USB Và Những điều Có Thể Bạn Chưa Biết - PC101

USB là từ viết tắt của Universal Seriral Bus - một chuẩn kết nối rất thông dụng cho hầu hết tất cả các thiết bị hiện nay. Nó là một dạng cổng kết nối Plug - N - Play hay dễ hiểu hơn là cắm là dùng được phát minh ra vào năm 1996 do một tổ chức có tên là USB Implementer Forum (USBIF) là tập hợp của các công ty hỗ trợ & phát triển về USB. USB có 2 tính năng chính: Đầu tiên là khả năng kết nối ngay lập tức (hot swapping) cho phép ngắt hoặc gỡ bỏ thiết bị khỏi máy chủ mà không cần khởi động hoặc làm gián đoạn hệ thống như ở các cổng kết nối cũ. Điều này giúp người sử dụng tiện lợi hơn rất là nhiều trong quá trình sử dụng khi có thể ngắt kết USB một cách dễ dàng mà không ảnh hưởng tới các công việc đang làm dơ. Thứ hai là khả năng truyền tải dòng điện một chiều (DC) trên USB, nó cho phép USB truyền tải điện năng tới các thiết bị ngoại vi cần điện năng thấp (5V). Nhờ có 2 tính này, USB được áp dụng trong việc kết nối máy chủ, máy tính với các thiết bị ngoại vi và truyền tải dữ liệu, điện năng tới các thiết bị này. Cũng chính vì vậy, USB sẽ có rất nhiều CHUẨN KẾT NỐI và FORM Factor để phù hợp với từng loại thiết bị kết nối và nhu cầu sử dụng của người dùng hiện nay.

Để có thể nói và giải thích trơn tru thì mình xin đẩy luôn các chuẩn tốc độ cảu USB lên trước nhé các bạn . Thế hệ đầu tiên của USB đương nhiên sẽ là USB 1.0 rồi. Nó ra đời từ năm 1996, USB 1.0 là chuẩn tốc độ kết nối đầu tiên nên nó chậm vô cùng chỉ đạt 12Mbps. Hiện giờ các bạn sẽ rất khó tìm được chuẩn tốc độ này trên các mẫu PC hay Laptop hiện nay. Sau đó vào năm 2000 thì USB 2.0 chính thức được khai sinh với tốc độ vô cùng vượt trội ở thời điểm đó là 480Mbps gấp 50 lần với USB 1.0 . Và tới tận bây giờ dù các thế hệ sau đã được sinh ra với nhiều điểm nổi bật nhưng USB 2.0 vẫn được sử dụng khá rộng rãi trên nhưng thiết bị điều khiển ngoại vi hay đồ công nghệ như Chuột chơi game hay bàn phím chơi game, có lẽ do giá thành rất rẻ của chuẩn kết nối này, và băng thông vẫn đáp ứng được nhu cầu cơ bản. Đầu 2013 là năm đánh dấu sự ra đời của USB 3.0 , lại tiếp tục là sự nhảy vọt về tốc độ khi nó có thể đạt tới 5Gbps một con số khổng lồ lúc bấy giờ, nhanh gấp 20 lần so với USB 2.0. Do có tốc độ cực cao nên các hãng đã phải nâng cấp một chút về phần cứng để có thể đáp ứng được tốc độ này tuy nhiên vẫn đảm bảo được tính tương thích ngược với các chuẩn tốc độ dời trước, mình sẽ nói kĩ hơn vấn đề này ở phần sau nhé .Hiện nay hầu hết các Laptop hay PC thì đều phải có ít nhất một cổng USB 3.0. Thông thường thì cổng USB 3.0 sẽ được sơn màu xanh nước biển và có kí hiệu SS nghĩa là Superspeed để dễ dàng nhận biết. USB 3.0 cũng được sủ dụng nhiều để kết nối với các ổ cứng gắn ngoài. Tới giữa năm 2013 ta tiếp tục đón nhận một thế hệ mới đó chính là USB 3.1 gen 2 với băng thông gấp đôi thế hệ trước là 10Gbps và được kí hiệu SS10 ( superspeed +). Và mới đây nhất năm 2017 USB 3.2 gen 2 x 2 ra đời với băng thông rộng 20Gbps với yêu cầu bắt buộc là dùng kết nối type C. Nghe đến đây chắc không ít các bạn thấy rối não ở phần đặt tên đúng không. Không riêng gì các bạn đâu, mình cũng từng có thời gian không biết 3.1 là gì hay 3.2 nó như nào ý. Để cho các bạn có thể dễ hiểu nhất ý thì mình gom nó lại như này. USB 3.0 = 3.1 gen1 = 3.2 gen1. USB 3.1 gen 2 = 3.2 gen 2. Chỉ có 3.2 gen 2 x2 là có một tên duy nhất thôi. Và nếu các bạn không thích cách nhận biết lằng nhằng mấy con số, thì còn cánh nữa dễ hơn đó chính là nhìn kí hiệu. Nếu không có kí hiệu thì là 1.0 hoặc 2.0 ( 96,69% là 2.0 hết rồi), Có chữ SS là 3.0, SS10 hoặc SS+ là 3.1 gen2 và SS20 hoặc SS++ thì sẽ là 3.2 gen2x2.

Để có thể kết nối và phù hợp với rất nhiều mục địch sử dụng thí USB cũng theo đó mà có rất nhiều các chuẩn kết nối khác nhau. Sẽ có 3 chuẩn kết nối chính hiện nay là TYPE A , TYPE B , TYPE C , vậy thì chúng khác nhau như nào ?

