیت پاسخگویی بهتر و دوام بیشتر برای باتری برخوردار خواهند بود تا این محصولات را از نظر عملکرد و بهره وری به سطح بالاتری برساند. در حالی که امروزه تعداد کمی از لپ تاپ‌های Intel Evo در بازار موجود است، اما می‌توان انتظار داشت که در ماه‌های آینده تعداد بیشتری از این لپ تاپ‎ها به بازار عرضه شوند.

با نازک‌تر شدن لپ تاپ‌ها، بخصوص محصولاتی که بر اساس Intel Evo طراحی شده‌اند، مشخصات ورودی و خروجیآن‌ها نیز متعاقباً کاهش می‌یابد و منجر به افزایش تقاضا برای استفاده از هاب، داک‌ها و دستگاه‌های لوازم جانبی می‌شود. لوازم جانبی Thunderbolt 4 نوید سادگی، حداکثر کارایی و قابلیت اطمینان را به مشتری می‌دهند.

پشتیبانی از درگاه‌های بیشتر

به لطف معرفی تراشۀ Goshen Ridge JHL8440، برای اولین بار تولیدکنندگان لوازم جانبی این امکان را خواهند داشت تا داک استیشن‌های Thunderbolt 4 را حداکثر با چهار درگاه ورودی عرضه کنند. این در حالی است که نسخه‌های قبلی تاندربولت تنها از یک درگاه تاندربولت بهره می‌بردند. فناوری جدید به شما این امکان را خواهد داد تا از دستگاه‌های بیشتری میزبانی کرد.

این چهار درگاه هر کدام از چندین ویژگی مختلف در Thunderbolt 4 و USB 4 پشتیبانی خواهند کرد. از این درگاه‌ها می‌توان برای اتصال اس اس دی پر سرعت PCIe، نمایشگر با رزولوشن 4K و نرخ بروزرسانی 60 هرتز و استفاده از کابل مخصوص برای شارژ دستگاه استفاده کرد.

علاوه بر این، Intel کابل‌های جدیدی را ارائه می‌دهد که از هر دو فناوری Thunderbolt 4 و USB 4 پشتیبانی کرده و موجب می‌شود تا کاربران از این بابت سردرگم نشوند. این کابل‌ها از طول بیشتری (2 متر) برخودار هستند و ضمن ارائۀ سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه روی تاندربولت 4، برای USB 4 نیز قابل استفاده است. این کار باعث انعطاف پذیری بیشتر در زمان استفاده از داک استیشن‌ها برای متصل کردن لوازم جانبی خواهد شد.

سخن پایانی

هنوز چیزهای زیادی راجب این فناوری وجود دارد که باید تا زمان عرضه منتظر بمانیم، مخصوصاً اگر جزو آن دسته از افرادی باشید که خیلی از سیستم خود کار می‌کشند، Thunderbolt 4 گزینه‌ای مناسب برای شما خواهد بود. شاید، این پیشرفت منجر به استفادۀ بیشتر سازندگان کامپیوتر از Thunderbolt 4 شود. شرکت مایکروسافت جزو سازندگانی است که هنوز از این فناوری در دستگاه‌های سرفیس خود که جزو بهترین نوت بوک‌های موجود در بازار هم به شمار می‌روند، اجتناب می‌کند. شاید یک روز، سرانجام شاهد عرضۀ تبلت سرفیس مجهز به فناوری تاندربولت باشیم که می‌تواند در کنار آن از یک کارت گرافیک اکسترنال (eGPU) استفاده کند.

اما، گفته‌های بالا برای شما چه معنایی دارد؟ اگر تنها در حال وب گردی باشید و خیلی به کامپیوتر خود فشار نیاورید، احتمالاً چنین چیزی زیاد به کار شما نخواهد آمد. اما، اگر جزو کاربرانی هستید که نوت بوک خود را به صورت منظم به نمایشگرهای مختلف متصل می‌کنید یا با مقدار زیادی داده در طول روز سر و کار دارید، Thunderbolt 4 می‌تواند کار شما را بسیار آسان کند. Intel قرار است این فناوری را همراه با محصولات مجهز به تراشه‌های Tiger Lake در پاییز سال جاری به بازار عرضه کند.