ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第218回

Thunderbolt 2はケーブルは同じで転送量は2倍になる！

　インターフェースアップデートの最後はThunderboltをお届けしよう。Thunderbolt 2のアナウンスがすでにあり、また拡張カードの話もちらほら聞こえてくる。そこで、Thunderboltの現状をまとめて説明しよう。

　そもそもThunderboltが登場したのは2011年2月のこと。アップルが発表したMacBook Proに搭載したのが初めてである。その後、Thunderboltコントローラーを搭載したマザーボードが発表されたり、Ultrabookに搭載したりと努力はしているものの、MacはともかくWindowsプラットフォームでの盛り上がりは今ふたつみっつ欠けている、というのが正確なところ。

　それでもMac用には確実にThunderbolt対応デバイスは増えており、その意味では一過性のものではなく、ある程度の市場は確実に立ち上がった。このあたりは、結局立ち上がらなかったWireless USBなどに比べるとずっと順調である。

Thunderboltの元になったLightPeakに
アップルが既存のI/Fとの互換性を要求

　Thunderboltの元になった規格はLightPeakである。LightPeakは2009年の秋に公開された技術であり、この当時はまだ光ケーブルを念頭に置いたものだった。

LightPeakのコンセプト。複数のケーブルを１本の高速Linkで束ねてしまおうというものだった

　元々LightPeakは「複数のI/Oプロトコルを中継するだけ」の技術であり、理論上はPCIだろうがRS232CだろうがEthernetだろうが、どんなプロトコルでもLightpeak経由で通すことが可能である。

　もっとも実際にはどこかでプロトコルを変換する必要があるため、そこまで無尽蔵になんでもサポートすると、変換チップが大変なことになる。そこで当時はDisplayPortとPCI Express、それにEthernetがターゲットとなっていた。

2009年当時はまだEthernetもLight Peak Routerで扱える予定だった

　このLight PeakはQoS(Quality of Service)、ホットプラグ、複数プロトコルサポートなどが特徴でもあった。QoSというのは、例えばディスプレーとI/Oデバイスをいくつか繋ぐケースで、もしディスプレーとデバイスすべてに均等に帯域を割り振ると、画面表示が間に合わない可能性がある。そこで、I/Oの種類によって優先度を変えようというものだ。

　上の画像のケースだと、液晶に8Gbpsを最優先で割り当て、残りの2Gbpsは他のデバイスに割り当てるという形になる。このあたりの調整をLight Peakが行なえるというものだった。

　もっとも発表当時、インテルは具体的にLight Peakを使うあてがなかった。下の画像は2010年のIDFで示されたコンセプト図であるが、確かにPCからは1本しか配線が出ていないが、その先が複雑になるわけで、果たしてこれに意味があるのか？　という感じであった。

2010年のIDFで示されたLight Peakのコンセプト図。ちなみに“10M Light Peak Cable”は“10G Light Peak Cable”の間違いだ

　これが一転するのは、アップルがちょうど新しいインターフェースを探していたことに起因する。おそらくLight Peakの開発初期からアップルとのコンタクトはあったはずだが、ディスプレーと周辺I/Oを1本のケーブルでまとめられるというアイディアは、アップルのコンセプトにジャストフィットしたのであろう。

　ただここでアップルが求めたのは、既存のインターフェースとの互換性である。つまり、Light Peakのために専用のI/Fポートを用意するのではなく、既存のI/Fポートをそのまま流用し、従来のインターフェースとLight Peakのどちらも動くような仕組みが求められた。

　このあたりはすでに技術的にどうこうというよりは、アップルの美意識的な要求がベースだと思われる。したがって、現実問題としてどうにかできるのはDisplayPortしかない。そこでDisplayPortを共用する形で、Light Peakを実装したのがThunderboltというわけだ。