Thunderbolt (интерфейс)

редактировать
Компьютерный аппаратный интерфейс

Thunder
Thunderbolt.svg
Designer
ПроизводительРазное
Производитсяс 24 февраля 2011 г.; 9 лет назад (2011-02-24)
ЗамененоIEEE 1394 (FireWire)
ДлинаМаксимальные значения:
Ширина7,4 мм, вилка (8,3 мм, розетка)
Высота4,5 мм, вилка (5,4 мм, розетка))
Горячее подключениеДа
Гирляндное соединениеДа, до 6 устройств
ВнешнееДа
АудиосигналЧерез протокол DisplayPort или внешние аудиокарты на основе USB. Поддержка аудио через преобразователи HDMI.
ВидеосигналЧерез протокол DisplayPort
КонтактыThunderbolt V1 и V2: 20. Thunderbolt V3 и V4: 24
РазъемThunderbolt V1 и V2: Mini DisplayPort. Thunderbolt V3 и V4: USB-C
Максимальное напряжение18 В (питание по шине)
Максимальный ток550 мА (9,9 Вт макс.)
Сигнал данныхДа
БитрейтThunderbolt V1: 2 канала, 10 Гбит / с каждый (всего 20 Гбит / с). Thunderbolt V2: 20 Гбит / с всего. Thunderbolt V3: 40 Гбит / с. Thunderbolt V4: 40 Гбит / с
ПротоколThunderbolt V1: 4 × PCI Express 2.0, DisplayPort 1.1a. Thunderbolt V2: 4 × PCI Express 2.0, DisplayPort 1.2. Thunderbolt V3: 4 × PCI Express 3.0, DisplayPort 1.2 (2 потока), USB 3.1 Gen.2
Контакт 1GNDЗемля
Контакт 2HPDОбнаружение горячей замены
Контакт 3HS0TX (P)Высокоскоростная передача 0 (положительный сигнал)
Контакт 4HS0RX (P)Высокоскоростной прием 0 (положительный сигнал)
Контакт 5HS0TX (N)HighSpeed ​​передача 0 (отрицательный)
Контакт 6HS0RX (N)HighSpeed ​​приём 0 (отрицательный)
Контакт 7GNDЗемля
Контакт 8GNDЗемля
Контакт 9LSR2P TXНизкоскоростная передача
Контакт 10GNDЗемля (зарезервировано)
Контакт 11LSP2R RXLowSpeed ​​
Контакт 12GNDЗемля (зарезервировано)
Контакт 13GNDЗемля
Контакт 14GNDЗемля
Контакт 15HS1TX (P)Передача HighSpeed ​​1 (положительный)
Контакт 16HS1RX (P)Высокоскоростной прием 1 (положительный)
Контакт 17HS1TX (N)Высокоскоростной прием 1 (отрицательный)
Контакт 18HS1RX(N)HighSpeed ​​получение 1 (отрицательный)
Контакт 19GNDЗемля
Контакт 20DPPWRПитание
Это распиновка для обеих сторон разъема, сторона источника и сторона стока. Этот кабель на самом деле является перекрестным кабелем, он меняет местами все приема и передачи; например HS1TX (P) источник подключен к HS1RX (P) приемника.

Thunderbolt - торговая марка аппаратного интерфейса, разработанного Intel (в сотрудничестве с Apple ), что позволяет подключать внешние периферийные устройства к компьютер. Thunderbolt 1 и 2 используют тот же разъем , что и Mini DisplayPort (MDP), тогда как Thunderbolt 3 повторно использует разъем USB-C от USB. Первоначально он был разработан и продавался под названием Light Peak и впервые продан как часть продукта для конечных пользователей 24 февраля 2011 года.

Thunderbolt сочетает в себе PCI Express (PCIe) и DisplayPort (DP) в два последовательных сигнала и дополнительно питание постоянного тока, все в одном кабеле. Один разъем может поддерживать до шести периферийных устройств с помощью различных топологий .

Содержание
  • 1 Описание
  • 2 История
    • 2.1 Введение
      • 2.1.1 Медь и оптика
    • 2.2 Thunderbolt 1
    • 2.3 Thunderbolt 2
    • 2.4 Thunderbolt 3
      • 2.4.1 USB4
    • 2.5 Thunderbolt 4
    • 2.6 Ситуация с лицензией
    • 2.7 Периферийные устройства
  • 3 Уязвимости системы безопасности
    • 3.1 Уязвимость для Атаки DMA
    • 3.2 Уязвимость для атак с дополнительным ПЗУ
    • 3.3 Уязвимость для атак с раскрытием данных (Thunderspy)
  • 4 кабеля
  • 5 Контроллеры
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
Описание
Разъем Thunderbolt (V1 или V2) Порт Thunderbolt (V1 или V2) Соединения Thunderbolt Link . Intel соответственно два типа контроллеров Thunderbolt: двухпортовый и однопортовый. Для периферийных устройств и компьютеров требуется контроллер.

