Cổng Thunderbolt là gì? Ưu và nhược điểm của Thunderbolt

Xuất hiện lần đầu trên các mẫu Macbook, đến nay Thunderbolt đã được Apple sử dụng thay thế hoàn toàn các cổng giao tiếp khác. Vậy Thunderbolt là gì? Nó có ưu điểm nào mà lại đa năng như vậy?

Thunderbolt là giao thức kết nối mới trên máy tính, do Apple và Intel hợp tác phát triển và ra mắt vào năm 2011.
Giao thức mới nhất hiện nay - Thunderbolt 3 là sự kết hợp của hai giao thức khác là PCI Express (truyền tải dữ liệu) và DisplayPort(truyền tải hình ảnh), sử dụng chuẩn kết nối USB Type C phổ biến hiện nay.

Ngoài Macbook, hiện nay nhiều hãng khác, điển hình là Acer cũng đã bắt đầu sử dụng chuẩn kết nối mới này.


Ưu điểm và nhược điểm của Thunderbolt 3

Là một giao thức mới, thường sử dụng trên các laptop cao cấp, Thunderbolt 3 có nhiều ưu điểm vượt trội.

Thunderbolt 3 có băng thông kết nối lên tới 40Gbps, cao gấp đôi so với thế hệ trước trong khi điện năng tiêu thụ thì giảm một nửa. Và gấp 4lần khi so sánh với chuẩn USB 3.1 đang phổ biến hiện nay.


Thunderbolt 3 cho khả năng truyền tải điện lên đến 100W, giúp sạc pin nhanh cho thiết bị.

Cho phép xuất ra hình ảnh phân giải 5K, hoặc 4K trên 2 màn hình cùng lúc thay vì chỉ 1 màn hình 4K như các thế hệ trước.


Tương thích với hầu hết các giao thức USB có cổng kết nối USB Type C khác cũng như hỗ trợ phần lớn cổng kết nối khác qua bộ chuyển đổi.

Thunderbolt 3 thường xuất hiện trên các laptop siêu mỏng nhẹ đời mới, nên thường bị cắt giảm đi những cổng kết nối khác. Việc này bắt buộc chúng ta phải sử dụng bộ chuyển đổi khi có nhu cầu kết nối với các thiết bị cũ không dùng Type C.


Hiện nay ngoài những mẫu Macbook và iMac, Thunderbolt 3 đã hỗ trợ trên một số dòng máy tính cao cấp khác sử dụng bo mạch của Intel.

ThunderBolt là một chuẩn kết nối tốc độ cao, được Intel phát triển, tên mã là Light Peak, xuất hiện lần đầu tiên trên MacBook Pro 2011. ThunderBolt sử dụng interface hình thang giống như mini DisplayPort, kết hợp PCI Express và DisplayPort thành một kết nối nối tiếp duy nhất, bên cạnh khả năng sạc điện. Tóm lại, với ThunderBolt bạn vừa có thể sạc điện, kết nối và truyền dữ liệu giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi khác, tất cả chỉ bằng một sợi cáp.

Điểm mạnh nhất trên ThunderBolt nằm ở tốc độ truyền dữ liệu: 10Gbps/s, nhanh gấp khoảng 2 lần so với USB 3.0 và gấp 20 lần so với USB 2.0. Ngoài khả năng chuyển dữ liệu đa phương tiện có dung lượng lớn giữa các thiết bị với tốc độ cao, ThunderBolt còn có độ trễ thấp, và dữ liệu có sự toàn vẹn cao. Điều đó đồng nghĩa với việc khi bạn gửi dữ liệu thì ở phía người nhận, dữ liệu vẫn nguyên vẹn không có chút thay đổi dù cho là nhỏ nhất.


Tính năng của ThunderBolt

• Tốc độ: Nhanh hơn USB 3.0 2 lần, USB 2.0 20 lần.
  
  
• Công nghệ ThunderBolt được Intel tự phát triển và Apple hợp tác để đưa ra thị trường.
  
  
• ThunderBolt truyền dữ liệu đồng thời theo cả 2 hướng cùng một lúc, sử dụng full băng thông 10Gbps trên mỗi hướng.
  
  
• PCI Express được tích hợp sẵn, ThunderBolt sẽ khiến các thiết bị ngoại vi nhanh như thiết bị tích hợp đi kèm máy.
  