Đầu tiên chúng ta tới với Type A, đây là chuẩn kết nối USB phổ biến nhất hiện nay, được sử dụng trên rất nhiều các thiết bị không chỉ là PC hay Laptop để nhận truyền dữ liệu hoặc cung cấp năng lượng. Về thiết kế thì có lẽ các bạn chả ai còn lạ với nó nữa rồi đúng không. Cụ thể nó có dạng cổng lớn với khung kim loại hình chữ nhận bọc bên ngoài , bên trong có một miếng nữa có chưa các chân tiếp xúc. Do có form vuông vắn nên Type A dễ dàng để gỡ khỏi kết nối mà không gặp quá nhiều lực cản, giúp cho việc cắm ra vào nhiều lần mà không quá lo tới độ bền. Các phiên bản thu nhỏ của Type A sẽ có Micro A và Mini A , có lẽ các bạn nếu chỉ dùng PC hay Laptop thì chắc sẽ ít gặp vì chủ yếu hai loại trên sinh ra để phù hợp với các thiết bị nhỏ nhắn xinh xinh như máy ảnh hay các thiết bị ngoại vi. Ba chuẩn kết nối trên đều có 4 tới 5 chân tiếp xúc tín hiệu bên trong nhưng sau này khi có chuẩn tốc độ 3.0 thì chỉ có Type A truyền thống được nâng cấp 5 chân pin nữa tổng là 9 chân pin để đảm bảo tốc độ mà thôi.

Thứ 2 là Type B, , loại này thường được sử dụng để kết nối giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi có dạng Type A to Type B, có hình dạng vuông vức và có các góc vát nhẹ ở hai đầu kết nối cấu tạo các chân pin bên trong cũng khác Type A một chút để phù hợp với mục đích sử dụng, tuy nhiên Type B có các lẫy cố định cổng kết nối chắc chắn hơn Type A nên loại này thường gắn vào các thiết bị cố định một chỗ và cần sự chắc chắn. Type B cũng có những biến thể của nó để phù hợp hơn với nhiều mục đích sử dụng đó là Mini B còn được gọi là Mini USB và Micro B còn được gọi là Micro USB đó các bạn thấy quen không?. Micro thì chắc đã quá quen với cổng này rồi vì nó là đại trà trong làng smartphone nói riêng và đồ công nghệ nói chung rồi. Mini USB thì ít hơn một chút và giờ không còn nhiều trên thị trường nữa rồi con bàn phím mình dùng ở nhà vẫn đang dùng cổng mini USB đây này . Và không hề kém cạnh Type A, Type B cũng được nâng cấp để tương thích với chuẩn tốc độ 3.0 với 2 biến thể Type B 3.0 và Micro B 3.0, không chỉ thay đổi về số lượng chân pin mà 2 loại này còn thay đổi luôn về cấu tạo nên không thể tương thích ngược được nữa. Type B 3.0 thì thường mình hay thấy xuất hiện trên các dây upstream cho màn hình để có thể cắm USB vào màn hình hoặc máy in, và Micro-B 3.0 thì có trên các HDD box hoặc SSD box . Các bạn có thể tham khảo một số mẫu màn hình có sử dụng Type-B để upstream tại Đây

Cuối cùng chúng ta có Type C, chuẩn kết nối xịn xò nhất hiện nay. Vậy chi tiết Type C là gì ? Thực tế mà nói, USB Type C chỉ là một form factor của kết nối USB mà thôi, nhưng nó vô cùng linh hoạt, với khả năng tích hợp được rất nhiều giao thức kết nối khác nhau, nâng tầm phát triển của các thiết bị Plug-N-Play đến một tương lai rất rộng lớn. Thiết kế của dây Type-C cực kỳ tiện dụng và ưu việt so với các chuẩn kết nối trước. Kích thước đầu cắm của Type-C khá nhỏ gọn chỉ tương đương với Micro USB. Với 2 mặt đầu cắm tương tự nhau, không phân biệt mặt trên mặt dưới, các bạn sử dụng sẽ không còn phải mất công để phân biệt chính xác mặt cắm nữa. Đặc biệt thì các nhà sản xuất rất ưa chuộng kích thước nhỏ gọn và cực kỳ mỏng của USB Type-C, vì nó có thể giúp họ thiết kế các sản phẩm di động mỏng hơn phù hợp với thị hiếu ngày nay của người tiêu dùng. Nó có thể gọi là một chuẩn all in one vì chuẩn này có thể đáp ứng rất nhiều nhu cầu từ truyền tải dự liệu, âm thanh , hình ảnh ,… với rất nhiều giao thức khác nhau có thể tích hợp vào USB Type C, ví dụ như USB 3.2 Gen 2X2, Thunderbolt 3, HDMI, Displayport… vân vân. Tốc độ truyền tải dữ liệu của type C cũng rất khủng khiếp, mà cao nhất hiện nay có thể nhắc tới là 40Gbps nếu được sử dụng giao thức Thunderbolt 3, nhưng đó vẫn chưa phải là giới hạn của Type-C. Các bạn có thể tham khảo một số mẫu bàn phím cơ chơi game sử dụng cổng Type C tại Đây

Và bên trên mình đã giới thiệu khá chi tiết về lịch sử cũng như phân loại các chuẩn kết nối cũng như là chuẩn tốc độ của USB rồi đó. Còn về phần Type C do còn liên quan tới nhiều vấn đề khác nên mình sẽ để riêng ra một bài khác nói cho kĩ nhé.

/Trần Vĩ

USB , USB type C, USB type A, USB type B, Mini USB, Micro USB, thunderbolt 3 , Micro-A , Mini-A, Laptop , PC , thunderbolt 3, USB 2.0, USB 3.0 , USB 3.2 gen 2, USB 3.2 gen 2x2, chuột chơi game, bàn phím chơi game, bàn phím cơ chơi game, dây type c, type c là gì