Llegamos al tercer artículo relacionado con los puertos de vídeo más potentes que podemos encontrar hoy en día en nuestros dispositivos. El más reciente en llegar al mercado es el de Intel. Este conector es el Thunderbolt y su máximo valedor es Apple, quien rápidamente lo implemento en sus portátiles como una solución de gran potencia para los profesionales que utilizan sus equipos y requieren sistemas multi-pantalla o gran ancho de banda para archivos pesados.
Índice de contenido
Introducción
Light Peak fue el nombre en calve de esta tecnología desarrollada por Intel, pero comercialmente se le bautizo como Thunderbolt. Este conector consigue unas velocidades brutales debido a que se basa en la fibra óptica. Actualmente, para que nos hagamos una idea, ofrece solo una quinta parte del ancho de banda que podría llegar a ofrecer este conector, que está recibiendo actualizaciones de manera muy constante.
Thunderbolt empezó a ser desarrollado en 2009 y se empezó a comercializar en febrero de 2011 y su función es sustituir al ya casi desaparecido FireWire y también al HDMI. Intel es su desarrollador y hemos dicho que Apple lo implemento rápidamente y esto es debido a que la marca de la manzana mordida fuera un gran apoyo en el desarrollo, colaborando estrechamente con Intel.
Qué es Thunderbolt
Nueva conexión de perifericos que se basa en la arquitectura PCI Express y DisplayPort. Este puerto fue desarrollado incialmente por Intel con la colaboración de Apple. La finalidad era desarrollar un unico cable para la transmision de datos a altas velocidades, videos de alta definición y ofrecer alimentación.
Cuenta con soporte para conexiones de tipo ópticas o eléctricas. Las conexiones son las que ofrecen carga de dispositivos, así que se ha convertido en el sistema más usado. Los cables ópticos tienen el inconveniente de ser más delicados y más caros, por eso solo se usan para transferencias de datos a distancias mayores de 3 metros.
Futuras revisiones podrían llegar con el doble de ancho de banda, llegando a los 80Gbps y una tasa de transferencia de 10Gb/s (un archivo de 100Gb de tamaño se transferiría en unos 10-15 segundos). La actualización soportaría pantallas UHD 8K las cuales tienen una resolución de 7680×4320 pixeles. Este ancho de banda permitirá la realización de múltiples Single Stream Transport (SST), para monitores 5K @ 60Hz o 120Hz y un solo monitor 8K @ 60Hz.
Cómo funciona Thunderbolt
Este conector es muy diferente a todos los conectores existentes, como son DisplayPort, HDMI o USB 3.0, y es que es el primer conector que se basa en los pulsos de luz y no usa la electricidad. Es una tecnología similar a la fibra óptica de los operadores de internet. Externamente no es diferente en absoluto a cualquier otro cable que podamos tener sobre nuestro escritorio.
Los cables actuales (salvo DisplayPort), básicamente o transmiten datos o transmiten vídeo, Thunderbolt es capaz de hacer las dos cosas y encima, al mismo tiempo. Intel en el desarrollo ha introducido dos tecnologías en un mismo conector, como son los puertos PCIe para datos a gran velocidad y DisplayPort para vídeo.
Thunderbolt
Tenemos ante nosotros el mejor conector posiblemente desarrollado, ya que con 10Gbps, ofrece el doble de la velocidad de transferencia de datos que el USB 3.0 y veinte veces más velocidad que los USB 2.0 que solo podían manejar 500Mbps. Cuando se habla de ancho de banda, debemos tener en cuenta que eso es una referencia. Este puerto a 10Gbps es capaz de transferir 1.25Gb/s, sin mayores problemas.
Su principal interés es que permite la instalación de dispositivos en cadena. Imaginemos que conectamos un pen drive a un monitor y este monitor al ordenador mediante Thunderbolt. Bien, gracias a este conector podremos transferir datos y vídeo sin mayores problemas. Este conector admite hasta seis dispositivos en cadena, algo imposible con cualquier otro conector.
La bidireccionalidad de los datos es algo muy importante, ya que para que lo entendamos, podemos enviar datos a 10Gbps y recibir datos a 10Gbps sin ningún tipo de problemas. Siguiendo con la analogía del pen drive al monitor y este al ordenador, podríamos mandar un archivo a 10Gbps e importar un archivo a 10Gbps sin fluctuaciones, ya que internamente, dispone de dos canales independientes con el mismo ancho de banda.
Thunderbolt 2
Físicamente Thunderbolt 2 es completamente igual al Thunderbolt original y por lo tanto, compatible. La diferencia es que antes los canales estaban divididos en dos canales de 10Gbps independientes, aquí de manera automática, si solo estamos recibiendo datos desde un disco duro externo, los dos canales se combinan y pasa a transferir a 20Gbps, doblando la velocidad.
Intel también anuncio que Thunderbolt 2 permite ver un vídeo 4K en dos monitores de manera simultánea. Este conector también cuenta con soporte para DisplayPort 1.2, que permite la transmisión de vídeo 4K a un único monitor o reproducción dual en monitores QHD.
Thunderbolt 3
Gracias a esta actualización tenemos un monstruo entre manos. Este conector introducido en 2016 y que ya está implantándose a gran escala, es una brutalidad. Thunderbolt 3 nos ofrece todo lo anterior, pero con grandes mejores. La más importante es que incluye soporte para USB Type-C, aumenta la velocidad de transferencia de datos e incluso la longitud máxima a la que pueden ser transferidos los datos, que será de 60 metros.