  
• ThunderBolt cung cấp 10W điện cho thiết bị ngoại vi, cao hơn so với mức 8W của FireWire 800 và 5W của USB 3.0.
  

Ưu điểm chính của ThunderBolt là sử dụng các giao thức hiện có, thay vì tạo giao thức mới và sử dụng các loại đầu nối hiện có. Nhờ đó không cần cài đặt trình điều khiển bổ sung trên PC để sử dụng kết nối ThunderBolt và ThunderBolt cũng tương thích với các thiết bị sử dụng cùng loại đầu kết nối, ngay cả khi chúng không phải là ThunderBolt.

Các chuẩn ThunderBolt hiện có

ThunderBolt đã có 3 phiên bản, gọi đơn giản là ThunderBolt 1, ThunderBolt 2, ThunderBolt 3.


Chuẩn ThunderBolt 1 có 4 kênh DisplayPort 5.4Gbps, 2 kênh được sử dụng để truyền dữ liệu và 2 kênh còn lại để nhận dữ liệu, nhờ đó tạo ra 1 kênh truyền 10Gbps, 1 kênh nhận 10Gbps.

ThunderBolt 2 tăng gấp đôi tốc độ truyền bằng cách cho phép 4 kênh được kết nối theo cùng một hướng. Về mặt chức năng, 2 chuẩn đầu tiên giống hệt nhau và đều sử dụng các đầu nối mini DisplayPort (mini DP).

ThunderBolt 3 mang đến nhiều cải tiến quan trọng hơn. Bên cạnh việc tăng gấp đôi băng thông so với phiên bản trước, bằng cách tăng gấp 2 số kênh DisplayPort có sẵn và sử dụng chuẩn PCI Express 3.0, nó hỗ trợ chuẩn USB 3.1 và sử dụng USB Type-C thay vì đầu nối mini DisplayPort. Nhờ đó, ThunderBolt 3 tương thích với các thiết bị USB 3.1, xong bị giới hạn ở mức 10Gbps (1GB/s) - tốc độ truyền tối đa của USB 3.1.

Ngoài ra, ThunderBolt 3 cho phép tạo mạng Ethernet 10G và có thể cung cấp tới 100W mà không cần nguồn điện bên ngoài.

Thunderbolt 1 và 2 cho phép kết nối tối đa 7 thiết bị trên mỗi cổng, con số này trên ThunderBolt 3 đã giảm xuống còn 6 thiết bị. Có thể sử dụng tối đa hai màn hình video cùng một lúc.

Thunderbolt 3 vẫn tương thích với DisplayPort, nhưng vì nó sử dụng kiểu đầu nối khác, nên cần có một bộ chuyển đổi. Do băng thông khả dụng cao hơn, có thể kết nối tối đa hai màn hình 4K (4096 x 2160 x 30 bit) 60Hz, một 4K 120Hz hoặc một màn hình 5K (5120 x 2800 x 30 bit) 60Hz sử dụng kết nối Thunderbolt 3.

	Băng thông truyền tối đa (Gbps)	Băng thông nhận tối đa (GB/s)	Thiết bị kết nối tối đa	Tương thích
Thunderbolt 1	10 Gbps	1 GB/s	7	PCIe 2.0 x4, DP 1.1a x4
Thunderbolt 2	20 Gbps	2 GB/s	7	PCIe 2.0 x4, DP 1.2 x4
Thunderbolt 3	40 Gbps	4 GB/s	6	PCIe 3.0 x4, DP 1.2 x8, USB 3.1, 10G Ethernet

Thunderbolt có gì khác biệt so với USB-C?

Các máy tính xách tay đời mới thường được trang bị một cổng giao tiếp hai chiều y hệt nhau (có thể cắm mà không cần phân biệt hai mặt) và có tốc độ truyền rất nhanh. Bạn có biết đó là cổng gì không?


Cả hai giao thức truyền dữ liệu này đều sử dụng chung một trình kết nối, nhưng tiềm năng sử dụng của chúng khác nhau. Làm thế nào để phân biệt chúng và liệu máy tính bạn đang dùng cổng kết nối nào trong số hai cổng này? 

Để phân biệt, bạn có thể tham khảo bài viết dưới đây để dễ dàng nhận biết chúng.

Thunderbolt 3 là gì?

