Thunderbolt

最終更新日 2024年05月25日

基礎

Thunderboltとは、パソコンと周辺機器を接続するインターフェースの規格です。サンダーボルトと読みます。

データ転送速度が速い

Thunderboltの大きな特徴がデータ転送速度が速いことです。Thunderbolt登場時では最大10Gbpsです。Thunderbolt登場時ではUSBが最大5Gbpsであり、Thunderboltの方が2倍速いです。

1本のケーブルで同時にDisplayPortとPCI Express

1本のケーブルでDisplayPortのデータ転送とPCI Expressのデータ転送を同時に行えます。別のインターフェースの規格も出てきて難しいですが、大雑把に言えばThunderboltではDisplayPortのデータ転送技術とPCI Expressのデータ転送技術を採用しています。

映像出力

ThunderboltはDisplayPortのデータ転送ができるため、映像出力できます。ちなみに、外付けストレージ等とのデータのやり取りでは、PCI Expressのデータ転送を行うことによって実現します。

インテルとアップルが共同開発

光ファイバーケーブル1本で周辺機器等を接続するLight Peakという規格を、インテルが提唱しました。インテルとアップルがLight Peakを基にThunderboltを共同開発しました。

発表年

2011年にインテルとアップルがThunderboltを発表しました。

Thunderbolt規格のデータ転送速度の一覧

PCI Express使用PCパーツを周辺機器に

内蔵SSD、内蔵ビデオカード等がデータ転送に使用するインターフェースの規格の一種に、PCI Expressがあります。外付けSSD、外付けビデオカード等にThunderbolt対応製品がありますが、Thunderboltがデータ転送にPCI Expressを使用するためです。データ転送のためにデータ転送方式を変更する必要がありません。

Thunderbolt 2以前のThunderboltとUSBの変換アダプター

Thunderbolt 2までのThunderboltとUSBを変換するアダプターが非常に少ないです。 Thunderbolt - ギガビットEthernet変換アダプタ 1x USB 3.0ポート くらいしか見つかりません。

Thunderbolt 4からUSBの規格に準拠

Thunderbolt 4からUSBの規格に準拠して開発され、USBとの互換性が向上しています。

Thunderbolt 3からDisplayPort Alternate Modeにも対応できる

Thunderbolt 3からUSB Type-Cを採用しており、1個のUSB Type-CポートがThunderboltとDisplayPort Alternate Modeの両者に対応できます。パソコンのUSB Type-Cポートが両者に対応の場合、Thunderbolt対応ディスプレイにはThunderboltネイティブのDisplayPort信号を出力し、DisplayPort Alternate Mode対応ディスプレイにはDisplayPort信号を出力します。

DisplayPort Alternate Mode対応ディスプレイが多い

ThunderboltネイティブのDisplayPort信号の入力に対応するディスプレイが非常に少なく、DisplayPort Alternate ModeのDisplayPort信号の入力に対応するディスプレイが多いです(2021/12/09時点)。

対応可能なDisplayPort規格

ディスプレイや外付けストレージ等を数珠つなぎ

Thunderboltではデイジーチェーンに対応しています。例えばパソコンとディスプレイをThunderboltケーブルで接続し、さらにディスプレイと外付けストレージをThunderboltケーブルで接続し、パソコンからディスプレイと外付けストレージを使用できます。

バスパワーに対応

USBと同じくThunderboltもバスパワーに対応しています。例えばパソコンと外付けストレージをThunderboltケーブルで接続し、パソコンから外付けストレージに給電できます。

Mini DisplayPortのコネクター

Thunderbolt登場時ではコネクターにMini DisplayPortのコネクターを採用しています。パソコン等がUSBとThunderboltに対応する場合、USBポートとThunderboltポートを搭載する必要があります。

Thunderbolt 3からUSB Type-C

Thunderbolt 3からコネクターにUSB Type-Cを採用しています。パソコン等がUSBとThunderboltに対応する場合、USBポートを搭載しなくてもThunderboltポートを搭載すれば良いです。

Thunderbolt規格のコネクター一覧

メタルケーブル

Thunderboltのケーブルがメタルケーブルです。そのため、バスパワーに対応できますが、ケーブルの長さが最大3mです。

光ファイバーケーブル

Thunderboltのケーブルでは光ファイバーケーブルを使用する仕様もあります。バスパワーに対応できませんが、ケーブルの長さを数十mまで延ばせます。

コスト

Thunderboltのケーブルのコネクターでは、PCI ExpressのデータとDisplayPortのデータを分離する処理を行うコントローラーを搭載します。これによりケーブルのコストが高くなり価格も高くなります。

Thunderbolt 3からWindow搭載PCにも

Thunderbolt 2まではアップルのパソコンで採用されました。Thunderbolt 3からコネクターにUSB Type-Cを採用、CPUのメーカーのインテルが自社のモデルにThunderboltの機能を内蔵、以上の理由により、Thunderbolt 3からアップル以外のパソコン、すなわちWindowを搭載するパソコンでも採用が始まりました。Thunderboltのコントローラーを追加する必要がなく、Window搭載パソコンのメーカーが低コストで自社のモデルをThunderboltに対応させることができます。

AMD CPU搭載パソコンではThunderbolt対応モデルが少ない

AMDのCPUを搭載するパソコンには、Thunderboltに対応のモデルが少ないです(2021/12/09時点)。Thunderboltはインテルとアップルが共同開発したインターフェースの規格です。Thunderboltに対応するにはインテルの認証が必要になるため、AMD CPU搭載パソコンではThunderboltに対応しにくい何らかの事情がある可能性があります。

ノートパソコンの映像出力要件、電源入力要件

ノートパソコンが搭載するThunderboltポートの映像出力の要件、USB PDによる電源入力の要件が厳しいです。

(※1)USB PDによる電源入力に対応するThunderbolt 4ポートを少なくとも1個搭載が必須だが、最大消費電力が100W以下の薄型ノートパソコンに限る
(※2)USB PDによる電源入力に対応するThunderbolt 5ポートを少なくとも1個搭載が必須だが、最大消費電力が140W以下のノートパソコンに限る

ノートパソコンが搭載するUSBポートの場合、USB4 Version 2.0でもThunderboltポートと比べて厳しくありません。

(※1)解像度、画面数に関する要件なし

・サンダーボルト（thunderbolt）とは？ 意味・読み方・使い方をわかりやすく解説 - goo国語辞書
・サンダーボルト | 時事用語事典 | 情報・知識＆オピニオン imidas - イミダス(2012/03公開記事)
・Thunderbolt | 日経クロステック（xTECH）(2011/09/21公開記事)
・データ通信・給電・ディスプレイ出力の相乗りで分かりにくいUSB、最新規格を整理（2ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2021/12/09公開記事)
・データ通信・給電・ディスプレイ出力の相乗りで分かりにくいUSB、最新規格を整理（3ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2021/12/09公開記事)
・USB4とThunderbolt 4が同じ規格だという誤解、一体何が違うのか（2ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2022/02/15公開記事)
・ThunderboltとUSB、2つの規格の関係を見極める - まる分かりUSB最新事情：日経クロステック Active(2025/04/14公開記事)
・ThunderboltとUSB、2つの規格の関係を見極める - まる分かりUSB最新事情（3ページ目）：日経クロステック Active(2025/04/14公開記事)
・ThunderboltとUSB、2つの規格の関係を見極める - まる分かりUSB最新事情（4ページ目）：日経クロステック Active(2025/04/14公開記事)

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