Контроллеры Thunderbolt мультиплексируют одним или несколькими отдельными линиями данных от подключенных устройств PCIe и DisplayPort для передачи через две дуплексные линии Thunderbolt, а также демультиплексируют их для использования PCIe и устройства DisplayPort на конце. Один порт Thunderbolt поддерживает до шести устройств Thunderbolt через концентраторы или гирляндные цепи ; столько из них, сколько у хоста есть источники DP, могут быть мониторами Thunderbolt .

Один монитор Mini DisplayPort или другое устройство любого типа может быть подключено напрямую или в самом конце цепочки. Thunderbolt совместим с устройством, совместимыми с DP-1.1a. При подключении к DP-совместимому устройству порта Thunderbolt может иметь собственный сигнал DisplayPort с четырьмя полосами выходных данных со скоростью не более 5,4 Гбит / с на полосу Thunderbolt. При подключении устройства Thunderbolt скорость передачи данных в каждой полосе становится 10 Гбит / с, а четыре Thunderbolt конфигурируются как две дуплексные полосы, каждая по 10 Гбит / с включает одну полосу ввода и одну полосу вывода.

Thunderbolt может быть реализован на видеокартах PCIe , которые имеют доступ к данным DisplayPort и возможность подключения PCIe, или на материнских платах новых компьютеров с встроенным видео, например, MacBook Air.

Интерфейс был предназначен для работы исключительно на оптическом физическом уровне с использованием компонентов и гибких оптоволоконных кабелей, разработанных приложений Intel и лабораторий Intel Silicon Photonics. Первоначально он продавался под названием Light Peak, а после 2011 года - как Silicon Photonics Link. Однако было обнаружено, что обычная медная проводка может обеспечить желаемые 10 Гбит / с на канал при меньших затратах.

Эта версия концепции Light Peak на основе меди была улучшена Apple и Intel. Apple зарегистрировала Thunderbolt как товарный знак, но позже передала этот знак Intel, которая владела преимущественными правами интеллектуальной собственности.

Thunderbolt был коммерчески представлен на Apple MacBook Pro 2011 года, используя тот же разъем, который Apple, который и Mini DisplayPort, электрически идентичен DisplayPort, но использует меньший по размеру, неблокирующий разъем.

Sumitomo Electric Industries начала продавать оптические кабели Thunderbolt длиной до 30 метров (100 футов) в январе 2013 года, а Corning, Inc. начала продавать до 60 -метровые (200 футов) оптические кабели в США в конце сентября 2013 года.

История

Введение

Intel представила Light Peak на форуме Форум разработчиков Intel (IDF) 2009 г. с использованием прототипа логической платы Mac Pro для запуска двух видеопотоков 1080p плюс LAN и запоминающие устройства по одному 30-метровому оптическому кабелю с модифицированными концами USB. Система управлялась прототипом карты PCI Express с двумя оптическими шинами, питающими четыре порта. Джейсон Зиллер, глава отдела программ Программного обеспечения Intel Optical I / O, использует внутренние компоненты технологии под микроскопом и отправку данных через осциллограф. Технология была описана как имеющая начальную скорость 10 Гбит / с по пластиковым оптическим кабелем и обещающую конечную скорость 100 Гбит / с. На выставке Intel заявила, что системы, оснащенные Light Peak, появились в 2010 году, и опубликовала YouTube видео, демонстрирующее HD-камеры, ноутбуки, док-станции и HD-мониторы, подключенные к Light Peak.

4 мая 2010 г. в Брюсселе Intel применила ноутбук с разъемом Light Peak, что указывает на то, что технология уменьшилась, чтобы поместиться внутри такого устройства, заставила ноутбук отправить два совместных видеопотока HD вниз по соединению, что на то, что работоспособна по крайней мере некоторая часть стеков программного обеспечения / микропрограмм и протоколов. На той же демонстрации представители Intel заявили, что они ожидают, что производство оборудования начнется примерно в конце 2010 года.

В сентябре 2010 года некоторые первые коммерческие прототипы от производителей были применены на Intel Developer Forum 2010.

Медь против оптики

Хотя Thunderbolt изначально задумывался как оптическая технология, Intel перешла на электрические соединения, чтобы сократить расходы и обеспечить до 10 Вт мощности для подключенных устройств.

