با توجه به انواع نامها و اصطلاحاتی که به USB و Thunderbolt در ورژنهای جدید آنها داده میشود و هرکدام از این نامها توسط شرکتهایی مثل اپل و سایر تولید کنندگان دستگاهها انتخاب میشود، تفکیک آنها از هم سخت شده و بسیاری تفاوت آنها را با یکدیگر نمیدانند. به همیت دلیل تصمیم گرفتیم در این مطلب به مقایسه USB و Thunderbolt و بررسی هرکدام از آنها بپردازیم.
اکثر کاربران کابلهای اتصال را در دو دسته USB و Thunderbolt میشناسند. هر دوی اینها مزایا و معایب مختص خود را دارند اما در کنار برخی شباهتهایی که به یکدیگر دارند، تفاوتهای بسیاری نیز دارند که به بررسی آنها خواهیم پرداخت.
USB, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1, USB 3.2
باتوجه به انتشار استاندارد USB یا Universal Serial Bus در سال 1996، این استاندارد قدیمیتر از تمامی استانداردهای دیگر است که توسط سایر شرکتها از جمله IBM، مایکروسافت، اینتل و… ایجاد شده است.
هدف USB ایجاد استانداردی بود که در دستگاههای مختلف کار کند و بتواند فناوریهای مختلف را به یک شکل درآورد. کابلها از نوع خاصی از کانکتور و سیمهای داخل کابل و با روشی منحصربفرد ساخته میشوند و اکثر موارد به یک صورت ساخته میشوند.
دلیل انتخاب ظاهری کوچک برای این کانکتور قوی این بود که کاربران بتوانند بدون نگرانی در مورد انتخاب پورت، تهیه رایانه با پشتیبانی از پورتهای مورد نیاز و… در دستگاههای مختلف به راحتی قابل استفاده باشد. در اکثر موارد این کانکتور، USB Type-A بود.
USB همچنین امکان تامین برق برای دستگاه همزمان با انتقال دادهها را فراهم کرد که به مدیریت و کاهش تعداد کابلهای مورد نیاز کاربران کمک میکرد.
USB کار خود را با سرعت 1.5 مگابایت بر ثانیه در مدل “Low Speed” و 12 مگابایت بر ثانیه در مدل “Full Speed” شروع کرد. البته این نرخ تبادل اطلاعات در آن زمان بسیار سریع محسوب میشدند. با این حال با بروزرسانیهای بعدی مدلهای جدید برای مطابقت با نیازهای افراد و سازمانها بسیار سریعتر شدند.
در سال 2001، USB 2.0 با سومین سطح سرعت به نام “High Speed” عرضه شد که پهنای باند انتقال داده را تا ۴۰ برابر استاندارد USB1.1 افزایش داد و به سرعت 480 مگابیت بر ثانیه رسید.
نکته مهم برای کاربران این بود که اتصالات USB 2.0 با انواع USB 1 نیز سازگار بودند. این امکان به دستگاههایی که از دو استاندارد مختلف برخوردار بودند اجازه میداد تا به یکدیگر متصل شوند اما سرعت انتقال داده بین آنها کمتر میشد. این سازگاری استاندار جدید با مدلهای قبل از خود در نسخههای بعدی نیز حفظ شد که به کاربر اجازه میداد بدون نگرانی از عدم سازگاری دستگاه، همچنان از آنها استفاده کنند.

USB 3.0 با نام “super speed” به سرعت گیگابایتی رسید. USB 3.0 که در سال 2011 معرفی شد، کار خود را با سرعت 5 گیگابایت بر ثانیه شروع کرد. با این استاندارد، تغییرات کوچکی در قسمت کانکتورهای USB 3.0 ایجاد شد که از آن جمله میتوان به آبی رنگ کردن قسمت سوکت برای نشان دادن سازگاری با سرعتها بالاتر اشاره کرد. البته مهمترین مدل USB یعنی Type A همچنان با مدلهای قبلی سازگار بود.
