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THUNDERBOLT TECNOLOGIA DI COLLEGAMENTO ULTRA VELOCE

Scritto da Federico "Alar" Simonazzi - Mercoledì, 09 Marzo 2011 12:48

Thunderbolt™ technology è una connessione basata su uno standard sviluppato originariamente dalla Intel con il nome Light Peak, poi introdotta sul mercato grazie alla collaborazione tecnica della Apple, che per prima l’ha integrata nei nuovi Mac Book PRO presentati nel Febbraio 2011. Si tratta di un nuovo standard di collegamento I/O bidirezionale, che permette il trasferimento dati ad alta velocità tra varie periferiche esterne (Hard Disk, monitor, schede audio e video, ecc.) e il computer. Come mai ne parliamo in un sito musicale? Semplice, perché le applicazioni nei campi dell’audio e  del video professionale sono state da subito considerate per sfruttare al meglio le potenzialità di questo nuovo standard. A conferma di ciò, nel campo audio troviamo aziende come Avid Technology (Digidesign), Universal Audio e Apogee, che appoggiano in pieno questa tecnologia annunciando lo sviluppo e l’adattamento dei loro prodotti a questa nuova via di comunicazione con i computer.

 

QUALI SONO IN PUNTI DI FORZA DI THUNDERBOLT?

Primo su tutti il fatto di sfruttare due protocolli per il trasferimento dei dati molto diffusi come il PCI Express e il Display Port su un unico cavo, oltre alla semplicità per le aziende produttrici di sviluppare adattatori che consentano la connessione di prodotti basati su standard precedenti come LAN, Gigabit Ethernet, FireWire, USB 2 e USB 3. Altro punto di forza è il collegamento tra più periferiche (fino ad un massimo di 6) collegabili tra di loro in cascata. Ogni periferica Thunderbolt sarà equipaggiata di un controller Intel integrato (simile a quello del FireWire) con due prese, il quale ti consentirà di collegare in cascata più periferiche tra loro senza dover ricorrere ad Hub esterni come invece avviene per l’USB. Grazie a questo, l’alimentazione di 10W (per ciascuna porta) del Thunderbolt verrà propagata anche agli altri device della catena.

 

 

 

CAVI, CONNETTORI & ADATTATORI THUNDERBOLT

 

 

UN PO’ DI NUMERI…

20 volte più performante del limite teorico dell’USB 2.0, 12 volte più veloce del FireWire 800 e più del doppio del recente - ma aimè poco sfruttato - standard USB 3.0. Il trasferimento dati dichiarato e garantito dal Thunderbolt per ciascun canale dei due che usano la porta (sia in ingresso che in uscita) è pari a ben 10Gbps, non il classico dato estrapolato analizzando il picco delle performance quindi. Tra gli esempi citati per quanto riguarda il trasferimento di dati al fine di dare un’idea delle potenzialità di questo nuovo standard vi sono: la copia di circa 20TB di dati in circa 35 minuti, o il trasferimento su un HD esterno di 64GB di file musicali in circa un minuto. Anche l’accesso alle periferiche è molto più veloce (intorno agli 8 ns), dato che non richiede il classico scambio di dati tra computer e periferica, grazie anche alla bi-direzionalità (10Gbps In/10Gbps Out) del protocollo.

 