В 2009 году представители Intel заявили, что компания «работает над оптическим волокном», чтобы Light Peak можно было использовать для питания устройств, подключенных к ПК ». В 2010 году Intel заявила, что первоначальным намерением было «устройство единого разъема», которое позволило бы «электрическому USB 3.0... и совместному использованию USB 3.0 или 4.0 постоянного тока». Light Peak стремилась достичь больших успехов в оптических технологиях, готовых к потребителю, к тому времени достигнув «[номинальных разъемов] для 7000 вставок, что соответствует или другим соединениям ПК... кабели [которые были связаны] в нескольких узлах, убедитесь, что это не сломался, и потеря допустима », и« Вы можете почти заставить двух человек тянуть за него одновременно, и это не повредит волокно ». Они предсказали, что «кабели Light Peak будут не дороже HDMI».

В январе 2011 года Дэвид Перлмуттер из Intel сообщил Computerworld, что первоначальные реализации Thunderbolt будут основаны на медных проводах. «Медь получилась очень хорошей, на удивление лучше, чем мы думали», - сказал он. Главное преимущество меди - способность переносить энергию. Окончательный стандарт Thunderbolt определяет 10 Вт постоянного тока на каждый порт. См. Раздел сравнения ниже.

Intel и отраслевые партнеры все еще занимают оптическое оборудование и кабели Thunderbolt. Волоконно-оптические кабели должны проходить «десятки метров», но не питание, по крайней мере, на начальном этапе. Версия от Corning содержит четыре волокна VSDN (сеть очень коротких расстояний сигнала) 80/125 мкм для передачи инфракрасного расстояния до 190 м (600 футов). Преобразование электрического сигнала в оптический встроено в сам кабель, поэтому текущий разъем MDP является совместным. В конце концов, Intel надеется на чисто оптический приемопередатчик, встроенный в ПК.

Первый такой оптический кабель Thunderbolt был представлен Sumitomo Electric Industries в январе 2013 года. Он доступен в длинах 10 м (30 футов), 20 м (70 футов) и 30 м (100 футов). Однако эти кабели продаются в розницу почти исключительно в Японии, а их цена в 20–30 раз выше, чем у медных кабелей Thunderbolt.

Немецкая компания DeLock также выпустила оптические кабели Thunderbolt длиной 10 м (30 футов), 20 м (70 футов) и 30 м (100 футов) в 2013 году по цене аналогичного кабеля Sumitomo, и продала их в розницу. только в Германии.

В сентябре 2013 года американская стекольная компания Corning Inc. выпустила первую серию оптических кабелей Thunderbolt, доступный на западном рынке за пределами Японии, а также оптические кабели USB 3.0, оба под торговой маркой «Оптические кабели». Они вдвое меньше диаметра и на 80% легче, чем аналогичные медные кабели Thunderbolt, они работают с протоколом Thunderbolt 10 Гбит / с и протоколом Thunderbolt 2 20 Гбит / с и, таким образом, могут работать со всеми устройствами Thunderbolt с автономным питанием (в отличие от медных кабели, оптические кабели не могут обеспечить питание). Кабели увеличивают текущую максимальную длину 30 м (100 футов), предлагаемую медью, до нового максимума 60 м (200 футов). Это позволяет периферийным устройствам Thunderbolt быть дальше от их хост-устройств.

По состоянию на март 2020 года на рынке не было оптических кабелей Thunderbolt 3. Однако оптические кабели Thunderbolt 1 и 2 можно использовать с адаптерами Thunderbolt 3 (USB-C) на Thunderbolt 2 от Apple на каждом конце кабеля. Таким образом достигается максимальная длина соединений 60 м (200 футов), предлагаемая предыдущими поколениями стандарта. В апреле 2019 года Corning использует оптический кабель Thunderbolt 3 на выставке NAB Show в Лас-Вегасе в 2019 году, но дата его выпуска еще не объявлена. В апреле 2020 года тайваньская компания Areca выпустила оптические кабели Thunderbolt 3 длиной 10 м (30 футов), 20 м (70 футов) и 30 м (100 футов), но, похоже, через несколько месяцев их производство прекратилось. В сентябре 2020 года Corning выпустила свои оптические кабели Thunderbolt 3 длиной 5 м (20 футов), 10 м (30 футов), 15 м (50 футов), 25 м (80 футов) и 50 м (200 футов).

Thunderbolt 1

Брук Кротерс из CNET заявила, что, по слухам, в начале 2011 года обновление MacBook Pro будет какой-то новый порт данных, и он предположил, что это будет Light Peak (Молния). В настоящее время не было никаких подробностей о физических реализациях, аналогичные предыдущие демонстрации Intel, с использованием комбинированного порта USB / Light Peak. Незадолго до выпуска новых машин Форум разработчиков USB (USB-IF) объявил, что они не разрешат использование такого комбинированного порта, и что USB не подлежит модификации таким образом.

