На сегодняшний день для подключения периферии используется целый ряд интерфейсов, каждый из которых имеет свои преимущества и особенности работы. Из-за этого производители материнских плат вынуждены оснащать свои продукты целым набором портов. Именно эти причины подоткнули компанию Intel к разработке единого универсального интерфейса Thunderbolt, прототип которого, известный как Light Peak, был представлен еще в 2009 году на Intel Developer Forum (IDF). Первоначально, в качестве среды передачи планировалось использовать оптическое волокно, но со временем разработчики обратились к более практичным и дешевым в производстве медным проводникам. Заметим, что первыми перспективный интерфейс Thunderbolt в своих устройствах применила компания Apple.
Ключевой особенностью интерфейса Thunderbolt является его возможность одновременной передачи данных и цифрового видеосигнала. Интерфейс обеспечивает работу двух независимых дуплексных каналов с пропускной способностью 10 Гбит/с каждый. Для подключения контроллера Thunderbolt к чипсету используется четыре линии PCI-E 2.0, предоставляемые микросхемой Intel Z77 Express, а для вывода изображения используется протокол Display Port. В общем виде, архитектуру перспективного интерфейса иллюстрирует следующая диаграмма.
На первый взгляд может показаться, что для подключения монитора потребуется использование встроенного в процессоры графического ядра. Отчасти это так, без интегрированной графики в случае Thunderbolt никак не обойтись, но у пользователей есть возможность выводить изображение от мощной видеокарты при помощи технологии Lucid Virtu MVP. Насколько нам известно, такая схема практически не имеет негативного влияния на производительность, но требует выделения ОЗУ для кадрового буфера, что не является критическим недостатком, учитывая нынешние цены на модули оперативной памяти.
Второй особенностью перспективного интерфейса является возможность последовательного подключения периферии к одному порту, причем, в цепочке может быть задействовано до шести различных устройств. Логика работы Thunderbolt такова, что сам контроллер обходится без драйверов, но оконечные устройства могут требовать инсталляции специального ПО. Фактически, интерфейс обеспечивает «прозрачную» передачу протокола PCI-E между чипсетом и контроллером периферии с одновременным мультиплексированием видеосигнала DisplayPort.
Такая архитектура обеспечивает минимальные задержки и высокую точность синхронизации, что позволяет работать на высоких скоростях передачи данных. Длина интерфейсных кабелей не превышает 3 м, а при использовании оптоволокона существуют перспективы увеличения скорости передачи данных до 100 Гбит/с на расстоянии 100 м. Заметим, что в нынешней реализации разъем Thunderbolt физически совместим с Mini DisplayPort, что позволяет использовать этот порт для вывода видеосигнала на мониторы, оснащенные соответствующим видеовходом.
Учитывая новизну интерфейса на сегодняшний день существует не так много устройств с поддержкой Thunderbolt. Это, в основном, мультимедийные приставки и внешние хранилища данных. Поэтому, для оценки работы интерфейса мы выбрали двухдисковый накопитель Western Digital My Book Thunderbolt Duo. Изначально, устройство предназначено для работы с Mac OS, но, темнее менее, мы смогли заставить его работать под управлением ОС MS Windows 7.
Хранилище данных оснащено двумя портами Thunderbolt, один из которых можно использовать для подключения к портативному компьютеру или системной плате, а второй — для организации цепочки, например, последовательного соединения нескольких таких устройств и последующего подключения монитора. Внутри WD My Book Thunderbolt Duo находится два энергоэффективных жестких диска WD20EURS емкостью 2 ТБ каждый. Накопители имеют кэш память объемом 64 МБ, интерфейс подключения SATA 3 Гбит/с. Оба диска подключены к контроллеру ASMedia ASM1061, который широко используется на материнских платах, в том числе и MSI Z77A-GD80, для организации дополнительных портов SATA 6 Гбит/с.
Теперь, когда мы рассмотрели принцип работы Thunderbolt и разобрались с аппаратным обеспечением, настало время оценить эффективность работы внешнего хранилища WD My Book Thunderbolt Duo. Для этого мы протестировали накопитель в режимах RAID 0 и RAID 1, причем, для организации массивов пришлось воспользоваться программными возможностями MS Windows 7. После измерения продуктивности накопителя, подключенного к порту Thunderbolt, жесткие диски были извлечены из корпуса устройства и подсоединены к чипсетным портам SATA 3 Гбит/с, после чего на них штатными средствами операционной системами были созданы массивы RAID 0 и RAID 1. Для оценки продуктивности использовалась программа Intel NAS Performance Toolkit, которая идеально подходит для тестирования внешних и сетевых хранилищ.
Среднее быстродействие накопителя при использовании Thunderbolt практически не отличается от продуктивности пары жестких дисков, подключенных непосредственно к системной логике. Посмотрим, как покажет себя перспективный интерфейс в работе с мультимедийным контентом и копировании данных.
В задачах потоковой обработки видео внешний накопитель демонстрирует отличную производительность, сравнимую с продуктивностью чипсета Intel Z77 Express. Это говорит о том, что Western Digital My Book Thunderbolt Duo станет хорошим выбором для тех, кто планирует выполнять редактирование или обработку больших массивов мультимедйиной информации.
При использовании внешнего накопителя в офисных задачах и при создании различного контента скорость работы в режимах RAID 0 и RAID 1 сопоставима с парой дисков, подсоединенных к чипсетным портам SATA 3 Гбит/с материнской платы.
Наконец, в тестовом сценарии, который эмулирует копирование каталогов, содержащих большое количество разнородных файлов, пропускная способность Thunderbolt совершенно не ограничивает быстродействие винчестеров. Это делает WD My Book Thunderbolt Duo идеальным инструментом для создания резервных копий данных.