O que é Thunderbolt?

Introdução

Em fevereiro de 2011, a Apple atualizou a sua linha de notebooks MacBook Pro. Na ocasião, um detalhe chamou a atenção de muita gente: os então novos laptops vinham com uma porta Thunderbolt.

Esse é o nome de uma tecnologia que, durante a sua fase de desenvolvimento, ficou conhecida como Light Peak. Mas, o que exatamente é Thunderbolt? Quais são as vantagens desse padrão? Qual é a velocidade de transmissão de dados oferecida? É verdade que a tecnologia concorre com o USB?

Para você ficar por dentro do assunto, o InfoWester dá as respostas para essas perguntas e descreve as características mais importantes do Thunderbolt nas próximas linhas.


Tecnologia Thunderbolt

Tendo a Intel como principal responsável por seu desenvolvimento, o Thunderbolt é um padrão de comunicação entre dispositivos que, em parte, aproveita recursos tecnológicos já existentes. Originalmente, a tecnologia foi desenvolvida para se tornar compatível com quase todos os tipos de conexão existentes em computadores.

O Thunderbolt faz uso de protocolos de dois padrões bastante conhecidos pelo mercado: PCI Express e DisplayPort. O primeiro é um barramento há muito tempo utilizado para a conexão interna de dispositivos ao computador, como placas de vídeo e placas Ethernet. O segundo é uma interface para transmissões de vídeo e áudio muito usada pela Apple e por companhias que fabricam equipamentos mais sofisticados. Até certo ponto, o DisplayPort concorre com o HDMI.

Logotipo do Thunderbolt
Logotipo do Thunderbolt (Imagem por Intel)

Graças a essas características, o Thunderbolt permite a comunicação entre dispositivos dos mais variados tipos oferecendo excelente desempenho. A tecnologia possibilita ainda a comunicação com determinados dispositivos via conexão FireWire, DVI e outras por meio de adaptadores.

Mas a característica mais marcante é a velocidade. A primeira especificação do Thunderbolt pode atingir até 10 Gb/s (gigabits por segundo) na transferência de dados, taxa que equivale a 1,25 gigabyte por segundo, aproximadamente. A terceira (e mais recente) versão do Thunderbolt é ainda mais impressionante: consegue alcançar até 40 Gb/s.

O tráfego de dados pode ser full-duplex (bidirecional), ou seja, é possível enviar e receber informações ao mesmo tempo — há um canal de 10 Gb/s para cada "sentido". Mas é importante frisar que a referida taxa é a máxima teórica. Na prática, uma série de fatores pode fazer a velocidade ser um pouco menor (porém, ainda alta o suficiente para atender à maioria das aplicações).

Não termina aí: a proposta da tecnologia é facilitar ao máximo o trabalho do usuário, por isso, uma única porta Thunderbolt permite transferência de dados, transmissão de sinais de áudio e vídeo, e até mesmo fornecimento de energia, evitando, em muitos casos, a necessidade de ligar o dispositivo a uma tomada.


Thunderbolt 1

O Thunderbolt não é, necessariamente, uma tecnologia nova, isto é, “feita do zero“, afinal, conta com os protocolos dos padrões PCI-Express e DisplayPort, como você já sabe. Podemos considerar como novo o seu aspecto físico, mais precisamente, o cabo Thunderbolt.

As pesquisas iniciais da Intel consideravam o uso de cabos com fibra óptica, sendo esta uma das características mais marcantes de quando a tecnologia foi anunciada, ainda com o nome de Light Peak, em 2009. A ideia era lançar o Thunderbolt com esse recurso, mas fibra óptica é um material sofisticado e de manipulação complexa, o que certamente resultaria em custos significativamente maiores de produção.

Diante desse cenário, a Intel decidiu optar pelos tradicionais cabos com fios de cobre, com tamanho máximo recomendado de 3 metros. Cabos especiais feitos com fibra óptica até podem ser encontrados, mas são incomuns (e caros, de fato).

A primeira versão do Thunderbolt chegou oferecendo velocidade de 10 Gb/s, como já informado. São, na verdade, dois canais de 5,4 Gb/s para envio e outros dois de mesma capacidade para recepção de dados.

Taxas altas podem parecer exagero, mas são uma necessidade crescente. Cada vez mais contamos com conexões rápidas à internet e vídeos em alta definição, por exemplo. Isso implica em volumes cada vez maiores de dados.

O Thunderbolt se mostra como uma solução para tais demandas não só por conta de sua velocidade, mas também por ser otimizado para lidar tanto com transmissão de dados via PCI Express quanto com informações de áudio e vídeo (inclusive em alta resolução) via DisplayPort, tudo isso pelo mesmo cabo.

Thunderbolt: PCI Express e 
	DisplayPort (ilustração por Intel)
Thunderbolt: PCI Express e DisplayPort (ilustração por Intel)

O Thunderbolt 1 também permite a interconexão de até sete dispositivos em uma única porta de maneira encadeada, isto é, com um aparelho conectado ao outro. Em um exemplo dado pela própria Intel, é possível conectar um HD externo a um monitor e este a um notebook. Os dados do HD podem então ser acessados pelo laptop.

É interessante notar que o gerenciamento da porta Thunderbolt é feito por um pequeno chip controlador, fazendo com que a tecnologia não seja diretamente dependente de um chipset ou mesmo do processador para funcionar.

No que se refere à alimentação elétrica, cada porta Thunderbolt 1 pode oferecer 10 Watts de potência, com o fornecimento de energia sendo feito pelo mesmo cabo utilizado para dados.