USB 3.1 در سال 2014 در دو نوع عرضه شد. نوع اول یا همان Gen1، با حفظ حالت super speed در USB 3.0 ارائه شد و دارای سرعتی معادل 5 گیگابایت بر ثانیه بود. نوع دوم (Gen 2) “super speed +” نامیده شد و سرعتی دو برابر یعنی 10 گیگابایت بر ثانیه را عرضه کرد. در همان زمان، یک کانکتور جدید به نام USB Type-C معرفی شد که یک گزینه جایگزین برای USB Type-A و USB 3.1 و USB 3.0 بود اما تا نسل بعدی بطور جدی مورد استفاده قرار نگرفت.
USB 3.2 که در سال 2017 معرفی شد، در کنار پشتیبانی از super speed و super speed +، دو حالت انتقال دیگر را نیز اضافه کرد که سرعت انتقال اطلاعات تا 10 و 20 گیگابیت بر ثانیه را ارائه میکردند. همچنین برای دستیابی به سرعت 20 گیگابیت بر ثانیه تغییراتی در کانکتورها ایجاد شد که براساس آن باید از اتصال نوع USB-C استفاده میشد.
در سال ۲۰۱۹، انجمنی ک به عنوان طراح و مجری USB انجام وظیفه میکردند تصمیم گرفتند تا نام USB 3.0 و USB 3.2 را به ترتیب به نامهای جدید USB 3.2 Gen 1 و USB 3.2 Gen 2 تغییر دهند. پس از تغییر نام این دو استاندارد USB، استانداردی که در سال 2017 با نام USB 3.2 معرفی شده بود به نام جدید USB 3.2 Gen 2×2 تغییر پیدا کرد.
بعد از این تغییر نام، انجمن برای هر یک از این استانداردها یک نام تجاری نیز معرفی کرد که به ترتیب SuperSpeed USB و SuperSpeed USB 10Gbps و SuperSpeed USB 20Gbps است.

Thunderbolt، Thunderbolt 2
استاندارد Thunderbolt که با همکاری اپل و اینتل طراحی شده، جایگزینی برای USB است که در سال 2011 به بازار عرضه شد، هرچند قبل از ۲۰۱۱ اینتل در سال ۲۰۰۹ و با نام Light Peak از آن رونمایی و بررویMac Pro اجرا کرده بود. استاندارد Thunderbolt در مقایسه با USB به دنبال ارائه مزایای قابل توجهی از جمله مالتی پلکس کردن خطوط داده برای سخت افزار PCIe و DisplayPort با هم، یعنی ترکیب دادهها با ویدئو با سرعت داده سریع 10 گیگابیت بر ثانیه برای هر یک از دو کانال به صورت مجزا و در مجموع 20 گیگابیت بر ثانیه بود.
نسخه اصلی Thunderbolt متکی به کانکتور Mini DisplayPort بود و از پورتهای موجود روی دستگاههای Mac میشد به عنوان درگاه Thunderbolt یا Mini DisplayPort استفاده شود.

یک مورد مهم در مورد Thunderbolt، اتصال زنجیرهای دستگاههاست. به این صورت که شما میتوانید توسط یک Thunderbolt اصلی 6 دستگاه را بصورت زنجیرهای به یکدیگر متصل کنید. Thunderbolt به دلیل توانایی مدیریت سیگنالهای داده و ویدیویی، به نمایشگرها اجازه میدهد تا بخشی از زنجیره باشند و اگر عضوی از زنجیره را پشتیبانی نکند، معمولاً زنجیره را خاتمه میدهد.
دو سال بعد، Thunderbolt 2 معرفی شد که پشتیبانی از DisplayPort 1.2 را به ارمغان آورد، به این معنی که میتوانست ویدیو با وضوح 4K را روی مانیتور نمایش دهد. Thunderbolt 2 نیز مانند USB با Thunderbolt 1 سازگار است.