La gran novedad es que dobla el ancho de banda, llegando a los 40Gbps, lo cual equivale a una transferencia de datos de 5GB/s (equivale a pasa transferir un Blue-ray en 30 segundos). Se ha reducido el consumo a la mitad y puede operar en dos pantallas simultáneamente a 4K @ 60Hz o bien una sola pantalla externa 4K @ 120Hz (anteriormente solo podría con una pantalla 4K @ 60Hz). Se le ha añadido compatibilidad con PCIe 3.0, HDMI 2.0 y DisplayPort 1.2.
No terminan las mejoras en este conector. Gracias a la implementación de USB Type-C en Thunderbolt 3, este ahora implementa USB Power Delivery, haciendo que ya no solo permita transferir vídeo y datos. Ahora puede alimentar también dispositivos de hasta 100W, suprimiendo el cable de alimentación. Imaginemos que tenemos un monitor 4K y 80W, pues bien, gracias a Thunderbolt solo necesitamos un cable y el monitor no necesita toma de alimentación.
Tiene compatibilidad con las versiones anteriores mediante cables especiales o adaptadores. Intel además ofrece tres versiones de controlador:
- Versión DP: hace uso del PCIe 3.0 x4 proporcionando dos puertos Thunderbolt 3 (DSL6540)
- Versión SP: hace uso del PCIe 3.0 x4 proporcionando un puerto Thunderbolt 3 (DSL6340)
- Versión LP: versión de bajo consumo que utiliza PCIe 3.0 x2 proporcionando un puerto Thunderbolt 3 (JHL6240)
Thunderbolt 4
Intel anuncio este nuevo estandar como una revisión con importantes mejoras respecto al conector anterior. Llevo al mercado con los procesadores Intel Tiger Lake destinados a equipos portátiles con certificación Project Athena.
Las caracteristicas más importantes son:
- Soporte para USB4
- Soporte para DisplayPort
- Soporte para PCI-Express
- Doble de requisitos mínimos de vídeo y datos que Thunderbolt 3
- Soporte para dos pantallas 4K o una 8K
- Transferencia de datos PCIe @ 32GB/s, con una velocidad de hasta 3.000MB/s
- Soporta para cuatro puertos Thunderbolt 4
- Carga de PC en al menos un puerto del ordenador
- Vuelta del modo de suspensión cuando tocamos un teclado o ratón conectados a un dock Thunderbolt
- Protección de acceso directo a memoria (DMA) basado en Intel VT-d que ayuda a prevenir ataques DMA físicos
- Cables de hasta 2 metros de longitud
Tipos de puertos Thunderbolt
Las dos primeras versiones del puerto Thunderbolt hacían uso del mismo tipo de conector que el mini DisplayPort. Con Thunderbolt 3 llego un cambio en el puerto, empezándose a usar el conector USB Tipo C. Actualmente este es el tipo de conector usado en Thunderbolt 3 y en revisiones posteriores, además de usarse en los puertos USB.
El conector USB Tipo C está llamado a convertirse en estándar, desapareciendo el conector Tipo A. Dicho cambio se da por el tipo de conexión que ofrece, siendo más sencillo. El Tipo C es reversible, pudiéndose conectar como se quiera, sin mayores problemas.
Tipos de vulnerabilidades a las que son susceptibles
Ataques DMA
Los ataques DMA son ataques de acceso directo a la memoria. Esto quiere decir que el uso de Thunderbolt mediante el puerto PCIe podría generar vulnerabilidad, ya que permite el acceso a muy bajo nivel al equipo. El ataque mediante un dispositivo malicioso, que mediante el acceso directo y sin obstáculos a la memoria del sistema y los dispositivos, permitirá saltarse la mayor parte de las medidas de seguridad del sistema operativo. El atacante podría leer y escribir la memoria del sistema, exponiendo los cables de cifrado o instalar un software malicioso. Intel y Apple trabajan en solucionar este problema de seguridad.
Ataques Option ROM
Dicha vulnerabilidad de Option ROM se daría con la conexión de dispositivos. Aquí estaríamos hablando del inicio de un malware antes de que se inicie el sistema operativo. Debido a esta activación, se podría dar la invasión del kernel, lectura de las pulsaciones del teclado o el robo de claves cifradas. La facilidad de conexión de dispositivos Thunderbolt a ordenadores portátiles los hace ideales para ataques Evil-Maid.
Las Option ROM también afectan a las actualizaciones de la memoria SPI Flash ROM, sobrescribiéndolas, mediante un malware. Apple lanzo una actualización para corregir el problema de la ROM durante la carga de actualizaciones de firmware, aunque sigue existiendo esta vulnerabilidad de ataque Option ROM durante las cargas normales. Adicionalmente la carga forzada de un firmware de seguridad en las UEFI Secure Boot debería disminuir el riesgo en este tipo de ataques.
Conclusión
Estamos ante el mejor conector de la historia de la informática. Poder transferir vídeo y datos de manera simultánea y sin que las señales se vean afectadas es brutal. Además de las velocidades, ya que hablamos de velocidades comparadas con la conexión a internet mediante fibra óptica. Llega sin duda para borrar del mapa el HDMI que podría terminar desapareciendo antes de lo previsto.
Si transmitir datos y vídeo es poco, también quiere terminar con los cables de alimentación ya que ofrece 100W, que no es poco. Los SSD en RAID con la transferencia que puede alcanzar Thunderbolt nos puede dar un soporte de almacenamiento sin cable de alimentación.