Другие реализации технологии начались в 2012 году, с системными платами для настольных ПК, которые теперь осуществляются межсоединение.

Apple заявила в феврале 2011 года, что основан на Mini DisplayPort, не USB. Когда система описана, решение Intel для проблем подключения дисплея стало ясным: контроллеры Thunderbolt мультиплексируют данные из используемых систем DP с данными из порта PCIe в один кабель. Старые дисплеи, использующие DP 1.1a или более раннюю версию, должны располагаться в конце цепочки устройств Thunderbolt, но собственные дисплеи могут располагаться где угодно на линии. Устройства Thunderbolt могут подключаться к любой части сети. В этом отношении Thunderbolt имеет сходство со старой системой ACCESS.bus, которая использовала дисплей для поддержки низкоскоростной шины.

Apple заявляет, что на порт Thunderbolt поддерживается до шести периферийных устройств с последовательным подключением, и что дисплей должен находиться в конце цепи, если он не поддерживает последовательное подключение.

В феврале 2011 года Apple представила свою новую линейку ноутбуков MacBook Pro и заявила, что коммерческое название технологии - Thunderbolt, при этом MacBook Pro стали первыми машинами, на которых была реализована новая технология ввода-вывода.

В мае 2011 года Apple анонсировала новую линейку iMac, которая включает интерфейс Thunderbolt.

Порт Thunderbolt на новых компьютерах Mac находится в том же месте относительно других компьютеров Mac. Порт и переносит те же физические размеры и расположение выводов, что и предыдущий разъем MDP. Основное видимое различие на Mac с Thunderbolt - это символ Thunderbolt рядом с портом.

Стандарт DisplayPort частично совместим с Thunderbolt, поскольку они используют физически совместимый MDP-разъем Apple. Для режима Target Display на iMacs требуется кабель Thunderbolt для приема видеосигнала от другого компьютера с поддержкой Thunderbolt. Монитор DP должен быть последним (или единственным) должен быть в цепочке устройств Thunderbolt.

Intel объявила, что выпустила комплект разработчика во втором квартале 2011 года, а производители оборудования для разработки оборудования заявили, что добавили поддержку для тестирования и разработки устройств Thunderbolt. Комплект разработчика предоставляется только по запросу.

В июле 2011 года Sony выпустила свою линейку ноутбуков Vaio Z21 с док-станцией Power Media Dock. использует оптический Thunderbolt (Light Peak) для подключения к внешней видеокарте с помощью комбинированного порта, электрический который ведет себя как USB, но также включает оптическое межсоединение, необходимое для Thunderbolt.

Thunderbolt 2

В июне 2013 года Intel объявила о выпуске следующего поколения Thunderbolt, основанного на контроллере под кодовым названием «Falcon Ridge» (работающем на 20 Гбит / с), официально назван "Thunderbolt 2" и запущен в производство в 2013 году. Скорость передачи данных 20 Гбит / с стала возможной благодаря объединению двух каналов 10 Гбит / с, что не изменяет максимальную пропускную способность, но делает использование его более гибко. Apple анонсировала Thunderbolt 2 в июне 2013 года на конференции разработчиков (WWDC ) и заявила, что он будет поставляться в следующем поколении Mac Pro. Thunderbolt 2 поставляется в MacBook Pro 2013, выпущенном 22 октября 2013 года.

На физическом уровне пропускная способность Thunderbolt 1 и Thunderbolt 2 идентичности, кабели Thunderbolt 1 совместимы с интерфейсами Thunderbolt 2. На уровне Thunderbolt 2 обеспечивается агрегация каналов, в результате чего два ранее отдельных канала 10 Гбит / с могут быть объединены в один логический канал 20 Гбит / с.

Intel заявляет, что Thunderbolt 2 передает Видео 4K с одновременным отображением его на отдельном мониторе.

Thunderbolt 2 включает поддержку DisplayPort 1.2, которое позволяет передавать потоковое видео на один видеомонитор 4K или два QHD-монитора. Thunderbolt 2 имеет обратную совместимость, что означает, что все кабели и разъемы Thunderbolt соответствуют с Thunderbolt 1.

Первым продуктом Thunderbolt 2 для потребительского рынка был Asus Z87-Deluxe / Quad. материнская плата, анонсированная 19 августа 2013 года, первой системой, выпущенной с Thunderbolt 2, стал MacBook Pro Retina от Apple, выпущенный 22 октября 2013 года в конце 2013 года.