تغییر مهم در Thunderbolt 2، نحوه مدیریت کانالهای اتصالی بود. باتوجه به فعال کردن امکان تجمیع کانال Thunderbolt 2 دو کانال 10 گیگابیت بر ثانیه را با هم ترکیب کرد و به جای دو کانال 10 گیگابیت بر ثانیه، نرخ داده تا 20 گیگابیت در ثانیه را فعال کرد و حداکثر پهنای باند را برای اتصالات تکی افزایش داد.
Thunderbolt 3
Thunderbolt 3 به چند دلیل چند پله جلوتر از Thunderbolt 2 بود. اصلیترین دلیل، افزایش پهنای باند تا 40 گیگابیت بر ثانیه بود که برابر با چهار خط PCIe 3.0، هشت خط Display port 1.2 و چندین خط USB 3.1 بود.
علاوه بر افزایش پهنای باند، این اتصال همچنین امکان استفاده از یک جفت نمایشگر 4K با فرکانس 60 هرتز یا یک نمایشگر با وضوح K5 را ممکن میسازد. پهنای باند گسترده موجود همچنین به این معنی است که می توان از آن به روشهای دیگری مانند محفظههای eGPU برای متصل کردن کارت گرافیک خارجی جهت بهبود پردازش گرافیکی رایانه استفاده کرد.

از آنجایی که Thunderbolt 3 از کانکتور USB Type-C استفاده کرده است، دستگاههایی که از Thunderbolt 3 استفاده میکنند، معمولا از سخت افزار USB که از اتصالات Type-C استفاده میکنند نیز پشتیبانی میکنند. البته این دستگاهها با سرعت استاندارد USB قابل استفاده هستند نه سرعتهای سریعتر Thunderbolt 3.
با استفاده از کانکتورهای USB Type-C دستگاههای Thunderbolt 3 میتوانند از قابلیتهای انتقال انرژی آن نیز استفاده کنند و تا 100 وات برق را از طریق کابل به سختافزار دیگر منتقل کنند. برای کاربران مکبوک، این کار هنگام استفاده از داک Thunderbolt 3 کاربردی است. چراکه یک کابل از داک به مکبوک پرو میتواند نوت بوک را شارژ کند و در عین حال تمام عملکردهای داده مورد انتظار را بدون نیاز به کابل برق جداگانه برای مک بوک ارائه دهد.
اما همه کابلهای Thunderbolt 3 یکسان نیستند. با Thunderbolt 3، کابلهای کوتاه و غیرالکتریکی قادر به ارائه سرعت 40 گیگابیت در ثانیه هستند، در حالیکه کابلهای بلند و غیرالکتریکی فقط 20 گیگابیت در ثانیه سرعت دارند. برای دریافت سرعت کامل، در دورهای طولانیتر، به یک کابل فعال نیاز دارید. همپنین حداکثر توان شارژ نیز ممکن است بسته به شرکت سازنده متفاوت باشد.
در ادامهی سنت سازگاری با مدلهای قبلتر، Thunderbolt 3 با اتصالات Thunderbolt 2 با سرعت کمتر و با استفاده از آداپتورها کار خواهد کرد.
USB 4
در سال 2019، USB IF اعلام کرد که استاندارد خود را برای USB 4 تکمیل کرده است. در حالی که به نظر غیرعادی به نظر نمیرسید، این اطلاعیه به طور غیرمنتظره ای نشان داد که نسل بعدی USB 4 از لحاظ عملکرد همان Thunderbolt 3 با کمی تغییر کوچک بود.
USB 4 مانند Thunderbolt 3 نیز از یک کانکتور Type-C استفاده میکند، دارای توان پردازشی تا 40 گیگابیت بر ثانیه، توان تحویل انرژی تا 100 وات، پشتیبانی از نمایشگرهای 4K و 5K و سازگاری با USB 3.2 و USB 2 دارد.