Thunderbolt 3 là giao thức truyền dữ liệu và video độc quyền (hiện tại) do Intel phát triển. Để dùng nó, các nhà sản xuất máy tính cần phải được Intel cấp phép (và chứng nhận), nên không phải công ty nào cũng muốn sử dụng chúng.

Đó là điều đáng tiếc, bởi giao tiếp Thunderbolt 3 cực kỳ nhanh, nhanh hơn nhiều so với tốc độ tối đa của chuẩn giao tiếp USB mới nhất hiện tại là USB 3.1 Gen 2 với khả năng tăng tốc giao tiếp lên tới 10 Gbps. Bởi tốc độ của Thunderbolt 3 hiện nay tối đa lên tới… 40 Gbps, gấp 4 lần tốc độ chuẩn USB cao nhất hiện nay.

Vậy sự khác biệt giữa Thunderbolt và USB 3.1 là gì?

Trước khi đi sâu vào so sánh công năng của Thunderbolt 3 và USB 3.1, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về giao diện của chúng. Cả hai đều có thể gắn hai chiều và sử dụng cổng USB Type-C để giao tiếp. Nên để phân biệt, các cổng và thiết bị giao tiếp Thunderbolt 3 thường được dán nhãn hình mũi tên giống như một tia sét. 

Dù cổng USB cũng có thể có thêm biểu tượng tia sét nhưng nó dùng để biểu thị khả năng hỗ trợ sạc cho thiết bị gắn ngoài như điện thoại hay máy tính bảng ngay cả khi tắt máy tính. Nếu đó là Thunderbolt 3, biểu tượng tia sét sẽ xuất hiện như ở minh họa dưới đây.


Điểm quan trọng và khác biệt lớn nhất giữa Thunderbolt 3 và USB ngoài tốc độ là cổng Thunderbolt 3 cũng có thể hoạt động như cổng USB nên có thể thay thế cho USB, nhưng cổng USB thì không thể hoạt động với chức năng thay thế cho Thunderbolt 3.

Thunderbolt 3 có tùy chọn Fallbackback, tính năng này sẽ được kích hoạt khi nó không thể giao tiếp với thiết bị kết nối với nó qua giao thức Thunderbolt, lúc đó nó sẽ thử chuyển qua giao thức USB. Ở giao thức USB, cổng Thunderbolt 3 sẽ bị giới hạn ở tốc độ như cổng USB tiêu chuẩn chứ không còn sở hữu tốc độ “nhanh như chớp” của Thunderbolt.

Tốc độ Thunderbolt không chỉ giúp bạn sao chép video 4K ra ổ đĩa ngoài nhanh hơn mà còn có thể kết nối tối đa 2 màn hình 4K ở tần số quét 60 Hz qua DisplayPort. Trong khi USB 3.1 Gen 2 cũng hỗ trợ video qua chế độ Alt Mode nhưng đòi hỏi các OEM phải kích hoạt sẵn, trong khi tính năng này được kích hoạt mặc định ở giao tiếp Thunderbolt.

Với Thunderbolt 3, bạn cũng có thể gắn tới 6 thiết bị ngoại vi vào máy tính của bạn. Nghĩa là bạn có thể cắm thêm thiết bị A vào cổng Thunderbolt 3 trên laptop của bạn sau đó kết nối thiết bị A với thiết bị B và cứ thế… Miễn là tất cả các thiết bị trong chuỗi này phải dùng Thunderbolt 3. Trong khi nếu dùng cổng USB sẽ không làm được như vậy.

Cuối cùng, Thunderbolt 3 có thể hỗ trợ các thiết bị sử dụng giao tiếp PCIe như card đồ họa gắn ngoài, trong khi USB 3.1 thì không. Hỗ trợ PCIe cho phép các game thủ biến một chiếc máy tính xách tay thành một laptop chơi game chuyên nghiệp, chức năng mà bản thân máy tính đó không được tích hợp sẵn vì giới hạn phần cứng. Miễn là nhà sản xuất hỗ trợ vì tính năng mở rộng giao tiếp cho card đồ họa PCIe không được kích hoạt sẵn.

Các máy tính nào được tích hợp sẵn Thunderbolt 3?


