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Report: Thunderbolt – die neue Highspeed Schnittstelle, schneller als FW800 und USB2!

Thunderbolt

Thunderbolt Flussdiagramm, Quelle: Intel

Thunderbolt Flussdiagramm, Quelle: Intel


Um es gleich vorweg zu nehmen: Thunderbolt ist durch sein Konzept rückwärtskompatibel. Das bedeutet, ihre teuren FireWire Anschaffungen sind nicht für die Katz. Die entsprechenden Adapter werden dafür erhältlich sein. Darauf baut z.B. Universal Audio in die Übergangsphase für ihre UAD-2 Produkte. Dies bedeutet auch, wie zuvor angesprochen, dass recht bald das Ende von native FireWire erreicht sein dürfte. USB wird es allein aufgrund des Verbreitungsgrades noch lange geben und mit USB 3 auch ausreichend Geschwindigkeitszuwachs bieten.

Was die Zukunft auch bringt, die Begeisterung mit der die Entwickler von Apogee, Universal Audio, AVID, Canon, LaCie und der Videoindustrie im besonderen, die Einführung von Thunderbolt aufgenommen haben spricht deutliche Worte:

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„It’s a game-changer […].“, Grant Petty, CEO, Blackmagic (1)

„Technologie wie diese kommt nur einmal in einer Dekade vor. Wir sind begeistert über die Leistung und Einfachheit der Thunderbolt Technologie […]“,  Bill Putnam, CEO, Universal Audio (1)

„[…] Workstation Class Leistung und Funktionalität in kleinen, portablen Geräten […]“, sagt Philippe Spruch, Chief Executive Officier, LaCie (2).

Aber Apogee Director of Marketing, Sean McArthur, bringt es auf den Punkt: „Einfach ausgedrückt: Intels Thunderbolt Technologie in den Macs markiert das Ende von schwierigen Entscheidungen […] Thunderbolt wird die Verwirrung aus der Wahl eines professionellen Standards für Audio- Schnittstellen nehmen. […] Zu oft sahen wir unsere Kunden frustriert von den Möglichkeiten: Soll ich in USB3 investieren, FireWire 800 oder PCI-Karten und wann kommt diese Light Peak-Ding? Jetzt wissen wir als Hersteller und als Kunden, in welche Richtung es geht“(3). Viel besser kann man das eigentlich nicht ausdrücken.
Aber was genau ist nun so toll an Thunderbolt?

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Das augenfälligste Merkmal ist natürlich die Geschwindigkeit. Mit 10Gb/s (10240Mb/s) ist Light Peak die schnellste externe Schnittstelle im Konsumerbereich. Als native Protokolle kommen PCI-Express und DisplayPort zu Anwendung. Diese zwei Protokolle arbeiten völlig bidirektional auf zwei separaten Kanälen, und für jeden steht die volle Bandbreite von 10Gb/s zur Verfügung. Die Nutzung des PCIe Protokolls hat auch den Vorteil, dass Thunderbolt Multiprotokoll-fähig ist. Egal ob Gigabit Ethernet, eSATA, FireWire oder USB etc., über Adapter können diese verschiedenen Standards von anderen Produktherstellern leicht direkt an Thunderbolt angebunden werden. Lediglich der Kontrollerchip muss von Intel bezogen werden. Treiberlose Geräteklassen und natürlich Hot-Plugging sind kein Problem.

Aber auch an die Sicherheit wurde gedacht. Da PCIe einen uneingeschränkten Zugang zur Hardware, wie z.B. dem RAM  oder der Festplatte haben muss, wurden seit den Intel i5 und i7-Prozessorgenerationen die Sicherheitsstandards VT-d und IOMMU implementiert, die es dem Betriebsystem erlauben, PCIe-Geräte in ihrem eigenen virtuellen Adressraum im RAM-Speicher zu isolieren und damit unbefugte Zugriffe zu verhindern. Bis zu sieben Geräte können pro Port, in Reihe geschaltet, angeschlossen werden. Die integrierte Stromversorgung stellt dafür eine Leistung von 10W zur Verfügung, um Geräte ohne Netzteil betreiben zu können. Doch damit ist das Ende der Entwicklung noch nicht erreicht.