NON SE NE HA MAI ABBASTANZA: IL THUNDERBOLT 2

Thunderbolt 2 nasce rapidamente e altrettanto comincia a diffondersi, in quanto sviluppatori e produttori di computer e device si sono presto resi conto che chi produce o opera con schermi video 4K (in soldoni un formato quattro volte tanto le dimensioni del 1080p) non riusciva a sfruttare in pieno le risoluzioni più elevate attualmente supportate dai sistemi operativi e software dedicati. Pensate che un video 4K a 60fps può arrivare ad occupare fino ad oltre 15Gbps di banda, una quantità enorme di dati impossibile da gestire nel Thunderbolt di prima generazione. Dati che, non dimentichiamoci, devono considerare la lettura da disco (IN) e la riproduzione su schermo (Out)… Per questo motivo arriva il Thunderbolt 2, prima nei portatili Mac Book Pro “Retina” introdotti a partire da fine 2013, poi nei nuovi Mac Pro. Per dare vita al Thundebolt 2, la Intel ha progettato il chip denominato Falcon Ridge nel quale ha sostanzialmente aggregato i due canali supportati in origine, entrambi da 10Gbps ed entrambi bidirezionali (10in+10out+10in+10out), in un unico canale da 20Gbps in trasmissione e in un altro da 20Gbps per la sola ricezione. Falcon Ridge, e di conseguenza il Thunderbolt 2, contempla il nuovo ed aggiornato standard di collegamento DisplayPort 1.2 che permette collegarsi, quindi di riprodurre (streaming) su un solo monitor video a 4K o su due monitor QHD.

 

Nessun incremento della banda totale quindi, ma una miglior fruizione della medesima. Questo estende la versatilità nelle applicazioni più estreme, ed è fondamentale per chi opera nel video a 4K ad alta risoluzione, utile per chi opera nell’audio professionale, forse eccessivo per l’amatore o cmq l’uso comune. Certo è che l’espandibilità dell’affidabile Thunderbolt 2 diventa a questo punto senza eguali. Le specifiche di cavi e connettori non hanno subito variazioni, cioè possono essere impiegati i soliti cavi per collegare a computer dotati di Thunderbolt 2 le varie periferiche. Anche il collegamento in cascata (daisy-chain) tra periferiche Thunderbolt di prima e seconda generazione può essere effettuato (sempre fino a 6 device per porta), consapevoli però del fatto che nel momento in cui si interpone nella catena una periferica a 10Gpsx2 (vecchio Thunderbolt) andremo a dimezzare il BUS delle periferiche Thunderbolt 2 presenti nel percorso. Per questo motivo alcune aziende che producono hardware con schede opzionali, o add-on per il collegamento Thunderbolt stanno immettendo sul mercato le nuove versioni rispondenti (con chipset adeguato) al trasferimento dati bidirezionale a 20Gbps (20 in/20 Out in contemporanea) del Thundebolt 2. Non tanto per esigenze strettamente collegate al loro utilizzo, per le quali il Thunderbolt di prima generazione basta ed avanza, quanto per poter collegare in cascata, senza incappare nello spiacevole collo di bottiglia, eventuali periferiche Thunderbolt 2. Infatti, non sempre è necessario l’upgrade a Thunderbolt 2, nel senso che per numerose applicazioni la banda del primo basta e avanza! Certo è che con 20Gbps possiamo operare più tranquilli concatenando tra di loro più periferiche senza preoccupazioni. 

 

SEMPRE BELLO SULLA CARTA, MA… ATTENZIONE ALLE PORTE!

Ad un utente poco attento e premuroso potrebbe scappare durante la fase di acquisto, o in quella di allestimento dei collegamenti un parametro fondamentale per decidere come costruire un array realmente performante composto da periferiche Thunderbolt. Prima di tutto si dovrà verificare se si tratta di porte Thunderbolt o Thunderbolt 2; poi, nel caso dell’acquisto di un computer o di una scheda che introduce o aggiunge dette porte al nostro computer, capire se queste offriranno un trasferimento dati effettivo, oppure condividano insieme lo stesso BUS. Ad esempio, chi acquista il Mac Pro (2013/2014) troverà 6 porte Thunderbolt 2. In realtà, queste 6 porte NON sono tutte da 20gps in e altrettanti out effettivi. Mi spiego meglio. Si tratta di 3 BUS Thunderbolt 2 da 20Gbps In/20Gbps Out, ciascuno dei quali dispone di due porte per il collegamento delle periferiche. In pratica, se guardiamo il retro del computer: le prime due porte in ordine verticale (la 1 e la 3) sulla sinistra condividono il Thunderbolt Bus 1, mentre le due sulla destra (la 2 e la 4, sempre in verticale) il Thunderbolt Bus 2. Le ultime due in basso, cioè le porte 5 e 6, impiegano invece un terzo bus (BUS 0) condiviso tra l’altro con il connettore HDMI collocato in prossimità. Per questo motivo all’Alar’s Recording Studio è stato impiegato il BUS 1 per il collegamento alle interfacce Apollo 16 by Universal Audio, il BUS 2 per collegare il sistema Direct Attached Storage (DAS) posto fuori dalla sala di regia a mezzo di un cavo ottico Thunderbolt da 10 metri. Il BUS 0 è stato invece impiegato per il collegamento dei monitor HDMI: uno all’omonimo connettore disponibile di fabbrica, l’altro mediante un adattatore da mini Display Port a HDMI connesso alla porta Thunderbolt numero 5.  