Cách dễ nhất để chọn mua một laptop dùng giao tiếp Thunderbolt 3 là mua máy Mac. Apple tích hợp sẵn cổng Thunderbolt cho tất cả các mẫu Mac của họ, bao gồm cả dòng máy tính xách tay (MacBook) và máy tính để bàn (Mac) cũng như máy tính tất cả trong một (iMac).

Trong khi với nền tảng Windows, nếu bạn muốn tìm mua laptop tích hợp sẵn giao tiếp Thunderbolt 3 thì nó hầu như chỉ có trên một số mẫu laptop, rất ít máy tính để bàn tích hợp sẵn chuẩn này, trừ khi bạn mua thêm phụ kiện mở rộng. Các mẫu laptop Windows tích hợp sẵn cổng Thunderbolt 3 thường khá đắt đỏ, có thể kể tới một số mẫu gồm: Alienware M17, Asus ZenBook S UX391 và Lenovo ThinkPad X390 Yoga.

Tương lai của Thunderbolt

Không rõ liệu Intel có kế hoạch cập nhật Thunderbolt lên phiên bản 4 hay không, nhưng tương lai cho Thunderbolt 3 là rất rõ ràng. Giao thức Thunderbolt của Intel đang dần hợp nhất vào USB4. Bằng chứng là dựa trên thông số kỹ thuật của USB4 đã được công bố vào mùa hè năm 2019, dự kiến các sản phẩm tích hợp USB4 sẽ được ra mắt vào năm nay hoặc năm sau.

USB4 sẽ có cùng tốc độ truyền tối đa 40 Gbps như Thunderbolt 3 và khả năng xuất video và cũng như kết nối chuỗi thiết bị tương tự Thunderbolt 3. Do vậy, khi USB4 ra mắt chúng ta hãy cùng hy vọng Thunderbolt 3 sẽ biến mất, để giảm sự phân mảnh giao tiếp qua cổng USB.

Khi đó, chúng ta có thể sẽ được sử dụng chung một giao tiếp USB4 qua cổng Type-C đồng bộ với hầu hết mọi thứ, từ thiết bị lưu trữ, màn hình, khóa bảo mật, cổng sạc cho đến cổng giao tiếp dữ liệu. Từ giờ đến đó, bạn vẫn sẽ phải trả tiền để chuyển đổi qua lại giữa Thunderbolt và USB, ít nhất là cho Thunderbolt 3 nếu muốn tận dụng tốc độ giao tiếp và sự tiện lợi của nó.

Tìm hiểu về cổng Thunderbolt (1, 2, 3) trên MacBook


Những người dùng MacBook hẳn cũng đã từng nghe đến Thunderbolt. Tuy nhiên, ẩn sâu trong đó là một sức mạnh khủng khiếp mà bản thân cái tên của nó cũng không thể lột tả hết được. Cùng tìm hiểu Thunderbolt là gì, cũng như những lợi ích mà nó mang lại cho thời đại 4.0 hiện nay.

Thuderbolt 3 ngày nay


Công nghệ Thunderbolt bắt đầu có mặt từ cuối những năm 2000, tuy nhiên vào thời điểm Thunderbolt 3 ra mắt vào 2016, mọi thứ đã khác. Lúc này, USB-C đã trở thành phiên bản USB mới nhất, có thể truyền đến 15W cho điện thoại – máy tính bảng – ổ cứng di động (so với 10W trước kia) và 100W cho laptop và các thiết bị tương tự. Đó là một cú chuyển mình ngoạn mục của USB, khiến nó sẽ nhanh chóng trở thành cổng kết nối thông dụng nhất trong vài năm tới.


Để đáp lại, các nhà phát triển Thunderbolt đã có một quyết định thông minh: thay vì đối đầu với USB-C, họ hợp tác. Thunderbolt 3 chia tay với chuẩn DisplayPort đời cũ, để chuyển sang USB-C, kết hợp hai công nghệ thành một quái vật mạnh mẽ hơn. Ngoài ra, việc chuyển đổi này cũng khiến Thunderbolt 3 có cơ hội trở nên phổ biến trên PC – Laptop, hơn là một cổng kết nối độc quyền của Apple.


