علم فردا

تکنولوژی به زبان ساده

تاندربولت یا دقیق تر ثاندربولت یک رابط سخت افزاری برای انتقال اطلاعات با سرعت بسیار بالاست . شاید اسم این تکنولوژی رو شنیده باشید اما چیزی ازش ندونید . پس تا انتهای پست با من همراه باشید تا ببینیم این تاندربولت چیه و از کجا اومده و قراره چکار کنه !

معنی و تلفظ صحیح Thunderbolt

کلمه Thunderbolt به معنی آذرخش یا همون رعد و برق هست و شاید به خاطر سرعت زیاد رعد و برق و اینکه آدم رو یاد برق میندازه ، اینتل اسم Thunderbolt رو انتخاب کرده .

تلفظ صحیح کلمه Thunderbolt به شکل θʌndəbəʊlt’ هست که استرس یا فشار روی Th هست . در اصل باید اینجوری تلفظ شه : ثاندربوُلت ، اما خب تو زبان فارسی به خاطر نبود تلفظ ث ( در عربی ) و یا θ ( در انگلیسی ) همه بهش میگن تاندربولت ، من هم به همین دلیل زین پس و توی این پست میگم تاندربولت .

تاریخچه تاندربولت Thundebolt

خیلی خلاصه میگم چون گذشته اش خیلی مهم نیست ! اینتل همیشه دنبال یه تکنولوژی یا استاندارد بود که به نام خودش باشه و جای استاندارد USB رو بگیره و عملکرد بهتری هم داشته باشه ، از طرفی یه استاندارد واحد بشه برای اتصال همه جور دستگاهی ، حالا چه دستگاه های تصویری مثل مانیتور و کارت گرافیک چه دستگاه های انتقال اطلاعات مثل هارد و فلش و … . از سال 2009 یه خبرهایی به گوش رسید که اینتل داره روی یه تکنولوژی فیبر نوری کار می کنه که هم بتونه اطلاعات رو انتقال بده و هم ویدئو . خلاصه اینتل یه استاندارد به نام لایت پیک Light Peak طراحی کرد که با استفاده از فیبر نوری کار می کرد . لایت پیک در سال 2009 و روی مادربورد یک کامپیوتر سرور اپل به نام مک پرو Mac Pro رونمایی شد که می تونست دو تا سیگنال فول اچ دی رو همزمان ارسال کنه .

بعدا اپل فهمید که اگه لایت پیک رو با کابل مسی طراحی کنه می تونه برق رو هم انتقال بده ضمن اینکه هزینه کلی هم کاهش پیدا می کنه . تو همین فکرا بود که اسم لایت پیک رو هم عوض کرد و گذاشت تاندربولت .

تاندربولت توسط شرکت اپل به دنیای تکنولوژی معرفی شد یعنی اپل ، تاندربولت رو به عنوان یک TradeMark یا علامت تجاری ثبت کرد و بعدا دوباره حق امتیاز و تصرف در تکنولوژی رو به اینتل واگذار کرد و در حال حاضر اینتل روش کار می کنه و اپل استفاده ! در مورد TradeMark هم قبلا توضیح دادم . پست ” معنی حرف R و TM و C روی برند و فناوری ” رو بخونید .

تاندربولت Thunderbolt چیست ؟

Thunderbolt یک رابط سخت افزاری برای اتصال دستگاه های جانبی به کامپیوتر یا لپ تاپ میزبان هست که در 24 فوریه 2011 معرفی شد . طراح این رابط اینتل و شرکتی که بیشترین استفاده از Thunderbolt رو داره ، شرکت اپل هست . در حال حاضر پورت تاندربولت رو روی مک بوک ایر یا مک بوک پرو های اپل می تونید ببینید . به زبان ساده ، Thunderbolt یه رابط مثل پورت USB هست با این تفاوت که هم سرعت بیشتری داره هم قابلیت انتقال تصاویر . منظورم اینه که چیز ترسناکی نیست ، یه پورته !

Thunderbolt در نوع فیبر نوری و کابل مسی تولید میشه . در کابل مسی شما می تونید دستگاه های مختلف رو همزمان با انتقال اطلاعات ، شارژ هم بکنید اما در مدل فیبر نوری فقط می تونید اطلاعات یا تصویر رو منتقل کنید . حداکثر طول کابل مسی تاندربولت 3 متر و کابل فیبر نوری هم 60 متر هست .