Conector do Thunderbolt

O Thunderbolt faz uso do conector Mini DisplayPort, bastante utilizado nos computadores da Apple para a comunicação com monitores ou projetores. Aqui há duas vantagens: 1) não há gastos adicionais para o desenvolvimento de um novo padrão de conexão; 2) é possível a conexão de dispositivos DisplayPort à porta Thunderbolt, pois, como você já sabe, há compatibilidade entre ambas as tecnologias.

Porta Thunderbolt
Porta Thunderbolt

Cabo Thunderbolt (Imagem por Intel)
Cabo Thunderbolt (Imagem por Intel)


Thunderbolt 2

Em abril de 2013, a Intel apresentou a segunda versão da tecnologia. O Thunderbolt 2 traz como principal atrativo a capacidade de transferir, de modo bidirecional, 20 Gb/s por segundo — o dobro do que oferece a especificação anterior.

Novamente, aparece o questionamento sobre o "exagero" na velocidade, mas o objetivo principal da Intel com a nova taxa máxima é tornar a tecnologia plenamente apta a transmissões de vídeos em resolução 4K.

Thunderbolt 1 x Thunderbolt 2 (Imagem por Intel)
Thunderbolt 1 x Thunderbolt 2 (Imagem por Intel)

A Intel também tomou o cuidado de manter o Thunderbolt 2 compatível com a primeira versão do padrão. Em outras palavras, os cabos e conectores são os mesmos. Além disso, dispositivos feitos para o Thunderbolt 1 também podem funcionar com o Thunderbolt 2, mas, via de regra, mantendo a taxa de transferência máxima em 10 Gb/s.

Obviamente, a compatibilidade com portas DisplayPort foi mantida, mas com um diferencial: o Thunderbolt 2 passou a suportar a versão 1.2 da tecnologia, na ocasião, uma especificação nova.

Por fim, vale destacar que o Thunderbolt 2 continua permitindo a comunicação de até sete dispositivos em cadeia na mesma conexão.


Thunderbolt 3

Junho de 2015 marcou o anúncio da terceira versão da tecnologia. A Intel reservou para o Thunderbolt 3 duas grandes características: velocidade de transmissão de dados de até 40 Gb/s (também bidirecional) e um novo conector.

A Intel explica que o Thunderbolt 3 é capaz de transmitir, simultaneamente, vídeos para dois monitores com resolução 4K e 60 quadros por segundo ou para um único dispositivo, mas em 5K e 60 quadros por segundo. Para quem trabalha com grandes volumes de dados, a tecnologia também pode fazer diferença: 40 Gb/s é o mesmo que transferir 5 gigabytes por segundo, aproximadamente.

Mas, provavelmente, o que mais surpreende é o novo conector. No lugar da porta Mini DisplayPort, a Intel decidiu adotar o padrão USB tipo C (ou USB-C), que foi criado especialmente para o USB 3.1.

O USB-C tem duas grandes vantagens: é compacto, podendo até mesmo ser implementado em smartphones, e é reversível, ou seja, um cabo do tipo pode ser conectado virado para cima ou para baixo, tanto faz.

Para usuários e fabricantes, a combinação do Thunderbolt 3 com o padrão de conexão do USB traz conveniência. Você pode ter um computador com três portas USB-C, por exemplo, sendo que uma delas é USB e Thunderbolt ao mesmo tempo, abordagem que economiza espaço físico e reduz custos de produção.

É fácil identificar portas e cabos USB-C compatíveis com Thunderbolt: eles têm o símbolo do raio que é marca registrada da tecnologia. Note, no entanto, que o Thunderbolt 3 exige cabos específicos.

Thunderbolt 3 com USB-C (Imagem por Intel)
Thunderbolt 3 com USB-C (Imagem por Intel)

A tecnologia foi preparada para trabalhar com dois tipos de cabos. O mais barato, do tipo passivo, limita as transmissões a 20 Gb/s. O mais caro, do tipo ativo (conta com um chip que aumenta o desempenho), é que pode trabalhar com 40 Gb/s.

Os atributos do Thunderbolt 3 não terminam aí. A versão também é capaz de proporcionar até 100 Watts para alimentação elétrica. Isso significa que dispositivos que consomem mais energia, como um monitor de vídeo ou um HD externo, podem não precisar de uma fonte externa — a conexão Thunderbolt cuida dos dados e do fornecimento de energia.

Há ainda suporte a padrões como HDMI 2.0 e 10 Gigabit Ethernet (10G Ethernet). Conectores Mini DisplayPort continuam sendo compatíveis, mas com o uso de adaptadores.

A quantidade de dispositivos que podem ser conectados em cadeia, porém, caiu de sete para seis.

Thunderbolt 3 (Imagem por Intel)
Thunderbolt 3 (Imagem por Intel)


Finalizando

Quando o Thunderbolt foi apresentado, uma pergunta ganhou forma: sendo tão rápida na transmissão de dados, será que a tecnologia tomaria o lugar do USB no mercado? Como se vê, isso não aconteceu — e pouco provavelmente acontecerá.

O USB também evoluiu, ficando mais rápido. Na versão 3.1, o USB pode alcançar 10 Gb/s, mais do que suficiente para a maioria das aplicações atuais. Além disso, o padrão tem implementação mais barata e é extremamente popular.

Assim, o Thunderbolt acaba ocupando um espaço complementar, atendendo aos usuários que encontram limitações no USB ou em outros padrões de transmissão. Como exemplificado no texto, é o caso de quem trabalha com volumes de dados muito grandes ou faz questão de transmissões de vídeo com altíssima qualidade.

No final das contas, é o que importa, não? Que haja opções para todas as necessidades.

Você pode saber mais sobre o Thunderbolt no site da Intel (em inglês).

Escrito por - Publicado em 08_05_2011 - Atualizado em 16_07_2015




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