Porta USB (in alto) e due ingressi Thunderbolt (in basso)

I connettori USB 3.0, Thunderbolt e PCIe OCuLink

Il mondo dei protocolli di connessione in fermento e si prepara a una battaglia senza esclusioni di colpi
I connettori USB 3.0, Thunderbolt e PCIe OCuLink FASTWEB S.p.A.

Una nuova guerra di standard è pronta a esplodere nel mondo dell'informatica. Al centro del contendere, in questo caso, i protocolli di connessione che permettono alle periferiche plug and play di collegarsi a computer e laptop e di interagire con essi. Mentre sinora si era assistito ad una sorta di monopolio incontrastato da parte dello standard USB (nelle sue varie versioni), sul mercato si affacciano due nuovi standard iper veloci che promettono di dar parecchio filo da torcere allo USB 3.0. Certo, il ruolo di Thunderbolt e PCIe OCuLink sarà tutt'altro che semplice, visto il vantaggio tecnologico accumulato in questi anni dall'Universal Serial Bus, ma la lotta promette di essere più incerta di quanto si possa credere.

USB 3.0

Lo standard industriale USB (Universal Serial Bus) è stato sviluppato a metà anni '90 e si compone di cavi, connettori e protocolli di comunicazione utili per la connessione, l'alimentazione e lo scambio di dati tra computer e dispositivi elettronici (in gran parte periferiche plug&play, ma non solo).

 

Il logo dello standard USB 3.0

 

Per sua natura, lo standard USB è un sistema asimmetrico basato su di un singolo gestore al quale possono essere connessi, ad albero, diverse periferiche. Ciò è possibile grazie all'utilizzo dei cosiddetti hub (concentratori) e al fatto che ogni singolo gestore può supportare fino a 127 periferiche differenti. In fase di progettazione si è fatto in modo che le periferiche USB possano essere collegate o scollegate senza la necessità di spegnere il gestore: la gran parte dei dispositivi dotati di questo standard, quindi, sono plug and play e possono essere collegati e scollegati dal computer senza dover compiere alcuna operazione particolare.

 

Schema logico dello USB

 

La comunicazione tra i vari dispositivi è affidata a canali logici detti pipes. Il pipe è il punto di connessione tra l'host (o gestore) e un'entità logica (che si trova sulla periferica) chiamata endpoint (traducibile come "punto terminale"). Tra pipe e endpoint c'è sempre un rapporto di 1 a 1, ovvero per ogni punto di collegamento presente sull'host, il pipe,se ne trova uno corrispettivo sulla periferica (l'endpoint).

L'ultimo standard rilasciato, lo USB 3.0, è stato presentato alla stampa nel lontano 2008 e rappresentava un sostanziale passo in avanti rispetto al passato. Rispetto al suo predecessore garantiva infatti una maggiore velocità di trasferimento – fino a 5 Gigabit per secondo –, una banda più ampia – grazie a due path di trasferimento dati anziché uno – e un maggior numero di flussi logici per ogni endpoint.

Lo scorso 31 luglio è stata presentato l'ultimo tassello evolutivo di questa "specie". Lo standard 3.1 porta ancora più in alto l'asticella della velocità massima, assicurando trasferimenti di file fino a 10 Gigabit al secondo (il doppio rispetto allo standard precedente).

Thunderbolt

La folgore – questa la traduzione di Thunderbolt – è la risposta targata Intel (e Apple, prima grande dell'hi-tech mondiale ad adottare questo standard) al consorzio che sviluppa lo USB. Così come lo standard rivale, anche Thunderbolt si pone come obiettivo primario la connessione tra computer e periferiche plug and play di ogni tipo – dalle stampanti alle fotocamere, dalle videocamere agli hard disk esterni.

La tecnologia Thunderbolt combina la banda e la velocità di trasporto garantita dal PCIe (PCI Express) alla connettività offerta dai cavi e connettori DisplayPort di Apple. Ogni singola porta può gestire sino a 6 differenti dispositivi Thunderbolt, a cascata, con l'utilizzo di appositi hub.

 

Il connettore Thunderbolt

 

La prima generazione di cavi Thunderbolt può raggiungere una velocità teorica di trasferimento di 10 Gigabit per secondo bidirezionali dal momento che ogni cavo è dotato di due canali di trasferimento, uno dedicato al download dal dispositivo e uno dedicato all'upload verso quest'ultimo. Inizialmente, la realizzazione di questo genere di cavi prevedeva l'utilizzo di sottilissimi filamenti di fibra ottica; nel momento in cui si scoprì che potevano essere ottenuti gli stessi risultati utilizzando del più economico rame, Intel optò per quest'ultimo materiale.

Di recente è stato introdotto lo standard Thunderbolt 2. La principale differenza rispetto alla tecnologia precedente si trova ad un livello logico: i due canali di trasferimento, infatti, possono essere "sommati" e pertanto la velocità di trasferimento, nel caso tipico di un flusso di dati unidirezionale (in upload o in download), raddoppia attestandosi ad un massimo di 20 Gigabit per secondo.

PCIe OCuLink

L'ultimo arrivato nella competizione promette di dare battaglia, anche se non prima dela seconda metà del 2014. Il PCIe OCuLink si propone infatti come seria alternativa sia all' USB 3.0 sia al Thunderbolt, con una velocità massima teorica di 8 Gigabit per secondo su ogni canale di trasmissione. Anche per questo standard sono in sviluppo sia cavi in rame sia in fibra ottica che, grazie ai quattro canali di trasmissione previsti, garantiranno una velocità massima di 32 Gigabit al secondo per ogni direzione di trasferimento.

I tre a confronto

Anche se al momento è lo standard che garantisce le prestazioni teoriche peggiori, lo USB resta il più diffuso e utilizzato. Merito, senza dubbio, della posizione di vantaggio acquisita negli anni ma anche alle differenti scelte commerciali e tecnologiche che, al momento, lo rendono economicamente più conveniente rispetto agli altri due standard. Infatti, a confronto con il Thunderbolt e il PCIe OCuLink lo USB ha costi di produzione nettamente minori ed è diffuso su un numero maggiore di dispositivi.

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