اينتل جزئيات پروتكل تاندربولت 4 را بههمراه استانداردهاي مرتبط با USB4 منتشر كرد
تاندربولت يكي استانداردهاي بين پلتفرمي انتقال داده و قدرت محسوب ميشود كه اينتل آن را توسعه ميدهد. تاندربولت عموما در لپ تاپ و كامپيوترهاي روميزي ديده ميشود و براي اتصال دستگاههاي هماهنگ با استاندارد ديسپليپورت متخصصد دارد. همچنين لوازم جانبي كامپيوتري مبتني بر استاندارد PCI Express يا PCIe مانند كارت گرافيك اكسترنال، هارد درايو يا كانكتورهاي اترنت و وايفاي را هم ميتوان طبق همين پروتكل با استفاده از يك پورت USB-C به كامپيوتر شخصي متصل كرد.
نسل كنوني پروتكل تاندربولت كه بهنام Thunderbolt 3 شناخته ميشود، از پهناي باند آپاستريم و داوناستريم تا ۴۰ گيگابيتبرثانيه همراهي ميكند و بهعنوان پايههاي استانداردي براي USB4 در انديشه متخصصين گرفته ميشود. تاندربولت ۳ در سال ۲۰۱۵ معرفي شد و از مدتها پيش، متخصصان و متخصص كارشناسان منتظر عرضهي بهروزرساني براي آن هستند. اينتل در رويداد معرفي پردازندههاي همراه تايگر ليك در CES 2020 بهصورت كلي به تاندربولت ۴ اشاره كرده، اما هيچ جزئياتي از پروتكل مذكور، بيان نشد. بههرحال اكنون تيم آبي بهصورت رسمي جزئيات تاندربولت ۴ را منتشر كرده است. بهعلاوه، كنترلرهاي سري ۸۰۰۰ جديد هم معرفي شدهاند كه با تاندربولت ۳ و USB 3.1 هماهنگي دارند.
حداقل پيشنيازهاي پروتكل جديد خصوصا در مباحثه همراهي از ويدئو، تفاوتي جدي با نسل گذشته دارد. تاندربولت ۴ حداقل دو نمايشگر 4K يا يك نمايشگر 8K را بهعنوان پيشنياز همراهي پورت بيان ميكند. اين استاندارد، همچنين حداقل سرعت انتقال داده را ۳۲ گيگابيتبرثانيه براي اتصالهاي PCIe بيان كرده است. براي سرعتهاي انتقال داده ازطريق دستگاههاي ذخيرهسازي نيز حداقل سرعت ۳،۰۰۰ مگابيتبرثانيه بيان ميشود.
تاندربولت ۴ هم مانند نسل گذشته تنها با يك كابل، داده و سيگنالهاي ويديويي و برق را منتقل ميكند و نرخ انتقال برابري با نسل گذشته دارد، اما بهبودهاي قابلتوجهي نسبت به تاندربولت ۳ در آن ديده ميشود. از مهمترين بهينهسازيها در استاندارد نسل جديد ميتوان به تطبيقپذيري و امنيت بيشتر اشاره كرد. اينتل با استاندارد جديد تصميم دارد تا يك استاندارد جامع را براي اتصالهاي USB در سرتاسر صنعت PC پياده كند.
مزيتهاي تاندربولت ۴
همانطور كه گفته شد، اينتل بهينهسازيهاي متعددي را در نسل جديد استاندارد اتصالي پياده كرده است كه آن را نسبت به تاندربولت ۳ به انتخابي كاملتر تبديل ميكند. در ادامه برخي از مزيتهاي نسل جديد را مطالعه ميكنيم.
تطبيقپذيري
از بهبودهاي مهم تاندربولت ۴ نسبت به نسل گذشته ميتوان به همراهي از هابهاي اتصالي و داك USB اشاره كرد كه تا چهار پورت تاندربولت را همراهي ميكنند. در نسل گذشته، تنها از يك پورت همراهي ميشد. اين بهبود يعني هر كامپيوتر شخصي با يك پورت تاندربولت ۴ ميتواند با استفاده از يك تجهيز جانبي با پورتهاي بيشتر، تا چهار لوازم جانبي مانند SSD اكسترنال، كارت گرافيك اكسترنال، نمايشگر و غيره را بهصورت همزمان همراهي كند. در نسخههاي قبلي متخصصان مجبور بودند تا دستگاهها را بهصورت سري و اتصال به يكديگر، به كامپيوتر اصلي متصل كنند.
اينتل در استاندار جديد، كامپيوترهاي مبتني بر تاندربولت ۴ را ملزم ميكند تا حداقل از يك پورت تاندربولت ۴ با قابليت شارژ، همراهي كنند. بهعلاوه، با پيادهسازي پروتكلهاي جديد، لوازم جانبي ثانويه مانند كيبورد يا ماوس هم ميتوانند كامپيوتر شخصي را از حالت اسليپ خارج كنند.