 

 

ESEMPI DI HARDWARE TUNDERBOLT

 

CAVI E CONNETTORI

Impiegando un cavo in rame il limite di lunghezza massimo è di 3 metri (come per FireWire e USB), mentre con un cavo in fibra ottica (per il trasferimento dati, internamente accoppiato ad uno in rame per l’alimentazione) si può arrivare anche ad alcune decine di metri. Questi sono i dati per i cavi cosiddetti attivi, ossia che devono provvedere anche all’alimentazione delle periferiche; già, perché ricordiamo che lo standard Thunderbolt provvede anche a 10W di alimentazione. Con cavi in fibra ottica “passivi” (senza alimentazione, quindi usabili con quelle periferiche alimentate via corrente in modo indipendente dal bus) si possono invece arrivare a coprire distanze enormi, anche fino a cento metri. Ottimo quindi per raggiungere le eventuali sale macchine degli studi di registrazione. Il connettore dei cavi Thunderbolt è lo stesso della Mini DisplayPort, pertanto potrai collegarti all’Apple LED Cinema Display, oppure ad altri monitor usufruendo degli adattatori già presenti in commercio per HDMI, VGA e DVI. Anche il mondo dei portatili PC potrà accedere alle potenzialità di questo nuovo standard grazie, ad esempio, ad adattatori mini PCI Express card.

 

IL FUTURO?

Da mesi si vocifera di Alpine Ridge il nuovo chip della Intel che consentirà l’ennesima evoluzione per il protocollo Thunderbolt - quindi il probabile Thunderbolt 3 rispondente alle specifiche PCIe 3 - che collegandosi direttamente alla CPU vedrà il raddoppiarsi della banda per arrivare a raggiungere fino a 40Gbs di trasmissione ed altrettanto in ricezione. Non ancora confermato ed apparentemente programmato per il prossimo 2015, quindi probabile venga presentato insieme alle nuove CPU “Skylake”, il Thunderbolt 3 si prefigge di migliorare nelle prestazioni di risparmio energetico (50% di consumo in meno), nonché di aumentare il wattaggio supportato dal BUS per l’alimentazione delle periferiche portandolo a ben 100W rispetto agli attuali 10W. Cambierà il connettore, ma un adattatore permetterà il collegamento a device esistenti.

 

COSA NE PENSANO LE AZIENDE DELL’AUDIO PROFESSIONALE

Dalla sede in Santa Monica, California, Apogee ha annunciato che con l’avvento di Thunderbolt l’utenza avrà finalmente una scelta definitiva per il collegamento delle interfacce audio al computer, senza più dover imbattersi nella difficile scelta tra USB, PCI Express, o FireWire. Aggiungendo che il reparto ricerca e sviluppo dell’azienda è già al lavoro e presto annuncerà la data di rilascio dei nuovi prodotti che abbracceranno la nuova tecnologia di collegamento. Apogee ha da parte sua messo le mani avanti quando con la produzione dell’interfaccia modulareSymphony I/O ha fatto si che i moduli di I/O audio, quindi i convertitori A/D-D/A, fossero indipendenti dal chassis e acquistabili a parte, in base alle esigenze dell’utente. Non è ben chiaro se Apogee realizzerà una sorta di upgrade hardware sugli attuali chassis, oppure se realizzerà uno chassis ad hoc per Thunderbolt, magari capace di ospitare più moduli I/O visto l’incremento della banda passante. Universal Audio è anch’essa tra gli sviluppatori che hanno dato il benvenuto alla connessione Thunderbolt, dichiarando che le proprietà di questo nuovo standard accoppiate alla semplicità di collegamento e all’alimentazione rappresentano un vero passo avanti nella tecnologia di interfacciamento al computer. In più, Universal Audio ha tranquillizzato gli utenti della nuova UAD-2 Satellite specificando che uno dei punti di forza di Thunderbolt è proprio la retro-compatibilità con standard come il FireWire. Basta quindi attendere gli adattatori da Thunderbolt a FireWire per poter collegare la UAD-2 Satellite alla porta Thunderbolt dei nuovi Mac Book Pro. Anche Avid Technology ha dimostrato il proprio entusiasmo per questo nuovo standard dicendosi pronta a sfruttarlo nei futuri sistemi professionali di produzione audio e video.