همچنین USB 4، از خود Thunderbolt 3 نیز پشتیبانی میکند. البته این مورد ازنظر فنی اختیاری است و میتوان دستگاه را طوری تنظیم کرد که از سایر استانداردها پشتیبانی نکند اما باتوجه به مزایایی که دارد بعید است فروشندهای چنین کاری انجام دهد.
به عنوان یک پیشرفت بیشتر از نسلهای قبلی USB، USB 4 از PCle و DisplayPort 1.4 پشتیبانی میکند که میتواند به استفاده از توان عملیاتی بالاتر کمک کند. با این حال، اگر پشتیبانی از تونل PCle در دستگاه میزبان وجود نداشته باشد، حداکثر پهنای باند برای اهداف غیر نمایشی به 20 گیگابیت بر ثانیه محدود میشود.
استاندارد USB 4 در سال 2019 در حالی معرفی شد که فروشندگان دستگاهها با کمی تاخیر توانستند از ورژن جدید USB پشتیبانی کنند.
اپل یکی از اولین تولیدکنندگانی بود که با عرضه MacBook Air مبتنی بر تراشه اپل، MacBook Pro 13 اینچی و Mac mini از USB 4 در سخت افزار خود پشتیبانی کرد و این پشتیبانی در نسخههای بعدی مک ادامهدار شد.
Thunderbolt 4
Thunderbolt 4 که در سال 2020 عرضه شد، یک حرکت از اینتل برای بهبود پایههای Thunderbolt 3 محسوب میشود. برخلاف تغییری که از Thunderbolt 2 به Thunderbolt 3 وجود داشت، در این ورژن هیچ تغییری در سرعت داده نشد و Thunderbolt 4 با همان سرعت 40 گیگابایت بر ثانیه ولی عملکرد بهتر ارائه شد.

این استاندارد حداقل نیازهای ویدئویی و دادهای را نسبت به آنچه گواهینامه Thunderbolt 3 درخواست میکرد، افزایش میدهد. Thunderbolt 4 به جای پشتیبانی از یک نمایشگر 4K، باید حداقل بتواند دو نمایشگر 4K یا یک صفحه نمایش 8K را کنترل کند، همپنین PCIe برای ذخیره سازی باید از انتقال 32 گیگابیت بر ثانیه بجای 16 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی کند.
برای کسانی که دغدغه کابل دارند، Thunderbolt 4 این امکان را برای اتصالات 40 گیگابیت بر ثانیه فراهم میکند که با کابلهای غیرالکتریکی تا طول 2 متر با راندمان کامل کار کنند.
با ادامه استفاده از Thunderbolt در محصولات اپل، این شرکت پشتیبانی Thunderbolt 4 را نیز در برخی محصولات خود قرار داد. از آن جمله میتوان به مک بوک پرو 14 اینچی و مک بوک پرو 16 اینچی 2021 و پس از آن مک استودیو اشاره کرد.
سردرگرمیهایی در مورد پشتیبانی پورت اپل
باتوجه به اینکه بسیاری از استانداردها از USB Type-C استفاده میکنند بهنظر میرسد که اپل نیز باید از تمامی اتصالات جدید پشتیبانی کند. اما با این حال بسته به مدل دستگاه و پیکربندی آن شرایط پشتیبانی آن نیز میتواند متفاوت باشد.
بهعنوان مثال آیمک 24 اینچی دارای 4 پورت USB Type-C در قسمت پشت است که هر 4 پورت USB 3 را پشتیبانی میکنند و دو درگاه از Thunderbolt 3 پشتیبانی میکند. برای تشخیص این مورد میتوانید از نماد رعد و برقی که در کنار پورتهای Thunderbolt وجود دارد استفاده کنید اما این روش، روش مطمئنی محسوب نمیشود.
در مثالی دیگر پورتهای پشتی مک استودیو همگی از USB 4 و Thunderbolt 4 پشتیبانی میکنند اما بسته به اینکه از تراشه M1 Max یا M1 Ultra استفاده میکنند دو پورت Type-C در قسمت جلو میتواند از Thunderbolt 4 یا USB3 پشتیبانی میکنند.
