اینتل جزئیات پروتکل تاندربولت 4 را به‌همراه استانداردهای مرتبط با USB4 منتشر کرد

تاندربولت یکی استانداردهای بین پلتفرمی انتقال داده و قدرت محسوب می‌شود که اینتل آن را توسعه می‌دهد. تاندربولت عموما در لپ‌ تاپ و کامپیوترهای رومیزی دیده می‌شود و برای اتصال دستگاه‌های هماهنگ با استاندارد دیسپلی‌پورت کاربرد دارد. همچنین لوازم جانبی کامپیوتری مبتنی بر استاندارد PCI Express یا PCIe مانند کارت‌ گرافیک اکسترنال، هارد درایو یا کانکتورهای اترنت و وای‌فای را هم می‌توان طبق همین پروتکل با استفاده از یک پورت USB-C به کامپیوتر شخصی متصل کرد.

نسل کنونی پروتکل تاندربولت که به‌نام Thunderbolt 3 شناخته می‌شود، از پهنای باند آپ‌استریم و داون‌استریم تا ۴۰ گیگابیت‌برثانیه پشتیبانی می‌کند و به‌عنوان پایه‌های استانداردی برای USB4 در نظر گرفته می‌شود. تاندربولت ۳ در سال ۲۰۱۵ معرفی شد و از مدت‌ها پیش، کاربران و کارشناسان منتظر عرضه‌ی به‌روزرسانی برای آن هستند. اینتل در رویداد معرفی پردازنده‌های همراه تایگر لیک در CES 2020 به‌صورت کلی به تاندربولت ۴ اشاره کرده، اما هیچ جزئیاتی از پروتکل مذکور، بیان نشد. به‌هرحال اکنون تیم آبی به‌صورت رسمی جزئیات تاندربولت ۴ را منتشر کرده است. به‌علاوه، کنترلرهای سری ۸۰۰۰ جدید هم معرفی شده‌اند که با تاندربولت ۳ و USB 3.1 هماهنگی دارند.

حداقل پیش‌نیازهای پروتکل جدید خصوصا در بحث پشتیبانی از ویدئو، تفاوتی جدی با نسل گذشته دارد. تاندربولت ۴ حداقل دو نمایشگر 4K یا یک نمایشگر 8K را به‌عنوان پیش‌نیاز پشتیبانی پورت بیان می‌کند. این استاندارد، همچنین حداقل سرعت انتقال داده را ۳۲ گیگابیت‌برثانیه برای اتصال‌های PCIe بیان کرده است. برای سرعت‌های انتقال داده ازطریق دستگاه‌های ذخیره‌سازی نیز حداقل سرعت ۳،۰۰۰ مگابیت‌برثانیه بیان می‌شود.

تاندربولت ۴ هم مانند نسل گذشته تنها با یک کابل، داده و سیگنال‌های ویدیویی و برق را منتقل می‌کند و نرخ انتقال برابری با نسل گذشته دارد، اما بهبودهای قابل‌توجهی نسبت به تاندربولت ۳ در آن دیده می‌شود. از مهم‌ترین بهینه‌سازی‌ها در استاندارد نسل جدید می‌توان به تطبیق‌پذیری و امنیت بیشتر اشاره کرد. اینتل با استاندارد جدید تصمیم دارد تا یک استاندارد جامع را برای اتصال‌های USB در سرتاسر صنعت PC پیاده کند.

همان‌طور که گفته شد، اینتل بهینه‌سازی‌های متعددی را در نسل جدید استاندارد اتصالی پیاده کرده است که آن را نسبت به تاندربولت ۳ به انتخابی کامل‌تر تبدیل می‌کند. در ادامه برخی از مزیت‌های نسل جدید را بررسی می‌کنیم.