Thunderbolt, das zur Zeit in der „Light Peak Copper“ Version, also elektrisch, implementiert ist, wurde eigentlich als optische, auf Glasfaser basierende Version konzipiert. Diese „Light Peak Optical“-Version soll ab 2012 in Produktion gehen und noch einmal zehn mal schneller sein als die derzeitige „Kupfer“ Thunderbolt-Version, die mit ihrer PCIe x4-Geschwindigkeit schon beeindruckend ist. 100Gb/s sollten dann erst mal ein paar Jahre ausreichen, bis es wieder eng wird. Aber wer braucht so was eigentlich?

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Forum
  1. Profilbild
    vssmnn  AHU

    Bedeutet mehr Bandbreite eigentlich automatisch, daß es auch schneller ist?

    Zum Vergleich: Durch ein Rohr passen pro Sekunde 1 Kubikmeter Wasser.

    Nehme ich nun ein Rohr mit einem größeren Durchmesser, wo theoretisch 10 Kubikmeter in einer Sekunde durchgeschleust werden könnten, ist dann bei nur einem Kubikmeter die Geschwindigkeit schneller?

    • Profilbild
      Markus Schroeder  RED

      Hi
      Kurze Antwort: Ja

      Lange Antwort:
      Bei deinem Beispiel stellt sich die Frage ob du davon ausgehst ob das Wasser unter Druck steht, also den größeren Querschnitt auch nutzen kann, oder lediglich der lediglich der Schwerkraft folgt.
      Daten, deinem Beispiel folgend, werden immer durch die Leitung „gepresst“. D.h. je größer die Bandbreit ist desto schneller kann die gleiche Anzahl von Daten „hindurchgepresst“ werden.
      Ob Sende und Empfangseinheit die Daten in der maximalen Geschwindigkeit verarbeiten können ist hingegen wieder eine andere Geschichte.

      Bekanntes Beispiel: Was nütze einem eine Telekom 16.000er DSL-Leitung wenn der Verteiler die Daten nur mit einem viertel der Geschwindigkeit zu mir nach Hause schicken kann. Die effektive Nutzrate also niedriger ist.

      Grüße
      M. :)

      • Profilbild
        vssmnn  AHU

        Danke, dann würde mich mal ein Test mit relativ kleinen Paketen interessieren.

        Nehm ich z.B. eine Datei von der Größe eines Tausendstels der Maximalen Bandbreite/Sekunde von Thunderbolt, müsste diese demnach in einer tausendstel Sekunde übertragen werden.

        • Profilbild
          Markus Schroeder  RED

          Ich hab jetzt keine spezifischen Daten bei der Hand, aber bei kleinen Dateien, dauert es wahrscheinlich wesentlich länger bis das OS die Erledigung der Aufgabe anzeigt als es tatsächlich dauert.
          Diese Zeiten jenseits des Erlebnishorizont sind eigentlich IMHO ziemlich uninteressant. Eine 100Byte Email zu übertragen wird zwar technisch schneller sein, das bringt dir aber letzten Endes nichts weil der Mensch gar nicht in der Lage ist das wahrzunehmen und davon produktiv zu profitieren.
          Wenn ich allerdings, mit FW400 z.B. 40min warten muss bis ein 100GB Filmprojekt kopiert ist oder mit Thundebolt nur z.B. 4 Minuten, davon hab ich was (oder auch nicht, wenn ich in der Zeit sonst immer mit Kollegen in der Cafeteria abhänge ;D ).

          • Profilbild
            vssmnn  AHU

            da hast Du schon recht, mir geht es aber darum, in wieweit sich das z.B. PROPORTIONAL auf das Latenzverhalten auswirken wird, oder ob die Ganz aAngelkegenheit in diesem Punkt weniger bringt, als gedacht – aber marketing-mässig aufgebauscht wird.

            • Profilbild
              Markus Schroeder  RED

              Es fehlen zwar zur Zeit reelle Testdaten, aber wenn ich nicht davon ausgehen würde, aufgrund meiner Erfahrungen, dass Thunderbolt wirklich was bringt hätte ich den Artikel nicht geschrieben! Ich habe keine und keinen Bock (sorry, nicht persönlich nehmen ;) ) Zeit für Marketing Gewäsch!!!

