¿Qué es Thunderbolt y Para Qué Sirve?

Thunderbolt es un estándar de hardware que permite que dispositivos periféricos, como teléfonos inteligentes y discos duros externos, se conecten a una computadora. Fue desarrollado por Intel en colaboración con Apple.

Versiones de Thunderbolt

Existen varias versiones de Thunderbolt, con iteraciones más recientes que mejoran constantemente las tasas o velocidades de transferencia de datos. La primera versión de Thunderbolt, inicialmente llamada Light Peak, se lanzó en 2011. El estándar se encontró por primera vez en ordenadores Mac, pero desde entonces ha llegado a los PC, a menudo compitiendo con el estándar USB. Sin embargo, a diferencia de los dispositivos USB, que no necesitan certificación, los dispositivos Thunderbolt deben ser certificados por Intel.

La cuarta generación de Thunderbolt, llamada Thunderbolt 4, se anunció en 2020, meses después del anuncio de USB4. USB4 se basa en Thunderbolt 3 y es compatible con él. Thunderbolt 3 era compatible con los puertos USB-C.

Aunque los estándares Thunderbolt y USB suelen ser compatibles entre sí, sus especificaciones han sido históricamente diferentes. Un dispositivo USB conectado a un puerto Thunderbolt puede funcionar, pero es probable que no ofrezca velocidades Thunderbolt. La velocidad de transferencia está limitada por el miembro más lento. Tradicionalmente, éste era el USB.

Sin embargo, con el lanzamiento de Thunderbolt 4, el protocolo y las velocidades de datos son totalmente compatibles con USB 4, que a su vez es compatible con Thunderbolt 3, USB 3.2 y USB 2.0. Esta convergencia de compatibilidad convierte al USB en el estándar más compatible entre sí, aunque es probable que los dispositivos USB4 no aparezcan hasta 2021.

Historia de Thunderbolt

Durante sus primeras etapas de desarrollo, Thunderbolt se llamó Light Peak. En un principio, Light Peak pretendía ser un estándar de interfaz óptica. Thunderbolt abandonó este objetivo en favor de un cableado eléctrico más tradicional.

Esto facilitó la implantación de Thunderbolt. En lugar de basarse en un nuevo conector, Thunderbolt se basó en la tecnología DisplayPort existente y su diseño de miniconector. La idea era permitir que un cable transportara una señal de vídeo y una señal de datos estándar. DisplayPort era una opción lógica entre las interfaces de vídeo porque incorporaba un canal de datos auxiliar en su especificación. Los otros dos conectores de pantalla digital, HDMI y DVI, carecían de esta capacidad.

Para lograr la parte de enlace de datos de la interfaz Thunderbolt, Intel utilizó la especificación estándar PCI-Express. Usar la interfaz PCI-Express fue un movimiento lógico porque se usaba como interfaz de conexión para conectar componentes internos de un procesador.

Thunderbolt, Conoce a Apple

Para Apple, Thunderbolt era un ejercicio de reducción del desorden de cables. Las laptops ultraportátiles como el MacBook ofrecen un espacio limitado para conectores de periféricos externos. Con Thunderbolt, Apple combinó las señales de datos y vídeo en un único conector. La parte de señal de datos del cable Thunderbolt permitió que la pantalla usara puertos USB, un puerto FireWire y Gigabit Ethernet a través de un solo cable.

Más de Un Dispositivo en Un Solo Puerto

Thunderbolt puede ejecutar varios dispositivos desde un único puerto periférico gracias a su función de conexión en cadena. Para que esto funcione, los periféricos Thunderbolt deben tener un puerto conector de entrada y otro de salida.

El primer dispositivo de la cadena se conecta al ordenador. El siguiente dispositivo de la cadena conecta su puerto de entrada al puerto de salida del primer dispositivo. A continuación, el patrón se repite para cada dispositivo posterior de la cadena. También puedes utilizar un dock Thunderbolt para conectar varios dispositivos al ordenador utilizando un único puerto.

El número de dispositivos que pueden funcionar en un único puerto Thunderbolt es limitado. El estándar (incluidos Thunderbolt 3 y 4) permite conectar hasta seis dispositivos en cadena. Si conectas demasiados dispositivos, puedes saturar el ancho de banda y reducir el rendimiento general de los periféricos.