امنيت
اينتل پيشنيازهاي امنيتي تاندربولت را بسيار بهبود داده است
اينتل در جزئيات پروتكل جديد، اشارهاي جدي به دسترسي مستقيم فيزيكي به حافظه دارد و امنيت آن را بهبود ميبخشد. توسعهدهندهها و توليدكنندههايي كه از فناوري VT-d (مخفف Virtualization Technology for Directed I/O) در تاندربولت ۴ بهره ميبرند، بايد حملههاي مبتني بر دسترسي مستقيم به حافظه (DMA) را خنثي كنند. اين قابليت امنيتي، به قابليتهاي اضافه و اختصاصي در پردازنده نياز دارد كه هرگونه دسترسي غير معتبر به حافظهي سيستمي را مسدود ميكند. چنين لايهي دفاعي، اهميت زيادي در ساختار تاندربولت دارد، چون دستگاههاي متعدد PCIe به حافظهي سيستمي دسترسي پيدا ميكنند. حتي دستگاههاي خارجي كه با استفاده از هابهاي اتصالي به كامپيوتر شخصي متصل ميشوند، توانايي دسترسي به حافظهي سيستمي را پيدا ميكنند و درنتيجه بايد امنيت فيزيكي در برابر آنها تأمين شود.
تاندربولت ۴ از امنيت در سطح سختافزاري استفاده كرده كه توسط پروتكلي بهنام DMA-r يا DMA remapping همراهي ميكند. اين پروتكل دسترسي هر دستگاه را به بلوكي ايزوله از حافظهي سيستمي ممكن ميكند كه با بلوكهاي ديگر دستگاهها، ارتباط ندارد. درنتيجه هيچ يك از دستگاهها نميتوانند بلوك دستگاه ديگر را بخوانند يا دادهاي روي آن بنويسند. فناوريهاي VT-d و DMA-r اينتل در سيستمهاي عامل ويندوز ۱۰ نسخهي ۱۸۰۳ به بالا، سيستمعامل مك نسخهي ۱۰/۸/۲ و لينوكس از نسخهي ۴/۲۱ همراهي ميشوند.
قابليت توسعه
اينتل سال گذشته استاندارد تاندربولت ۳ را پروتكل بدون حق امتياز بيان كرد. كمي بعد، پروتكل مذكور بهعنوان پايههاي توسعهي استاندارد USB4 استفاده شد كه بهزودي پورتهاي استاندارد USB را با براي سادهسازي و يكپارچگي بيشتر، با پورتهاي USB-C جايگزين ميكند. همانطور كه پيشبيني ميشد، تاندربولت ۴ با USB4 هماهنگي كامل دارد، اما حداقل پيشنيازهاي سرعت و كارايي آن را افزايش ميدهد.
پروتكل جديد تاندربولت، بدون نياز الزامي به پردازندههاي اينتل هم كار ميكند. اين هماهنگي بهلطف معرفي كنترلرهاي جديد سري ۸۰۰۰ توسط اينتل فراهم شد. كنترلرهاي جديد بهنام JHL8540 و JHL8340 براي توليدكنندههاي كامپيوتر و JHL8440 براي توليدكنندههاي لوازم جانبي معرفي شدند. درنهايت توليدكنندههايي كه از تراشههاي به جز اينتل مانند AMD يا آرم در كامپيوترهاي شخصي خود استفاده ميكنند، توانايي بهرهمندي از پروتكل تاندربولت ۴ را خواهند داشت. درنتيجه اپل هم احتمالا ميتواند در مكبوكهاي آتي مجهز به پردازندهي سفارشي اختصاصي مبتني بر آرم، تاندربولت ۴ را به متخصصان ارائه كند.
حوزه پوشش تاندربولت ۴
اگرچه اينتل همراهي از تاندربولت ۴ را براي تمامي پردازندهها ممكن ميكند، اما حق استفاده از اولين نسخهها را براي خود محفوظ نگه ميدارد. اولين لپتاپهايي كه از تاندربولت جديد همراهي ميكنند، مجهز به پردازندههاي اينتل تايگر ليك خواهند بود و تا انتهاي سال جاري به بازار عرضه ميشوند. در ميان لپتاپهاي جديد، محصولاتي مبتني بر برنامهي آتنا اينتل هم ديده ميشوند كه در Computex 2019 معرفي شد. اين برنامه، استانداردهايي را براي توليد اولترابوكها تدوين ميكند كه طراحي و كارايي آنها را دركنار طول عمر بالاي باتري و همچنين قدرت پردازشي در انديشه متخصصين ميگيرد.
كيتهاي توسعهدهندهي تاندربولت ۴ اكنون دردسترس قرار دارند. برنامههاي آزمايشي اوليه براي دريافت تأييده هم توسط اينتل اجرا ميشوند تا دستگاههاي هدف، كارايي و بهرهوري يكساني داشته باشند.
هم انديشي ها