 

 

CONCLUSIONI

Dopo gli insuccessi dei due più recenti standard di collegamento come il  FireWire 800 e il più recente USB 3.0, che, specialmente per quest’ultimo, non hanno visto nascere periferiche compatibili come da previsioni, la tecnologia Thunderbolt™ sembra promettere qualcosa di più, grazie anche alla complicità dei produttori di portatili che cercano di realizzare prodotti sempre più sottili, leggeri, ma al contempo potenti. Con una velocità di trasferimento di 10Gbps per canale, l’alimentazione potente e considerando che ogni periferica sarà equipaggiata di una porta addizionale per collegare in cascata altre periferiche fino ad un massimo di 6, provvedendo altresì all’alimentazione, Thunderbolt ha tutte le carte in regola per diventare lo standard del futuro. Se a questo aggiungiamo l’accoglienza ricevuta nel mondo dei vari produttori leader nel mercato delle periferiche professionali, non ci resta che aspettare i prossimi mesi per vedere cosa accadrà. In soldoni, sulla base di questi dati potremmo pensare ad un computer portatile che quando arriviamo in studio si collega a Hard Disk ultraveloci, a monitor di grandi dimensioni e ad interfacce audio che con numerosi I/O fisici ed eventualmente DSP. Difficile, ma non impossibile, che già al MusikMesse di Francoforte (6/9 Aprile 2011), oppure al prossimo AES di Londra (14/16 Maggio) vedremo nascere nuovi prodotti per questo standard, che se prenderà piede vedrà in campo audio la sua affermazione al prossimo Winter NAMM 2012. Ovvio è che l’utente medio difficilmente trarrà effettivo giovamento da questo standard, che sta però riscontrando - almeno sulla carta - molti apprezzamenti dai professionisti. Thunderbolt, infatti, non annienterà le periferiche USB o FireWire, per il semplice motivo che per la maggior parte di periferiche audio/MIDI in commercio la banda passante di questi standard è già più che sufficiente. Thunderbolt è invece un interessante via per unire tra loro più periferiche, per collegarci ad HD o NAS esterni in modo ultraveloce, o per aumentare, ad esempio, il numero di I/O audio fisici in una DAW (Digital Audio Workstation) computer based arrivando fino a 32 o 64 canali con un unico cavo tra interfaccia e computer, e così via. Una precisazione d’obbligo per i meno inseriti nel mondo delle tecnologie informatiche: non è che collegando una periferica FireWire, o USB ad una porta Thunderbolt detta periferica viaggi più velocemente. Nel mondo delle connessi digitali bisogna sempre ricordare che oltre al cavo/connettore impiegato quello che conta è il protocollo di trasferimento  dati, che nel caso del Thunderbolt è il PCI Express per i dati e il Display Port per il collegamento video a monitor.

 

Per ulteriori informazioni:

Comunicato Stampa Intel

Apple parla del Thunderbolt

Apogee annnuncia il supporto a Thunderbolt

Lacie presenta il primo HD esterno Thunderbolt

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1 comment

  • ComStampa posted by ComStampa Lunedì, 05 Agosto 2013 15:38

    Ciao Bravo, mi piace il tuo post, come gli altri, giudico ricco di contenuti
    il tuo bel blog e penso che ti inserirò nei miei bookmarks, Gracias

    Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo. Comment Link

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