با معرفی مدلهای مجهز شده به تراشه اختصاصی اپل، سردرگمی بیشتری در مورد طرح نامگذاری اپل ایجاد شد، زیرا را پورتها را باعنوان “Thunderbolt/USB 4 ” معرفی کرد و توضیحی بیشتر ارائه نکرده است. درحالیکه پورتها فقط از USB 4 و Thunderbolt 3 پشتیبانی میکند.
وقتی اپل یک پورت را با عنوان Thunderbolt 4 معرفی میکند، میتوانیم اعتماد کنیم که واقعا از استاندارد Thunderbolt 4 است و از آنجایی که برای عملکرد به USB 4 نیازمند است پس میتوان گفت هر دو اتصال USB 4 و Thunderbolt 4 را پشتیبانی میکند.
تا آوریل 2022 ( فروردین – اردیبهشت) تنها سه مک با پورت Thunderbolt 4 وجود دارد:
- مک استودیو (2022)
- مک بوک پرو 14 اینچی (2021)
- مک بوک پرو 16 اینچی (2021)
همچنین چهار مدل مک با پورتهای Thunderbolt/USB 4 به معنای USB 4 و Thunderbolt 3 وجود دارد:
- آی مک 24 اینچی (2021)
- مک بوک پرو 13 اینچی (2020)
- مک بوک ایر (2020)
- مک مینی (2020)
صفحه پشتیبانی سایت اپل شامل فهرست کاملی از پورتهای مورد استفاده در مدلهای Mac است که اگر مطمئن نیستید که Mac خاص شما چه پورتهایی دارد، میتواند مفید باشد.
کانکشنها – USB-A، USB-B و..
درحالیکه USB می تواند از چند نوع اتصال مختلف مانند Mini و Micro استفاده کند، تنها سه نسخه استاندارد غالب وجود دارد که کاربران اپل باید با آن آشنا شوند. آنها ساختار نامگذاری ساده ای دارند که عبارتند از: Type-A، Type-B و Type-C.
از زمان معرفی، Type-A به عنوان کانکتور مستطیلی باریک شناخته میشد که به PC و Mac یا هاب USB متصل میشد، در حالیکه Type-B برای اتصال یک دستگاه جانبی استفاده میشد.
معرفی USB 3.0 فرصتی برای تغییرات در کانکتورهای اصلی Type-A و Type-B اضافه کردن پین های بیشتر در داخل کانکتور و اضافه کردن سیم های بیشتر برای انتقال داده های بیشتر را فراهم کرد. در شرایطی که Type-B طراحی خود را تغییر داد تا بلندتر شود، Type-A از نظر فیزیکی ثابت باقی ماند اما پین های بیشتر را در لوکیشنهای جدید اضافه کرد. همچنین امکان سازگاری با پورتها و کانکتورهای قبلی را نیز فراهم کرد.
سازندگان معمولا برای نشان دادن تفاوت پورتهای USB 3.0 از سایر پورتها، در دستگاههای غیر اپلی از رنگ آبی برای کانکتورهای Type-A و Type-B استفاده میشود.

Type-C که با USB 3.1 معرفی شد و طراحی کانکتور را تغییر داد تا نقاط تماس و جفت سیمهای بیشتری را به ترکیب اضافه کند. توجه داشته باشید که Type-C مانند سایر اتصالات قبلی با ورژنهای قبلی سازگاری ندارد.
طراحی متفاوت USB Type-C باعث شده است که یکی از مشکلات بزرگی که مردم با متصل کردن کابلها داشتند حل شود. چراکه در Type-C کانکتور در هر دو جهت کار میکند و نیازی به چک کردن جهت آن نیست.
از دیگر مشخصههای Type-C مشخصه بهبود یافتهی Power Delivery است که از واتهای بالاتر نیز پشتیبانی میکند. براساس این مشخصه، اتصالات USB Type-C میتوانند تا 100 وات برق ارائه دهند و به آن امکان میدهد سخت افزارهایی مانند مک بوک را شارژ کرده و از کابل برای انتقال داده استفاده کند.