Compatibilidad DisplayPort

Los puertos Thunderbolt son totalmente compatibles con los estándares DisplayPort para mantener la compatibilidad con los monitores DisplayPort tradicionales. Esto significa que cualquier monitor DisplayPort puede conectarse a un puerto periférico Thunderbolt. Sin embargo, deja inoperativo el enlace de datos Thunderbolt del cable.

Por ello, empresas como Matrox y Belkin diseñaron estaciones base Thunderbolt para ordenadores que permiten el paso de DisplayPort. De esta forma, el PC puede conectarse a un monitor y utilizar las capacidades de datos del puerto Thunderbolt para Ethernet y otros puertos periféricos.

PCI-Express

Con los anchos de banda de datos PCI-Express, un solo puerto Thunderbolt puede transportar hasta 10 Gbps en ambas direcciones. (Thunderbolt 3 y 4 admiten hasta 40 Gbps de ancho de banda total, que incluye la señal DisplayPort). Esto es más que suficiente para la mayoría de los dispositivos periféricos a los que se conectaría un ordenador. La mayoría de los dispositivos de almacenamiento funcionan por debajo de las especificaciones SATA actuales, y las unidades de estado sólido no pueden alcanzar estas velocidades.

La mayoría de las redes de área local se basan en Gigabit Ethernet (1 Gbps), que es una décima parte del ancho de banda proporcionado por una conexión PCIe de 4 vías. En consecuencia, las pantallas y estaciones base Thunderbolt suelen proporcionar puertos periféricos y pasar datos para dispositivos de almacenamiento externos.

Comparación de Thunderbolt con USB y eSATA

USB 3.0 es la más extendida de las interfaces periféricas de alta velocidad actuales. Tiene la ventaja de ser compatible con todos los periféricos USB 2.0 anteriores. Sin embargo, está limitada a un puerto por dispositivo a menos que se utilice un USB hub.

USB 3 ofrece transferencias de datos bidireccionales completas, pero las velocidades son aproximadamente la mitad que las de Thunderbolt a 4,8 Gbps. No transporta específicamente una señal de vídeo como lo hace Thunderbolt para DisplayPort. Se utiliza para señales de vídeo a través de un monitor USB directo o un dispositivo de estación base, que distribuye la señal a un monitor estándar. El inconveniente es que la señal de vídeo tiene una latencia mayor que Thunderbolt con monitores DisplayPort.

USB4 duplica las velocidades de transferencia de USB 3.0. Con 40 Gbps, está al mismo nivel que Thunderbolt 3 y 4, ambos compatibles con USB4.

Thunderbolt es más flexible que la interfaz periférica eSATA. External SATA sólo funciona con un único dispositivo de almacenamiento. Los estándares eSATA actuales alcanzan un máximo de 6 Gbps, frente a los 10 Gbps de Thunderbolt.

Thunderbolt 3

Lanzado en 2015, Thunderbolt 3 se basó en las ideas de las versiones anteriores. En lugar de utilizar la tecnología DisplayPort, Thunderbolt 3 se basa en USB 3.1 y su nuevo conector Tipo-C. Esto abrió nuevas posibilidades, incluida la capacidad de transferir energía además de señales de datos.

Es concebible que un portátil que utilice un puerto Thunderbolt 3 pueda alimentarse a través del cable y, al mismo tiempo, utilizarlo para enviar vídeo y datos a un monitor o una estación base. La velocidad máxima de transferencia de Thunderbolt 3 es de 40 Gbps, más que suficiente para alimentar simultáneamente varios dispositivos.

Thunderbolt 4

Anunciado a principios de 2020, con dispositivos que aparecerán en las estanterías a finales de año, Thunderbolt 4 no añadió ninguna velocidad a Thunderbolt 3. Sin embargo, mejoró las especificaciones en varios aspectos.

El protocolo Thunderbolt 4 admite dos pantallas 4K en lugar de una, o una única pantalla 8K. Los cables pueden medir hasta dos metros. También incluye varias normas mínimas para dispositivos periféricos, como soporte de activación desde el reposo para bases de conexión, índices de potencia para la carga de portátiles y protección contra ataques Thunderspy.

Thunderbolt 4 es totalmente compatible con el protocolo y las velocidades de datos de USB4. Esta compatibilidad cruzada ha generado confusión, ya que los puertos para Thunderbolt 4, Thunderbolt 3 y USB4 son visualmente indistinguibles.