Điểm bất cập duy nhất hiện tại là vấn đề tương thích. Bạn phải bỏ ra số tiền không hề nhỏ cho một cổng chuyển từ Thunderbolt 3 sang 2, nếu muốn tận dụng lại những thiết bị cũ của mình như ổ cứng Lacie, màn hình Cinema Display. Nếu bạn đang sử dụng MacBook 12 inch (hoặc MacBook Pro 2016 trở lên), ví của bạn sẽ còn cháy khét hơn với hàng tá adapter như Thunderbolt sang HDMI, sang VGA, sang USB (to), sang DisplayPort, sang Ethernet… Ông trùm trong lĩnh vực này là Hyper hiện đang cung cấp nhiều giải pháp chuyển đổi với giá dao động từ 49$ đến 149$ tùy số lượng và độ phức tạp của cổng đầu ra.


Những thứ mà cổng USB-C Thunderbolt 3 có thể mang lại cho bạn

+ Tốc độ truyền dữ liệu lên tới 40 Gbps
+ Xuất video ra 2 màn hình 4K mà vẫn giữ được 60 fps
+ Sạc điện thoại và một số laptop với công suất tối đa lên tới 100W
+ Kết nối với card đồ họa rời eGPU (trừ khi bị chặn bởi nhà sản xuất)


Nếu bạn đang phân vân liệu cổng USB-C của mình có Thunderbolt hay không, hãy tìm biểu tượng tia sét đặc trưng được in ngay cạnh đó (nếu có).

Xem lại Thunderbolt đời đầu

Công nghệ Light Peak được Intel giới thiệu vào năm 2009 trong diễn đàn thường niên các nhà phát triển (IDF), với ý định bổ sung thêm dây quang (bên cạnh dây đồng) để kết nối giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi, nhằm tăng tốc độ và sự ổn định. Tuy nhiên trong các “bản nháp” của mình, họ tìm ra 1 mẫu sử dụng dây đồng xịn, đã đủ nhanh mà còn rẻ hơn nhiều (so với dùng dây quang).


Sản phẩm mới này sau đó được ra mắt với tên Thunderbolt trên chiếc laptop thương mại đầu tiên: MacBook Pro 2011, sử dụng kết nối Mini DisplayPort (cũng do chính Apple phát triển). Thunderbolt được thiết kế để trở thành một cổng kết nối mạnh, nhưng vẫn phải bền và dễ sử dụng. Và sự thật, với băng thông lý thuyết 10 Gbps (cho mỗi chiều gửi và nhận), USB cần đến 2 năm sau (USB 3.1 gen 2) mới có thể đuổi kịp được.

Không thể không nhắc đến các tính năng hay ho khác mà Thunderbolt mang lại

+ Target Display Mode: biến iMac thành một màn hình ngoài cho MacBook hoặc Mac Mini


+ Target Disk Mode: biến máy Mac trở thành ổ cứng ngoài Thunderbolt để có thể đọc ghi dữ liệu


+ Daisy Chain: các thiết bị cắm ngoài Thunderbolt có 2 cổng (in/out) có thể tạo thành một chuỗi. Tức là dây cắm từ máy tính đến cổng vào của thiết bị 1, rồi cổng ra thiết bị 1 lại cắm vào cổng vào của thiết bị 2 … Hỗ trợ nhiều nhất 6 thiết bị (tối đa 2 màn hình)


Thunderbolt 2 là gì ?

Mặc dù chạy rất nhanh, nhưng với mức giá cực kỳ đắt đỏ (riêng sợi dây đã vào khoảng 40$), Thunderbolt 2 “lại” tiếp tục trở thành sân chơi của Apple, với sự ra mắt của MacBook Pro 2013. Chuẩn mới này gộp 2 kênh gửi/nhận 10Gbps của Thunderbolt đời đầu thành 1 kênh 20Gbps duy nhất. Các thiết bị Thunderbolt hoàn toàn tương thích với cổng Thunderbolt 2 khi mà dây cáp không có gì thay đổi, tất nhiên là sẽ chạy với tốc độ chậm hơn.


Thunderbolt 2 hỗ trợ chuẩn DisplayPort 1.2, có khả năng xuất tín hiệu ra 1 màn hình 4K (tối đa 75Hz) hoặc 2 màn hình QHD (tối đa 75Hz).

Asus’s Z87-Deluxe/Quad là dòng sản phẩm không phải Apple đầu tiên có Thunderbolt. Tuy nhiên, sự xuất hiện của Thunderbolt trên PC – Laptop Windows còn khá hạn chế, khi mà giá thành của ổ cứng cũng như màn hình Thunderbolt vẫn còn khá cao.