با معرفی USB Type-C تولیدکنندگان دستگاهها به دلیل اندازه کوچکتر آن تصمیم گرفتند از Type-C بجای انواع Micro USB استفاده کنند.
بحث کانکتورها بدون ذکر این نکته کامل نمیشود که کانکتورها لزوماً نباید برای اتصالات USB استفاده شوند، بلکه فقط عمدتاً برای استفاده با آنها شناخته شدهاند. در مورد Type-C نیز این مورد کاربرد دیگری با Thunderbolt 3 و Thunderbolt 4 پیدا کرد.
به کابلها توجه کنید
استفاده از اتصالات USB Type-C در هردو صورت USB و Thunderbolt منجر به ایجاد مشکل برای مصرف کنندگانی شده است که میخواهند کابلهایی برای اتصال دستگاههای خود خریداری کنند. یک مصرف کننده ممکن است تصور کند کابلی که برای یکی کار میکند برای دیگری هم مناسب است، اما این باور اصلا درست نیست.
به عنوان مثال، برخی از کابلهای Thunderbolt می توانند به عنوان کابل USB 3.1 Type-C استفاده شوند، اما هر کابل Thunderbolt نمیتواند این کارایی را داشته باشد. اما درحالت برعکس، کابل USB 3.1 Type-C هرگز نمیتواند به عنوان کابل Thunderboltعمل کند.
در واقع اکثر تولید کنندهگان به فکر امکان جابجایی کابلها هستند. به عنوان مثال، یک دستگاه جانبی که با کابل Thunderbolt 3 کاملا سازگار است را میتوان با کابل USB 3.1 Type-C با سرعت کمتری استفاده کرد، اما هیچ تضمینی بر کارکرد درست آن وجود ندارد.
موضوع آخر Thunderbolt 4 تازه وارد است که باعث تولید کابلهای Thunderbolt 4 شده است. به لطف امکان سازگاری با ورژنهای قبلی، میتوانید از آن برای اتصال دستگاههای Thunderbolt 3 و Thunderbolt 4 استفاده کنید و با این روش تفاوت زیادی در اکثر برنامهها مشاهده نخواهید کرد چراکه Thunderbolt 3 همچنان سریع اجرا خواهد شد.
موضوع پیچیدهتر، مشکل کابلهای الکتریکی و غیر الکتریکی است. کابلهای غیر الکتریکی Thunderbolt تقریباً همیشه به طور کامل با دستگاههای جانبی USB 3.1 Type-C سازگار هستند، اما سرعت داده در فواصل طولانیتر کاهش مییابد، و معمولاً سرعت Thunderbolt 3 را به نصف یعنی به 20 گیگابایت بر ثانیه در طول دو متر میرساند.
کابلهای الکتریکی شامل گیرندههایی هستند که میتوانند دادههای عبوری از کابل را تنظیم کنند و به کابل اجازه میدهند خیلی طولانیتر بدون از دست دادن توان و با سرعت یکسان کار کند. با این حال، چنین کابلهایی کمتر با USB 3.1 Type-C سازگاری دارند.
کابلها حتی ممکن است از نظر میزان برقی که میتواند از آن عبور کند متفاوت باشند. مثلا Thunderbolt 3 و Thunderbolt 4 و USB 3.2 ممکن است تا 100 وات برق بدهند که هر کابلی قادر به تحمل این مقدار انرژی نیست و معمولا حداکثر توانایی آنها 15 وات است.
بنابراین، در هنگام خرید کابلها به ویژگیهای آنها و سازگاری آن با سیستم و دستگاههای خود حتما دقت کافی را داشته باشید.
درصورت داشتن هرگونه سوال در مورد انتخاب کابل مناسب برای دستگاهتان، میتوانید در قسمت نظرات آنها را مطرح کنید.