در نسخه های 1 و 2 و 3 تاندربولت ، تا 6 دستگاه به صورت اتصال ترتیبی ( متوالی ) یا حلقه ای ( تو انگلیسی به این نوع اتصال میگن Daisy Chain ) می تونن با همدیگه در ارتباط باشن .

جالب اینجاست که برای استفاده از Thunderbolt در کامپیوتر یا لپ تاپ نیاز به هیچ درایوری نیست و سیستم عامل خودش همه تغییرات در ورودی و خروجی Thunderbolt رو می فهمه . به همین خاطر توی انگلیسی به پورت هایی مثل USB و Thunderbolt میگن Hot Pluggable .

از تاندربولت روی لپ تاپ های اپل یعنی مک بوک پرو و مک بوک ایر استفاده میشه :

پورت و کابل تاندربولت

در حال حاضر تعداد بسیار کمی مادربورد یا لپ تاپ تو دنیا هستن که از Thunderbolt پشتیبانی می کنن اما با طراحی نسخه سوم Thunderbolt به نظر می رسه دیگه باید منتظر استفاده بیشتر از این تکنولوژی روی سیستم های کامپیوتری باشیم . در شکل زیر نمونه ای از پورت تاندربولت رو می بینید :

کابل تاندربولت 3 رو دیگه مثل USB Type-C ساختن که تبدیل به یه استاندارد واحد برای تمام دستگاه ها بشه . ضمنا جهت وارد کردن کانکتور دیگه مهم نیست چون دو طرفه است .

کابل تاندربولت 1 و 2 شبیه به همن :

از تاندربولت میشه برای اتصال انواع کارت شبکه ، کارت گرافیک ، هارد و حافظه های جانبی ، درایو نوری ، مانیتور و … استفاده کرد به شرطی که اونا هم تکنولوژی Thunderbolt رو داشته باشن .

سخت افزار پورت و کابل تاندربولت

تاندربولت جوری طراحی شده که بتونه همزمان دیتا ، ویدئو و همینطور برق رو منتقل کنه . ویدئو و اطلاعات در کابل Thunderbolt به صورت سریال جابجا میشن و بعد از عبور از کنترلر تاندربولت ، به دو سیگنال مجزا تقسیم میشن . شکل زیر رو ببینید متوجه میشید ، در شکل زیر دایره های نارنجی ویدئو هستن و دایره های آبی هم دیتا . داخل کابل هم ویدئو هست و هم دیتا اونم به صورت سریال !

در تاندربولت 1 و 2 ، دو تا سیگنال دیتا و ویدئو ارسال و دریافت میشه . دیتا از طریق استاندارد PCI Express و ویدئو هم از طریق استاندارد Displayport . در تاندربولت 3 علاوه بر استانداردهای بالا ، استاندارد USB 3.1 نسخه دوم و اترنت 10 گیگابیتی هم اضافه شده یعنی از 3 طریق می تونید دیتا رو منتقل کنید و از طریق استاندارد Displayport هم ویدئو .

اساس کار Thunderbolt اینجوریه که اطلاعات در مبدا توسط کنترلر تاندربولت ، مالتی پلکس ( Multiplex ) میشه از کابل تاندربولت عبور میکنه و در مقصد هم دوباره توسط کنترلر ، دی مالتی پلکس ( Demultiplex ) میشه . پس هم در مبدا و هم در مقصد ما به کنترلر Thunderbolt نیاز داریم . شکل زیر نمونه ای از کنترلر واقعی تاندربولت رو روی مادربورد مک بوک اپل نشون میده :

لازم به ذکره که کابل فیبر نوری تاندربولت باید جریان الکتریکی رو به اشعه های نوری تبدیل کنه تا از خودش عبور بده پس لازمه که یه مبدل واسه همین کار قبل از کابل فیبر نوری تاندربولت قرار بدیم . این مبدل که یه چیپست هست انتهای کابل ( به اصطلاح روی کلگی کابل ) تعبیه میشه . شکل زیر رو ببینید :

واسه اینکه همه چی مثل بچه آدم کار کنه باید دستگاه هایی که به هم وصل میشن پورت و کانکتور Thunderbolt داشته باشن به اضافه اینکه داخل خودشون کنترلر تاندربولت رو داشته باشن . مثلا یه مانیتور با پورت mini Display یا Displayport به تاندربولت وصل میشه اما کار نمی کنه پس واسه این کار باید از تبدیل استفاده کنید .

