Un nuovo standard I/O per dispositivi ad alta velocità

Un nuovo standard I/O per
dispositivi ad alta velocità
David Pike, RS Components
Vi è una costante richiesta di I/O più veloci e versatili e di una
larghezza di banda del bus molto più ampia per soddisfare le
necessità di connessione rapida dei dati fra un assortimento
sempre più vasto di computer, periferiche, prodotti consumer
intelligenti e grandi dispositivi di memoria a buon mercato. Dopo
anni di assoluto monopolio, l'interfaccia USB (Universal Serial
Bus) potrebbe avere il suo primo vero sfidante: "Thunderbolt".
L'interfaccia USB (Universal Serial Bus) – lo standard
estremamente diffuso per connettere ai computer
le periferiche e i dispositivi consumer portatili,
come le macchine fotografiche digitali o i lettori
multimediali portatili con un'interfaccia bidirezionale
a basso costo – risale al 1994, quando un gruppo
di sette aziende leader nel settore (Compaq, DEC,
IBM, Intel, Microsoft, NEC e Nortel) iniziarono a
svilupparla per semplificare il collegamento dei
dispositivi esterni ai computer e sostituire molti
tipi diversi di connettori per PC e facilitare la
configurazione dei software, sia per consentire la
comunicazione sia per alimentare un dispositivo.
USB 2.0 e 3.0
Attualmente, l'USB 2.0 (Hi-Speed USB) è utilizzato
in più di 10 miliardi di dispositivi in tutto il mondo,
e ogni anno questo numero aumenta di circa due
o tre miliardi. Tuttavia, la successiva generazione
USB 3.0 (Super-Speed USB), le cui specifiche
furono rese disponibili verso la fine del 2008 e che
è compatibile con la versione precedente USB
2.0, non si è neanche lontanamente avvicinata
a simili livelli di penetrazione di mercato.
Ora, oltre all'USB 3.0, nel reame delle prestazioni
elevate arriva Thunderbolt, sviluppata dai giganti Apple e
Intel. Sebbene sembri voler diventare una concorrente
dell'USB, ci sono ottime probabilità che i due standard
coesistano. Sicuramente, Intel sta proponendo
Thunderbolt come strumento complementare al
protocollo USB (al cui sviluppo ha personalmente
partecipato), ma adatto a soddisfare le necessità dei
dispositivi che richiedono prestazioni più elevate.
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Più veloce, più potente e più sottile
Mentre l'USB 2.0 fornisce una velocità di trasferimento
dati di 480 Mbit/s e l'USB 3.0 fornisce circa dieci
volte questa velocità a 4.7 Gbit/s, il nuovo arrivato
sulla piazza – Thunderbolt – è progettato per offrire
velocità persino più elevate, fino a 10-10 Gbit/s.
Questa velocità di trasferimento significa che un
filmato ad alta definizione da 25 GByte può essere
trasferito in circa 30 secondi, invece dei 60-75 secondi
richiesti dall'USB 3.0. Si prevede che Thunderbolt
supporti i dispositivi che possono sfruttare I/O
molto veloci, inclusi i dispositivi di memoria ad alta
velocità, come array RAID, dispositivi multimediali
di ricezione e visualizzazione ad alta definizione e
box di espansione PCI Express (PCIe) per laptop.
Oltre ad avere elevate capacità di trasmissione dati,
Thunderbolt è anche in grado di fornire alimentazione
fino a 10 W, più del doppio di quella offerta dall'USB
3.0. Il nuovo standard offre anche un'interconnessione
più piccola e snella rispetto all'USB: si basa fisicamente
ed elettricamente sul connettore Mini-DisplayPort
della Apple e questo lo rende molto adatto a dispositivi
come notebook, netbook e tablet ultrasottili.
Rame, connettore, cavo e regolatore
Thunderbolt è un'interfaccia dati seriale a base di
rame. La specifica combina due protocolli: PCI Express
(PCIe) e DisplayPort, e questo significa che i segnali di
visualizzazione e i dati bidirezionali simultanei possono
essere portati da un singolo cavo. Una singola porta
Thunderbolt può anche supportare hub, collegare a
margherita fino sette dispositivi e supportare fino a due
display con DisplayPort, che offre supporto display HD
“
... un filmato ad alta definizione da
25 GByte può essere trasferito in circa
30 secondi, invece dei 60-75 secondi
richiesti dall'USB 3.0
”
con una risoluzione fino a 2560x1440-pixel, e otto canali audio HD.
Il connettore Thunderbolt ha cinque cavi, uno per la gestione e
due coppie unidirezionali, ognuna delle quali include una corsia di
ingresso e una di uscita, che formano due canali full duplex, tutti
bidirezionali. Il cavo attivo di Thunderbolt include i chip driver all'interno
dei connettori. I regolatori sull'host e sulle periferiche eseguono il
multiplexing dei dati dai due protocolli allo strato di trasporto e il
successivo demultiplexing a destinazione, consentendo di supportare
vari dispositivi contemporaneamente. Questo rende il sistema,
a monte del driver, compatibile con l'hardware del DisplayPort
esistente. Sono anche supportati, senza alcuna perdita di funzionalità,
gli adattatori del Mini-DisplayPort per DVI, dual-link DVI, HDMI e VGA.
Cavo Thunderbolt™
PCI Express
Naturalmente le cose possono cambiare, di solito più velocemente
di quanto ci si aspetti, ma sembra che l'USB 2.0 abbia ancora
una lunga vita davanti a sé. Thunderbolt potrebbe offrire una
larghezza di banda doppia o addirittura 20 volte quella dell'USB
3.0 o 2.0, rispettivamente, ma gli utenti ne avranno veramente
bisogno per la maggior parte delle applicazioni? Potremmo
trovarci davanti all'ormai usuale situazione in cui si aspetterà
che il prezzo scenda fino a un livello più accessibile.
PCI Express
PCI Express/DisplayPort
DisplayPort
DisplayPort
e
tor
ola
Reg
e
tor
ola
Reg
Figura 1. (Fonte: Intel.com)
Potenziale di mercato
Sebbene Apple sia attualmente l'unico fornitore di computer con
porte Thunderbolt, ovviamente il suo potere di mercato nei mercati
dei beni di consumo e dei computer comporta il fatto che l'interfaccia
abbia una notevole base di utenti. Apple ha aggiunto Thunderbolt,
oltre alle porte USB, sui suoi MacBook Air, MacBook Pro, iMac e
Mac mini. Ci sono anche altre aziende leader che hanno dichiarato
la loro intenzione di lanciare prodotti che integrino Thunderbolt.
Queste includono la Sony, che ha recentemente annunciato
che alcuni nuovi laptop Vaio potrebbero contenere Thunderbolt,
o perlomeno una variante compatibile di quella tecnologia.
Il costo del futuro
Come sempre, uno dei punti critici per l'accettazione di mercato
è il costo. Un cavo USB ad alta velocità costa circa 1 dollaro e
mezzo, il chipset meno di un dollaro e un cavo USB SuperSpeed
circa 4 dollari e mezzo. I cavi Thunderbolt, invece, al momento
costano circa 49 dollari, più di dieci volte il costo di un cavo USB
SuperSpeed. Al momento della stesura di questo articolo, Intel non
ha ancora parlato di prezzi per il regolatore Thunderbolt, ma ha già in
programma di vendere il chipset a un prezzo inferiore quest'anno.
Guardate cosa offre Thunderbolt.
Per informazioni sull'utilizzo dell'app RS Auras vedere pag. 3
TROVA:
Vai su rswww.it e cerca “cavi USB”
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