Thunderbolt 3

Порты Thunderbolt 3 USB-C Thunderbolt 3 plug

Thunderbolt 3 - это аппаратный интерфейс, соответствующий Intel. Он разделяет разъемы USB-C с USB и может потребовать специальные «активные» кабели для максимальной производительности при длине кабеля более 0,5 метра (1,5 фута). По сравнению с Thunderbolt 2, он удваивает пропускную способность до 40 Гбит / с (5 ГБ / с), обеспечивая до 4-полосного PCIe 3.0 и 8-полосного DisplayPort 1.2.

Контроллер Intel Thunderbolt 3 (кодовое название Alpine Ridge или новый Titan Ridge) снижает потребление энергии вдвое и одновременно управляет двумя внешними дисплеями 4K с частотой 60 Гц (или одним внешним дисплеем 4K с частотой 120 Гц). Hz или дисплей 5K с частотой 60 Гц при использовании реализации Apple для MacBook Pro конца 2016 года) вместо одного дисплея, который могли управлять предыдущие контроллеры. Новый контроллер поддерживает PCIe 3.0 и другие протоколы, включая DisplayPort 1.2 (с разрешением 4K при 60 Гц). Thunderbolt 3 обеспечивает мощность до 15 Вт по медным кабелям и не поддерживает питание по оптическим кабелям. Используя USB-C на медных кабелях,он может быть USB Power Delivery, позволяя портам получать или потреблять до 100 Вт энергии. Это устраняет необходимость в отдельном источнике питания от некоторых устройств. Thunderbolt 3 обеспечивает обратную совместимость с первыми версиями за счет использования адаптеров или переходных кабелей.

Intel предлагает три варианта для каждого из контроллеров:

  • Двойной порт (DP) использует канал PCIe 3.0 × 4 для двух портов Thunderbolt 3 (DSL6540, JHL6540, JHL7540)
  • Один порт (SP) использует канал PCIe 3.0 × 4 для обеспечения одного порта Thunderbolt 3 (DSL6340, JHL6340, JHL7340)
  • Низкое энергопотребление (LP) использует канал PCIe 3.0 × 2 для обеспечения одного порта Thunderbolt 3 (JHL6240).

Это соответствует предыдущей практике, когда устройства более высокого уровня, такие как Mac Pro второго поколения, iMac, Retina, MacBook Pro, и Mac Mini используют двухпортовые контроллеры; в то время как устройство более низкого уровня с низким уровнем энергопотребления, например MacBook Air, используйте однопортовую версию.

Была добавлена ​​поддержка чипсетов с архитектурой Intel Skylake, поставки которых начались с конца 2015 года по начало 2016 года.

Устройства с портами Thunderbolt 3 начали поставляться в начале декабря 2015 года, в том числе ноутбуки под управлением Microsoft Windows (начиная с Acer, Asus, Clevo, HP, Dell, Dell Alienware, Lenovo, MSI, Razer и Sony ), а также материнские платы (от Gigabyte Technology ) и пассивный кабель USB-C Thunderbolt 3 длиной 0,5 м (от Lintes Technology).

В октябре 2016 года Apple анонсировала обновленный MacBook Pro, который включает два или Порты Thunderbolt 3 в зависимости от модели. В июне 2017 года Apple анонсировала новые модели iMac с двумя портами Thunderbolt 3, а также iMac Pro с четырьмя портами на момент выпуска в декабре 2017 года.

8 января 2018 года. Intel объявила об обновлении продукта (кодовое название Titan Ridge) с «повышенной надежностью» и поддержкой DisplayPort 1.4. Intel предлагает версию этого хост-контроллера с одним портом (JHL7340) и двумя портами (JHL7540), а также контроллер периферийных устройств, поддерживающий два порта Thunderbolt 3 (JHL7440). Новый периферийный контроллер теперь может действовать как приемник USB (соответствие с обычными портами USB-C).

USB4

Спецификация USB4 была выпущена 29 августа 2019 г. Форум разработчиков USB, основанный на спецификации протокола Thunderbolt 3.

Поддерживает пропускную способность 40 Гбит / с (5 ГБ / с), соответствие с Thunderbolt 3 и обратно соответствует USB 3.2 и USB 2.0. Архитектура системы динамического использования одного высокоскоростного канала с использованием типов конечных устройств, которые лучше всего обслуживают данные по типу и приложению.