              Als ich 2006 von einem 1.2GHz G4 auf einen 1.8Ghz Core2Duo Mac umgestiegen bin hat mich der Gewschwindigkeitszuwachs vom Stuhl gehauen. Etwas ähnliches erwarte ich hier.

    • Profilbild
      Markus Schroeder  RED

      Einigen GERÜCHTEN zufolge sollen keine neuen MacPros vor 2012 vorgestellt werden.

      PCIe-Karten mit Thunderbolt wird es sehr wahrscheinlich aber schon vorher geben. Intel arbeitet daran.

      • Profilbild
        El Blindo

        Danke für die Info. Tja, eigentlich schade, da ich mir dieses Jahr eigentlich einen Mac Pro zulegen wollte. Nicht das ich mich dann nächstes Jahr ärgere.

  2. Profilbild
    AMAZONA Archiv

    (Kümmelschäler-Modus: On)

    Thunderbolt (Codename: Lightpeak) heißt immer und überall Thunderbolt. Es gibt keine unterschiedliche Benennung auf den einzelnen Plattformen.

    (Kümmelschäler-Modus: Off)

    Bestechend finde ich folgenden Umstand: Es gibt nur einen Stecker für alle Peripherie. Keine Mini-Version, keine abgewandelten Stecker einzelner Hersteller (ein kolossaler Graus unter USB, sehr selten auch bei FireWire).

    Letztlich werden Geschwindigkeitsunkritische Endgeräte drahtlos angebunden (Maus, Tastatur, etc.: Bluetooth, Drucker und Digitalkameras: WLAN), und Devices mit hohem Datendurchsatz (Massenspeicher, Audio/Video-Konverter, aber auch Displays) über Thunderbolt.

    Fast alle Löcher am Laptop zu. Nur ein Stecker, und der schön klein. So mag ich das. Er müsste nur noch wie ein Klinkenstecker gestaltet sein: Egal wie rum ich ihn verwende, er passt immer.

    Aber das kommt ja mit der optischen Variante …

    • Profilbild
      Markus Schroeder  RED

      @polyaural
      Das mit dem Stecker-Format hab ich völlig über sehen! !Hoffentlich! bleibt das auch so. Ich meine nur EIN Formfaktor, das wäre zu schön!

      Der DisplayPort-Stecker, der so wie es aussieht die offizielle Form ist, ist kaum größer als ein USB-Mini und verpolungssicher. Da musst du schon mit viel Kraft ran, um den falsch herum anstecken zu können.

      LP oder TB :ja, natürlich hast du recht, das ganze ist ja noch dabei sich sprachlich und im kollektiven Bewusstsein überhaupt zu etablieren.
      Da ist noch viel in Bewegung zur Zeit.

      Noch ein kleiner Nachtrag: so wie es aussieht
      wird die optische Variant, aus offensichtlichen Gründen, keine integrierte Stromversorgung bereitstellen.

      LG
      Markus

      • Profilbild
        AMAZONA Archiv

        Sicher, der TB-Stecker ist verpolungssicher. Aber wenn ich mal aufschreibe wie oft ich den USB-Stecker erst falsch herum einstecken will und dann drehen muss, kommt sicherlich nicht 50:50 raus. Das ist gefühlt 80:20. Desgleichen bei XLR und MIDI. Das Prinzip „Klinkenstecker“ ist in dieser Hinsicht unschlagbar …

        Was die Stromversorgung bei der optischen Variante von Thunderbolt angeht, so will Apple den Gerüchten nach bei den MacBooks den MagSafe-Anschluss* loswerden und die Geräte über TB laden. Sieht nach einem Stecker aus mit sowohl elektrischen als auch optischen Kontakten.

        Und zum Schluss: Was auch mal im Gespräch war (und vielleicht noch ist) ist eine Variante des MagSafe-Steckers* mit integriertem optischen Thunderbolt.

        __________________

        MagSafe ist der magnetisch gekoppelte Stromanschluss der Apple-Klapprechner. Er ist 180° symetrisch aufgebaut und löst sich sofort bei unerwartet heftigem Zug am Kabel, z. B. wenn jemand über das Netzteil stolpert. Das hat einer Menge MacBooks schon das Leben gerettet …

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