از بهبودهای مهم تاندربولت ۴ نسبت به نسل گذشته می‌توان به پشتیبانی از هاب‌های اتصالی و داک USB اشاره کرد که تا چهار پورت تاندربولت را پشتیبانی می‌کنند. در نسل گذشته، تنها از یک پورت پشتیبانی می‌شد. این بهبود یعنی هر کامپیوتر شخصی با یک پورت تاندربولت ۴ می‌تواند با استفاده از یک تجهیز جانبی با پورت‌های بیشتر، تا چهار لوازم جانبی مانند SSD اکسترنال، کارت گرافیک اکسترنال، نمایشگر و غیره را به‌صورت هم‌زمان پشتیبانی کند. در نسخه‌های قبلی کاربران مجبور بودند تا دستگاه‌ها را به‌صورت سری و اتصال به یکدیگر، به کامپیوتر اصلی متصل کنند.

اینتل در استاندار جدید، کامپیوترهای مبتنی بر تاندربولت ۴ را ملزم می‌کند تا حداقل از یک پورت تاندربولت ۴ با قابلیت شارژ، پشتیبانی کنند. به‌علاوه، با پیاده‌سازی پروتکل‌های جدید، لوازم جانبی ثانویه مانند کیبورد یا ماوس هم می‌توانند کامپیوتر شخصی را از حالت اسلیپ خارج کنند.

تاندربولت ۴ از امنیت در سطح سخت‌افزاری استفاده کرده که توسط پروتکلی به‌نام DMA-r یا DMA remapping پشتیبانی می‌کند. این پروتکل دسترسی هر دستگاه را به بلوکی ایزوله از حافظه‌ی سیستمی ممکن می‌کند که با بلوک‌های دیگر دستگاه‌ها، ارتباط ندارد. درنتیجه هیچ یک از دستگاه‌ها نمی‌توانند بلوک دستگاه دیگر را بخوانند یا داده‌ای روی آن بنویسند. فناوری‌های VT-d و DMA-r اینتل در سیستم‌های عامل ویندوز ۱۰ نسخه‌ی ۱۸۰۳ به بالا، سیستم‌عامل مک نسخه‌ی ۱۰/۸/۲ و لینوکس از نسخه‌ی ۴/۲۱ پشتیبانی می‌شوند.

اینتل سال گذشته استاندارد تاندربولت ۳ را پروتکل بدون حق امتیاز بیان کرد. کمی بعد، پروتکل مذکور به‌عنوان پایه‌های توسعه‌ی استاندارد USB4 استفاده شد که به‌زودی پورت‌های استاندارد USB را با برای ساده‌سازی و یکپارچگی بیشتر، با پورت‌های USB-C جایگزین می‌کند. همان‌طور که پیش‌بینی می‌شد، تاندربولت ۴ با USB4 هماهنگی کامل دارد، اما حداقل پیش‌نیازهای سرعت و کارایی آن را افزایش می‌دهد.

پروتکل جدید تاندربولت، بدون نیاز الزامی به پردازنده‌های اینتل هم کار می‌کند. این هماهنگی به‌لطف معرفی کنترلرهای جدید سری ۸۰۰۰ توسط اینتل فراهم شد. کنترلرهای جدید به‌نام JHL8540 و JHL8340 برای تولیدکننده‌های کامپیوتر و JHL8440 برای تولیدکننده‌های لوازم جانبی معرفی شدند. درنهایت تولیدکننده‌هایی که از تراشه‌های به جز اینتل مانند AMD یا آرم در کامپیوترهای شخصی خود استفاده می‌کنند، توانایی بهره‌مندی از پروتکل تاندربولت ۴ را خواهند داشت. درنتیجه اپل هم احتمالا می‌تواند در مک‌بوک‌های آتی مجهز به پردازنده‌ی سفارشی اختصاصی مبتنی بر آرم، تاندربولت ۴ را به کاربران ارائه کند.

کیت‌های توسعه‌دهنده‌ی تاندربولت ۴ اکنون دردسترس قرار دارند. برنامه‌های آزمایشی اولیه برای دریافت تأییده هم توسط اینتل اجرا می‌شوند تا دستگاه‌های هدف، کارایی و بهره‌وری یکسانی داشته باشند.