Thunderbolt 4

Thunderbolt 4 был анонсирован на выставке CES 2020, окончательная спецификация была выпущена в июле 2020 года. Основные различия между Thunderbolt 4 и Thunderbolt 3 заключаются в поддержке USB4 протокола и скорости передачи данных, минимальные требования к пропускной способности 32 Гбит / с для канала PCIe, поддержка двух дисплеев 4K и Intel VT-d -содержащая защита доступа к прямой памяти для предотвращения физического DMA атаки. Максимальная пропускная способность остается на уровне 40 Гбит / с, как у Thunderbolt 3, в четыре раза быстрее, чем у USB 3.2 Gen2x1. Вспомогательные продукты должны появиться в 2020 году и запущенные процессоры Tiger Lake для ноутбуков Project Athena и автономные контроллеры Thunderbolt серии 8000.

Ситуация с лицензией

24 мая 2017 года Intel заявила, что Thunderbolt 3 станет объявляемым стандартом для OEM-производителей и производителей чипов в 2018 году в рамках усилий для ускорения принятия протокола. Спецификация Thunderbolt 3 была позже выпущена для USB-IF 4 марта 2019 года, что сделало ее бесплатное использование для формирования USB4. Intel заявляет, что сохранит контроль над сертификацией всех устройств Thunderbolt 3. Intel также заявляет, что применяет «обязательную сертификацию для всех продуктов Thunderbolt».

До марта 2019 г. не было выпущено или объявлено ни одного набора микросхем AMD или компьютеров с поддержкой Thunderbolt в связи с требованиями сертификации (Intel не сертифицирован платформы сторонних производителей). Однако YouTuber Венделл Уилсон из Level1 Techs смог получить поддержку Thunderbolt 3 на компьютере AMD с процессором Threadripper и работающей надстройкой Titan Ridge, изменив прошивку, указав, что отсутствие поддержки Thunderbolt в системе сторонних производителей не связано с какими-либо аппаратными ограничениями. По состоянию на май 2019 года на AMD можно без проблем получить поддержку Thunderbolt 3 с использованием дополнительных карт, таких материнских плат, как ASRock X570 Creator, уже имеют порт Thunderbolt 3.

В январе 2020 Intel сертифицировала ASRock X570 Phantom Gaming ITX / TB3, и теперь вендорам разрешено выполнять полупроводниковые контроллеры Thunderbolt (несмотря на то, что на этих материнских платах ASRock использовался Intel Titan Ridge). который подключается к компьютеру через соединение Thunderbolt.

Apple выпустила свой первый компьютер с Thunderbolt в начале 2011 года с MacBook Pro. Первые периферийные устройства Thunderbolt появились в розничных магазинах только в конце 2011 года относительно дорогими корпусами Pegasus R4 (4 диска) и Pegasus R6 (6 дисков) RAID от Promise Technology нацелен на профессиональный и профессиональный рынок, изначально предлагая до 12 ТБ хранилища, а затем увеличить его до 18 ТБ. Продажи этих устройств пострадали от наводнения 2011 года в Таиланде (который производит большую часть мировых запасов жестких дисков), что привело к сокращению мирового производства жестких дисков и последующему увеличению затрат на хранение, следовательно, розничная цена на эти устройства Promise выросла в ответ, что привело к более медленному использованию устройств.

Другим производителям запоминающих устройств потребовалось некоторое время, чтобы выпустить продукты: большинство из них были небольшими устройствами, предназначенными для профессионального рынка и ориентированными на скорость, а не на большую емкость. Многие устройства хранения имели размер менее 1 ТБ, причем некоторые из них имели твердотельные накопители для более быстрого доступа к внешним данным, а не стандартные жесткие диски.

Другие компании предложили продукты интерфейса, которые могут маршрутизировать несколько старых, обычно более медленных, соединений через один порт Thunderbolt. В июле 2011 года Apple выпустила свой Apple Thunderbolt Display, чей гигабитный Ethernet и другие старые типы разъемов сделали его первым концентратором такого типа. Позже такие компании, как Belkin, CalDigit, Other World Computing, Matrox, StarTech и Elgato выпустили док-станцию ​​Thunderbolt.

По состоянию на конец 2012 года появилось несколько других устройств хранения, предлагающих двузначную емкость ТБ. Исключение составляли высокозатратные профессиональные устройства Sonnet Technologies и корпуса Drobo с 4 и 5 дисками, последние из которых оснащены собственной системой обработки данных BeyondRAID.

Обратная совместимость с компьютера, не оснащенными Thunderbolt, была проблема, как некоторые устройства хранения имели только два порта Thunderbolt для последовательного подключения к устройствам от каждого из них. В середине 2012 года LaCie, Drobo и другие производители своих устройств начали заменять один из двух портов Thunderbolt на соединение USB 3.0 на некоторых из низко- и среднечастотных устройств. товары. В более поздних моделях был добавлен USB 3.0 в дополнение к двум портам Thunderbolt, в том числе от LaCie в их диапазоне 2big.