انواع تاندربولت Thunderbolt

تا الان که دارم این پست رو می نویسم ، تاندربولت 3 تا ورژن اصلی داره . تاندربولت 1 و 2 و 3 .

■ تاندربولت 1 :

اولین نسخه از تاندربولت که پهنای باند 10 گیگابیت در ثانیه داشت و برای اولین بار در مک بوک پرو اپل در فوریه 2011 رونمایی شد . تاندربولت 1 از استاندارد PCI Express 2.0 x4 و همچنین Displayport 1.1a x4 استفاده می کنه . اون x4 یعنی 4 مسیره !

■ تاندربولت 2 :

که از نظر ظاهری هیچ فرقی با نسخه 1 نکرده اما پهنای باندش بیشتر شده یعنی از نظر فیزیکی پهنای باند مشابه با تاندربولت 1 داره اما از نظر منطقی پهنای باندش دو برابر شده . پهنای باند تاندربولت 2 حدود 20 گیگابیت در ثانیه است . این نسخه برای اولین بار در 19 آگوست 2013 و در مادربورد ایسوس 87 رونمایی شد . تاندربولت 2 از استاندارد PCI Express 2.0 x4 و همچنین Displayport 1.2 x4 استفاده می کنه .

تاندربولت 1 و 2 شبیه به هم هستن و تاندربولت 2 می تونه نسخه 1 رو پشتیبانی کنه . به خاطر شباهت ظاهری پورت و کانکتور در تاندربولت 1 و 2 ، شما هر دستگاهی که نسخه 1 یا 2 هستن رو می تونید به همدیگه وصل کنید اما در نسخه تاندربولت 3 قضیه یکم فرق کرده !

■ تاندربولت 3 :

ظاهرش شبیه به USB Type-C شده که قبلا مفصل در موردش صحبت کردم پیشنهاد میکنم حتما بخونید چون استانداردیه که حالا حالا ها روی بورسه : یو اس بی تایپ سی یا USB Type-C چیست ؟

پس دیگه تاندربولت 3 نمی تونه از تاندربولت 1 و 2 پشتیبانی کنه چون اصلا از نظر سخت افزاری شبیه به هم نیستن ( کانکتور و پورتشون با هم فرق دارن ) . تاندربولت 3 جوری طراحی شده که فرقی نمیکنه از کدوم طرف به پورت جا بزنیش . دقیقا مثل خود USB Type-C و همینطور کابل لایتنینگ اپل که قبلا اینم توضیح دادم . حتما بخونید : کابل لایتنینگ Lightning آیفون اپل چیست ؟ ( مثل USB های فعلی نیست که جهت مهم باشه )

تاندربولت 3 از استاندارد PCI Express 3.0 x4 و همچنین Displayport 1.2 x8 و USB 3.1 نسخه دو و اترنت 10 گیگابیت استفاده می کنه .

با تاندربولت 3 می تونید 2 تا مانیتور با رزولوشن 4K و رفرش ریت 60 کیلوهرتز و یا یه مانیتور 4K با 120 هرتز و یا یه مانیتور 5K با 60 هرتز به پورت تاندربولت وصل کنید . حالا تو یه پست جداگونه بیشتر در مورد تاندربولت 3 صحبت می کنم .

لازم به ذکره توی تاندربولت 3 توان شارژدهی 100 وات شده که برای شارژ خیلی از دستگاه ها زیاد هم هست . پس با استاندارد Thunderbolt تقریبا همه چیز رو یکجا داریم : انتقال تصویر ، انتقال دیتا و انتقال برق ! واقعا اینتل چی میگه ؟ !

در انتها بگم که می تونید تاندربولت رو به سیستم خودتون اضافه کنید . یه سری کارت های تاندربولت  اینترنال تو بازار هست مثل کارت گرافیک یا کارت شبکه روی اسلات PCI Express مادربورد نصب میشه و از اون به بعد دیگه پورت Thunderbolt خواهید داشت

راستی دوستان ، پیشنهاد میکنم دوره های انگلیسی علم فردا رو تهیه کنید ، دنیاتون عوض میشه ! خیلی فرقه بین کسی که انگلیسی میدونه و نمیدونه !

حتما مطالب زیر رو هم بخونید