Thunderbolt は、Intel と Apple の協力により 2011 年に始まりました。
Thunderbolt インターフェイスは、Intel と Apple の協力により 2009 年に開発が始まりました。 2011 年 2 月にコンピュータで初めてリリースされた最初の Thunderbolt 1 および 2 コネクタは、コネクタとして Mini DisplayPort を使用しました。 Thunderbolt 3 では、 USB Cに移行しました。これは標準で使用されており、Thunderbolt 4 でも使用されています。
このコネクタは、PCI Express と DisplayPort を 2 つの信号に結合し、電力を供給しながら送信先で「分離」することで、現在最高の速度を提供するコネクタの 1 つです。このおかげで、パフォーマンスや電力の問題なく複数の周辺機器を 1 つのコネクタに接続でき、データ (イーサネット アクセサリを使用)、ビデオ信号(モニタや外部グラフィックス カード)の送信、または充電器として使用できます。
この多用途性により、Apple は MacBook に他のタイプのコネクタを一切廃止し、HDMI、イーサネット、USB A、または充電ポートを備える必要がなく、これらはすべて外部アダプタで実現できました。
最初の 4 年間、実質的に Apple だけが自社のコンピュータに Thunderbolt ポートを搭載することを奨励され、Thunderbolt 2 を搭載した PC マザーボードはほんのわずかでした。しかし、2015 年にすべてが変わりました。その年からコンピュータには Thunderbolt 3 ポートが装備され始めました。コンピュータにはすでに USB C コネクタが搭載されており、コンピュータで Thunderbolt 3 インターフェイスを使用するのはそれほど複雑ではありませんでした。
互換性のあるポートを備えたラップトップやデスクトップ コンピュータが増えたため、USB C へのこの変更は非常に成功しました。インテルがインターフェース仕様をリリースし、 USB-IF がUSB4 の技術的利点を実装できるようになったおかげで、コンピューターにおけるその存在感は今後も高まり続けるでしょう。この新しい規格は基本的にThunderbolt 3ですが、Intel プロセッサを搭載している必要なく、誰でも互換性があります。
Thunderbolt 1 から Thunderbolt 4 まで: 驚異的な速度
Thunderbolt 3 から USB C への変更により、速度は40 Gbps (5 GB/s) に増加し、以前の規格と比較して 2 倍の速度になりました。最大 4 つの PCIe 3.0 レーン、8 つの DisplayPort 1.2 レーン、および最大 10 Gbps の USB 3.1 も使用できました。 60 Hz で 2 つの 4K モニター、または 60 Hz で 1 つの 5K モニターのサポートも追加され、Intel Skylake プロセッサー以降で利用できるようになりました。
2020 年に発表された Thunderbolt 4 は、多くの点で Thunderbolt 3 を改良しており、その最初の実装は Intel の 10nm Tiger Lake プロセッサを搭載したコンピュータで利用できるようになります。このインターフェイスを備えたコネクタの速度は 40 Gbps のままですが、これは依然としてかなり高速であり、帯域幅の分散方法が改善されています。 PCIe ポートの帯域幅も 2 倍になり、16 Gbps から32 Gbpsになるため、同じコネクタ上で 60 Hz で 2 台の 4K ディスプレイ、または8K モニタを使用して、最大 3 GB/秒の速度を楽しむことができます。
新しい長いケーブル
表からわかるように、Apple が一部のコンピューターで Thunderbolt 3 を搭載したのと同じように、コンピューターで使用できる唯一のポートであるという普遍性が維持されています。ただし、現在では、40 Gbps の速度に達するために、ケーブルの長さを最大 2 メートルにできることが新たにわかりました。ケーブルの長さは 20 cm、80 cm、 2 メートルで、将来的には銅線の代わりに光ケーブルを使用する 5 メートルおよび最大 50 メートルのケーブルも計画されています。このおかげで、わずか 80 cm という現在のケーブルの制限を回避できます。さらに、最大 4 つの Thunderbolt ポートを備えたアクセサリを接続でき、USB4 の互換性は以前のオプションではなく必須になります。
すべてのケーブルとデバイスは、コネクタを搭載するためにインテルによって正式に認定される必要があるため、すべてのケーブルとコネクタは、どのような場合でも同じエクスペリエンスと信頼性を提供します。メーカーはロゴとブランディングに対して 1 回限りの料金を支払いますが、実装には料金を支払う必要はありません。ケーブルメーカーは、最低限の品質基準が満たされているかどうかを確認するために、より厳しい精査を受けることになる。もちろんロゴはそのままなので、コネクタの区別がつきにくいかもしれません。
電力に関しては、 Thunderbolt 4 を搭載するすべてのコンピュータは、そのコンピュータがラップトップであり、充電電力が100 ワット未満である限り、これらのポートの 1 つを充電に使用できる必要があります。さらに、Thunderbolt コネクタに接続されたキーボードまたはマウスを使用して、コンピュータをスリープ モードから復帰できる必要があります。
セキュリティ レベルでは、インテルはすべてのメーカーに対し、コンピュータをDMA 攻撃から保護するためにインテル VT-dダイレクト メモリ アクセス システムを搭載することを要求しています。2019 年と 2020 年には、Thunderbolt コネクタは、ハッカーがその時点でメモリに保存されている要素にアクセスできるため、安全ではないことが示されています。 Thunderbolt 3 を搭載した最初のコンピューターは、Project Athena 2.0 内のコンピューターを含め、2020 年末から利用可能になる予定であり、これらのコネクターのいずれかを備えている必要があります。
Thunderbolt 3 では、USB4 のサポートや必須の充電サポートと同様に、PCIe 3.0 での 32 Gbps の達成はオプションでした。したがって、設計レベルで大きな変更がないため、メーカーにとって、Thunderbolt 3 を搭載した新しいコンピューターを Thunderbolt 4 と互換性のあるものにすることは非常に簡単になります。
つまり、Thunderbolt 4 を使用すると、より安全でより多用途なコンピューターが手に入ることになります。このコネクタは、過去 10 年間にわたってコンピュータに多くの利点をもたらしてきましたが、今後数年間もその利点は続くと予想されます。 AMDとの互換性についてはIntelは詳細を明らかにしておらず、Thunderbolt 3には互換性があるものの、互換性のあるAMDボードやノートPCはほとんど存在しない。さらに、VT-d が認証を受けるための必須要件である場合、AMD がそれを達成するのは非常に困難です。
そしてアップルは？
テクノロジーの世界が大好きな方なら、Apple が自主的かつ個別化された方法でチップを開発したかったために、少し前に Intel との関係を断ったことをご存知でしょう。
この決定は、ティム・クック氏が会長を務める会社が Thunderbolt 4 プロトコルに固執する可能性があることを意味するため、広く議論されましたが、会社自体がこの新しいシステムに非常に熱心であり、動作するために Intel チップを必要としないため、この進歩の一部であることは明白であるため、そうではないようです。 Apple はまた、Intel との関係は過去のようなものではなかったものの、10 年以上かけて Intel との接続を開発してきたが、今すぐにその関係を離れるつもりはないことも示した。
いずれにせよ、Thunderbolt システムは Apple Mac にのみ統合されています。残りのデバイスはまだそれを組み込むことを検討していないためです。ただし、一部のデバイスではすでに USB Type C が使用されています。
彼らが将来的により多くのデバイスに Thunderbolt 4 を実装するかどうかはわかりませんが、彼らの声明から、一部の製品ではこのプロトコルを選択することは明らかです。時間が教えてくれるでしょう。