La arquitectura de la interfaz Thunderbolt se basa en dos normas. La primera es el estándar PCI-E y la segunda es la norma DP.
La ventaja del bus PCI-E es su universalidad, de amplia aplicación en las computadoras existentes como PC (Personal Computer), un gran número de tecnologías diseñadas especialmente para la conexión y la cooperación con el bus PCI-E y la posibilidad de conexión directa con el bus PCI -E situado en la placa base del PC.
La ventaja de puerto DP es la capacidad de alcanzar resoluciones aún mayores que la Full HD (por ejemplo 4K o 5K) con un aumento de la velocidad de fotogramas. La imagen se puede transmitir también simultáneamente con 8 canales de audio.
El conector físico Mini DP es compatible con el puerto DP estándar. La velocidad de transferencia máxima del puerto DP es de 5,4 Gbit/s utilizando cuatro enlaces. La velocidad de transferencia se incrementa hasta 10 Gbit/s cuando se conecta nuestro tráfico al dispositivo con interfaz de TB. Por tanto, la tasa de transferencia total del bidireccional de transmisión de dos canales es de 20 Gbit/s.
A continuación se muestra el diagrama de bloques de la arquitectura de la interfaz Thunderbolt.
Los datos del puerto DP y bus PCI-E entran en el controlador del TB. El controlador del TB combina los datos en paquetes que se transmiten juntos a través de un único cable activo de TB.
Sin embargo, la utilización de cables activos tiene efectos térmicos desfavorables. Podemos medir en un conector inactivo la temperatura alrededor de 43° C. La temperatura cuando el conector está en el estado activo puede aumentar rápidamente hasta 50° C. La temperatura en el cable entre los conectores no es diferente de la del ambiente circundante.
El calentamiento de extremos de los cables, es decir los conectores, es causado por el montaje del chip Gennum GN2033 directamente en los conectores. Este chip a pesar de su pequeño tamaño puede proporcionar condiciones para la transmisión de datos a alta velocidad y sin errores a través de un par de hilos de cobre. El chip no es directamente necesario para la tecnología TB, pero su presencia mejora las tasas de transferencia y las características de transmisión de la interfaz. Su integración no es necesaria cuando se mueva la interfaz a los cables ópticos.
Las temperaturas elevadas no son perjudiciales para el usuario, pero ciertamente contribuyen al calentamiento global del dispositivo y por lo tanto a una demanda más alta de su enfriamiento. Por ejemplo, los conectores de la interfaz USB 3.0 no tienen un problema similar, debido a que su temperatura es ligeramente diferente de la temperatura del ambiente circundante.
La utilización de cables activos tienen para el usuario un impacto mucho mayor, además de un gran calentamiento, el de un precio de compra mayor en comparación con los tipos de interfaces competidores.