Retina MacBook Pro конца 2013 года был первым продуктом с портами Thunderbolt 2, после чего производители в 2014 году начали обновлять свои предложения моделей до тех, которые имели более новое, быстрое соединение 20 Гбит / с. Первой была компания Promise Technology, которая выпустила обновленные версии Pegasus 2 своих моделей R4 и R6 вместе с еще более крупным блоком R8 (8 дисков) RAID, предлагающим до 32 ТБ хранилища. Позже другие бренды аналогичным образом представили модели большой емкости с типом подключения, включая G-Technology (с их моделями G-RAID Studio, предлагающими до 24 ТБ) и LaCie (с их 5big и монтируемыми в стойку 8big модели, предлагающие до 48 ТБ). LaCie также предлагает обновленные версии своих 2big массовых потребительских моделей емкостью до 12 ТБ с использованием новых жестких дисков на 6 ТБ.

Thunderbolt 3 представлен в конце 2015 года через производственные устройства материнских плат и OEM производителями ноутбуков, включая Thunderbolt 3 со своими продуктами. Gigabyte и MSI, основные производители компьютерных компонентов, впервые вышли на рынок с компонентами, совместимыми с Thunderbolt 3.

Dell была первой, кто включил порты Thunderbolt 3 в ноутбуки с их серией XPS Series и Dell Alienware.

Компьютеры Apple Mac с Thunderbolt 3 включают: iMac Pro, iMac 2017, Mac Mini 2018, MacBook Pro 2016 г.в., MacBook Air 2018 г.

Хотя Thunderbolt изначально имел аппаратную поддержку за пределами устройств Apple и был отнесен к нишевым портам для гаджетов, внедрение Thunderbolt 3 с использованием стандарта USB-C в широком спектре оборудования сулит хорошие перспективы для рынка. принятие стандарта, кроме того, он станет частью стандарта USB4.

Уязвимости в системе безопасности

Уязвимость для DMA-атак

Thunderbolt - как и многие высокоскоростные шины расширения, включая PCI Express, PC. Карты, ExpressCard, FireWire, PCI и PCI-X - молодые уязвимы для прямого доступа к памяти (DMA) атака. Если пользователи расширяют шину PCI Express (наиболее распространенную высокоскоростную шину расширения в системах с 2018 года) с Thunderbolt, это обеспечивает очень низкоуровневый доступ к компьютеру. Злоумышленник может физически подключить вредоносное устройство, которое благодаря прямому и беспрепятственному доступу к системной памяти и другим устройствам может обойти почти все меры безопасности операционной системы, позволяя злоумышленнику читать и записывать системную память, подвергая опасности ключи шифрования или установку другого ПО. Такие атаки были использованы с использованием недорогого оборудования Thunderbolt. IOMMU, если он присутствует, не содержит ошибок и правильно интегрирован и настроен в системе, может закрыть уязвимость компьютера для DMA-атак, но только если злонамеренное устройство не может изменить код, который настраивает IOMMU перед выполнением кода. По состоянию на 2019 год основные поставщики ОС не принимали во внимание различные способы, используемые злонамеренное устройство, используемое через систему языковых эмулирующих устройств, обнаруживая небольшие ошибки и уязвимости. Некоторые реализации UEFI обнаруживают защиту ядра DMA.

Эта уязвимость отсутствует, когда Thunderbolt используется в качестве системного соединения (IPoTB поддерживается в OS X Mavericks ), поскольку реализация IP работает по данной структура коммутации пакетов с малой задержкой Thunderbolt, а протокол PCI Express отсутствует на кабеле. Это означает, что если сеть IPoTB используется между группами компьютеров, нет таких атак DMA между ними.

Уязвимость к атакам Option ROM

Когда система с Thunderbolt загружает, она загружает и выполняет дополнительные ПЗУ из подключенных устройств. Вредоносное дополнительное ПЗУ может вызвать вредоносному ПО запускаться до запуска операционной системы. Затем он может вторгнуться в ядро, зарегистрировать клавишные или украсть ключи шифрования. Простота подключения устройств Thunderbolt к портативным компьютерам делает их идеальными для атакует злой горничной.

. В феврале 2015 года Apple выпустила обновление безопасности для Mac OS X, чтобы устранить уязвимость, связанную с загрузкой дополнительных ПЗУ во время обновлений прошивки, хотя система по-прежнему уязвима для атак с дополнительными ПЗУ при нормальной загрузке.

Безопасность загрузки с использованием встроенного ПО такие меры, как Безопасная загрузка UEFI который (использует принудительное использование подписей или хеш -ов дополнительных ПЗУ), предназначен для смягчения такого рода атак.

Уязвимость к атакам по раскрытию данных (Thunderspy)

В мае 2020 года Thunderspy были обнаружены семь основных недостатков безопасности в протоколе Thunderbolt, которые позволяют злоумышленнику получить доступ все данные, хранящиеся на компьютере, даже если устройство заблокировано, защищено паролем и имеет зашифрованный жесткий диск. Эти уязвимости затрагивают все порты Thunderbolt 1, 2 и 3 и не могут быть исправлены с помощью обновления программного обеспечения.

Кабели
адаптер Thunderbolt Ethernet

В июне 2011 года Apple стоила первый двухметровый кабель Thunderbolt. 49 долларов США. Как активный кабель , он содержит схемы в своих разъемах.

В июне 2012 года Apple начала продавать переходной кабель Thunderbolt-to- Gigabit Ethernet по цене 29 долларов США. В третьем квартале 2012 года другие производители начали поставлять кабели различной длины до максимальной поддерживаемой длины в три метра, а некоторые производители корпусов для хранения данных начали включать кабель Thunderbolt в свои устройства.

В январе 2013 года Apple снизила цену на свой 2-метровый кабель до 39 долларов США и добавила полуметровый кабель за 29 долларов США.

Несколько других брендов выпустили медные кабели Thunderbolt с некоторые поднимаются на максимум 3 метра (10 футов) допуск для медных кабелей Thunderbolt. Первоначально большинство устройств поставлялись с прилагаемым кабелем Thunderbolt, чтобы снизить стоимость продажи, отсюда массовое использование кабелей Apple или сторонних кабелей, особенно если пользователю нужна длина 3 м, но большинство устройств в конечном итоге стали некоторую длину медного кабеля Thunderbolt с изделием.

С представлением Thunderbolt 3 Intel заявила, что стандартные пассивные кабели USB-C смогли подключить устройство Thunderbolt на более низкие скорости, чем полностью активные кабели Thunderbolt, но все же быстрее, чем USB 3.1. Это позволяет более дешево подключаться к новым устройствам Thunderbolt с недорогими кабелями USB-C, которые значительно дешевле, чем активные кабели Thunderbolt.

Контроллеры
Контроллеры Intel Thunderbolt
GenМодельChРазмер. (мм)Power. (W)СемействоДата выпуска.Характеристики
V182523EF0415 × 153.8Light Ridge4 квартал 2010 г.
82523EFL3,2
DSL251002?Игл-Ридж1 квартал 2011 г.
DSL231008 × 901,85Игл-Ридж (SFF)
DSL22100105 × 600,7Порт-Ридж4 квартал 2011 г.Только устройство
DSL3510H0412 × 123.4Cactus RidgeОтменено
DSL3510L2,82 квартал 2012 г.
DSL3310022.1Только хост
DSL451004?Редвуд Ридж2013
DSL44100210 × 10?Только
V2DSL552004??Falcon RidgeQ3 2013Thunderbolt 2, скорость 20 Гбит / с + DP 1.2
DSL532002??
V3DSL654010, 7 × 10,72.2Alpine RidgeQ4 2015Скорость 40 Гбит / с, PCIe 3.0, HDMI 2.0 LSPCon (преобразователь протокола DP),. DP 1.2, USB 3.1, 1 Энергопотребление 00 Вт (совместимо с USB Power Delivery).
DSL6340011,7Alpine RidgeQ1 2015Скорость 40 Гбит / с, DP 1.2
JHL62401,22 квартал 2016Скорость 40 Гбит / с, DP 1,2, без свинца
JHL63401,7
JHL6540022,2
JHL7340011,9Titan RidgeQ1 2018Скорость 40 Гбит / с, DP 1.4
JHL7540022.4
JHL74402.4Q1 2018Скорость 40 Гбит / с, DP 1.4, совместимость с дополнительным портом USB-C,. обратная совместимость, когда док-станция TB3 подключена к компьютеру без TB3
V4JHL834001??Maple Ridge2H 2020Скорость 40 Гбит / с, USB4 совместимый
JHL854002??
JHL84400410,7 × 10,7?Goshen RidgeQ3 202040 Скорость Гбит / с, совместимость с USB4 (только периферийные устройства), с 4 портами Thunderbolt 4 для топологии разветвленного концентратора. Туннелирование DP1.4, USB3 (10G), PCIe (32G). Имеет собственные интерфейсы PCIe 3.0 x1 и USB3 (10G).
Источники:
См.
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть носители, связанные с Thunderbolt (интерфейс).
Последняя правка сделана 2021-06-11 11:17:18
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте