Chi tiết về các loại kết nối USB, tương lại có thể sẽ chỉ còn USB-C

Bài viết này sẽ cố gắng truyền tải một số thông tin chi tiết nhất về các loại hình kết nối hiện đại – cụ thể là USB và Thunderbolt – để người dùng có thể tự tin khi cắm một thiết bị này vào thiết bị khác với đúng loại và chuẩn kết nối.

Có hai điều cần phải lưu ý, đó là loại kết nối và tiêu chuẩn kết nối.

A. Loại kết nối: Cách mọi thứ vừa vặn với nhau

Trước tiên, để các thiết bị có thể kết nối với nhau – lấy ví dụ như ổ cứng và máy tính – thì bạn cần có một sợi cáp. Tất cả các sợi cáp bất kỳ đều được cấu tạo với hai đầu kết nối, thường được gọi là hai đầu đực. Một đầu sẽ kết nối với máy tính, và đầu kia sẽ cắm vào ổ cứng. Lỗ cắm nơi đầu kết nối cắm vào được gọi là đầu cái, hay cổng cắm. Cấu tạo của cổng sẽ xác định loại kết nối của nó, và chỉ phù hợp với một đầu nối tương ứng.

1. USB-C: Chuẩn mực kết nối mới

Hầu hết các thiết bị hiện đại ngày nay đều hướng đến việc sử dụng cổng USB-Type C (hay gọi tắt là USB-C) dần thay thế cho các loại kết nối truyền thống. Ưu điểm của sợi cáp Type C là chúng sẽ có hai đầu kết nối giống hệt nhau và mỗi đầu đều có khả năng cắm ngược, giúp giải quyết triệt để những bất tiện mà người dùng gặp phải khi sử dụng các loại kết nối khác.

Ngoài ra, USB-C còn có thể truyền tải điện năng công suất lớn, hỗ trợ sạc pin cho các thiết bị như máy tính xách tay. Giờ đây, chúng ta sẽ không cần phải mang theo bên mình một bộ sạc riêng cho laptop nữa. Ngoài ra, chúng còn có khả năng cung cấp năng lượng hai chiều, có nghĩa là khi bạn kết nối hai smartphone bằng cáp USB-C, bạn hoàn toàn có thể chia sẻ dữ liệu và nguồn năng lượng giữa chúng.

Đồng thời, những tiện ích đã nói trên đây cũng đúng hoàn toàn với kết nối Thunderbolt 3 – cũng sử dụng cổng USB-C. Nhiều khả năng trong tương lai, khi tất cả các thiết bị điện tử đều hỗ trợ chuẩn kết nối USB-C, thì người dùng sẽ không cần phải lo lắng về việc mang theo nhiều phụ kiện làm đầy balo của mình nữa, mà chỉ cần một sợi cáp USB-C duy nhất mà thôi. Có thể, là gần như vậy.

2. Khả năng tương thích: Thunderbolt 3 (TB3) và USB-C

Cổng Thunderbolt 3 có thể hoạt động như USB-C, tuy nhiên ngược lại thì không. Vì vậy, chúng ta có thể kết nối ổ đĩa di động USB-C với cổng TB3 trên máy tính và nó sẽ hoạt động tốt, tuy nhiên với loại ổ cứng chỉ có cổng TB3 như Samsung X5, thì việc kết nối và truyền dữ liệu thông qua cổng USB-C trên máy tính là điều không thể, mặc dù đầu cáp sẽ hoàn toàn khớp với cổng cắm. Điều này là do chuẩn kết nối TB3 có nhiều yêu cầu hơn so với USB-C.

Về phần cáp kết nối, tất cả các sợi cáp TB3 đều có thể thay thế USB-C, tuy nhiên chỉ một vài loại cáp USB-C chất lượng cao mới có thể đóng vai trò như TB3. Sẽ có số ít ngoại lệ với các sợi cáp USB-C chất lượng thấp trên thị trường ngoài kia, tuy nhiên đổi lại là tốc độ truyền tải cực kỳ thấp và không ổn định. Cũng vì lý do này mà cáp TB3 thường sẽ có logo ký hiệu ở hai đầu sợi cáp, và đó là cách duy nhất chúng ta có thể phân biệt chúng với sợi USB-C nếu nhìn bằng mắt thường.

3. Những loại cổng USB đang được sử dụng ngày nay

Ngoại trừ USB-C và Thunderbolt, các loại kết nối còn lại hiện nay chúng ta đang sử dụng có thể được gọi là “truyền thống” – với đặc điểm là các sợi cáp kết nối có cấu tạo hai đầu cắm gần như khác hẳn nhau.

4. USB-A

Trước khi USB-C được phổ cập trên các thiết bị ngày nay, USB-A – gồm đầu cắm và cổng cắm – đều là chuẩn mực kết nối trên các thiết bị điện tử có trang bị cổng USB. Loại kết nối này có hai phiên bản phổ biến:

USB Type-A: Sử dụng trên các chuẩn USB 1.1 đến USB 2.0, với tốc độ truyền tải lên đến 480Mbps.

USB Type-A SuperSpeed: Có mặt trên chuẩn USB 3.x, cho tốc độ truyền tải đạt 10Gbps.

Tất nhiên, Type A và Type A Super Speed có tính tương thích ngược với nhau, có thể hoạt động và thay thế cho nhau với tốc độ truyền tải thiết kế của chúng.

5. USB Type-B

Thông thường, chúng ta sẽ bắt gặp một sợi cáp Type-B với một đầu Type-A để kết nối với các thiết bị như laptop, máy tính, trong khi đầu kia là nơi mọi thứ trở nên phức tạp: Rất nhiều biến thể của kết nối USB Type-B tiêu chuẩn được phát triển phù hợp với mục đích sử dụng đa dạng. Đó là chưa kể đến một số thiết kế Type-B mang tính độc quyền khác, đơn cử như đầu cắm Lightning kết nối với iPhone.

Mỗi biến thể của Type-B yêu cầu một cổng cắm tương ứng và mang tính độc nhất. Nếu bạn đang có một chiếc iPhone và một thiết bị khác không phải của Apple, thì sẽ cần mang theo ít nhất hai sợi cáp để sử dụng vì chúng không thể thay thế nhau.

Dưới đây là một số chuẩn USB-Type B phổ biến chúng ta thường hay gặp:

Standard-B (hay Type-B): Sử dụng các chuẩn USB 1.1 và USB 2.0, kết nối với các thiết bị lớn phục vụ công việc, như máy in hay máy scan.

Standard-B SuperSpeed: Chỉ có chuẩn USB 3.x, loại cổng này hoạt động tốt với các thiết bị như ổ cứng rời PC.

Mini-USB (hay Mini-B): Cấu tạo cổng cắm nhỏ hơn Type-B thông thường, được sử dụng với các thiết bị cầm tay đã cũ, như điện thoại bàn phím gập, các ổ đĩa cứng đời đầu… Giờ đây nó đã trở nên lỗi thời và hi vọng được thay thế bằng USB-C.

Micro-USB (hay Micro-B): Nhỏ hơn một chút so với Mini-USB, đây là cổng cắm mặc định trên smartphone và máy tính bảng thế hệ trước. Giờ đây cũng trở nên lỗi thời và đang được thay thế bằng Type-C.

Micro-USB SuperSpeed: Phiên bản nhỏ gọn của Standard-B SuperSpeed. Đây là loại kết nối phổ biến trên ổ cứng di động gắn rời, như WD My Passport.

Chỉ riêng với USB Type-B, chúng ta đã có hơn 5 loại cổng kết nối khác nhau, mang tính chất đặc thù và không thể thay thế cho nhau. Vì vậy việc tìm đúng loại cáp cho thiết bị của bạn sẽ là một vấn đề thực sự khó khăn. Đó là lý do tại sao USB Type-C là một phương án được đánh giá cao ở thời điểm hiện tại.

6. Kết nối Thunderbolt phổ biến

Mặc dù Thunderbolt mới được phát triển cách đây không lâu (ra mắt lần đầu năm 2009 và được tích hợp lần đầu trên Macbook Pro vào năm 2011), tuy nhiên chúng ngay lập tức lộ ra các vấn đề về cổng kết nối. Trước Thunderbolt 3, chúng ta có hai phiên bản Thunderbolt (TB) và Thunderbolt 2 (TB2), sử dụng cổng Mini-Display. Tuy nhiên do bởi có khá ít sản phẩm được tích hợp những cổng kết nối này lúc bấy giờ – ngoại trừ thiết bị nằm trong hệ sinh thái Apple – cộng với những bất cập tồn tại với Mini-Display, Thunderbolt 3 ra đời với phương thức kết nối hoàn toàn mới (Type-C). TB3 thường không hỗ trợ các thiết bị TB2 và TB. Trong một số trường hợp có thể sử dụng bộ chuyển đổi, nhưng phần lớn chúng không thể tương thích một cách tốt nhất.

7. USB-C: Tương lai của kết nối có dây

Với thiết kế nhỏ gọn và “thông minh”, USB Type-C được hi vọng sẽ trở thành một tiêu chuẩn kết nối thống nhất và thay thế tất cả các loại cổng USB khác trong tương lai. Đồng thời, Thunderbolt 3 cũng sẽ là cái tên nổi bật trong hệ sinh thái Type-C. Cho đến nay, nó là cổng USB duy nhất có thể hoạt động với tất cả các chuẩn USB hiện có (ngoại trừ USB 1.x đã quá lỗi thời).

Chưa kể, tất cả các thiết bị USB-C có thể kết nối với Type-A thông qua bộ chuyển đổi hoặc cáp Type-A sang Type-C. Vì vậy USB-C hiện tại cho phép người dùng tận dụng tốt nhất cả hai loại kết nối phổ biến, nhân đôi sự tiện lợi với tính tương thích cả với các thiết bị mới và thiết bị cũ.

B. Chuẩn kết nối: Tốc độ truyền tải

Chuẩn kết nối giúp xác định tốc độ kết nối nhanh đến mức nào và bạn có thể làm gì với nó. Ví dụ, USB 2.0 cho khả năng truyền tải 480Mb/s và bạn có thể sử dụng nó để sạc pin thiết bị được kết nối.

1. Chuẩn USB

Một số chuẩn USB đang được sử dụng hiện nay:

USB 3.2 Gen 2×2: Thường được gọi là USB 3.2, là chuẩn USB sắp được ra mắt. Tốc độ truyền tải: 20Gbps.

USB 3.2 Gen 2: Hay USB 3.1 Gen 2, hoặc trước đây là USB 3.1. Tốc độ truyền tải: 10Gbps.

USB 3.2 Gen 1: Hoặc USB 3.1 Gen 1, hay USB 3.0. Tốc độ truyền tải: 5Gbps.

USB 2.0: Chuẩn USB cũ nhưng vẫn phổ biến hiên nay. Tốc độ truyền tải: 480Mbps.

USB 1.1: Một chuẩn USB thời kỳ đầu, nay đã lỗi thời. Tốc độ truyền tải: 12Mbps.

Đa phần, các cổng USB cũng có thể cung cấp năng lượng cho thiết bị được kết nối. Đó là lý do tại sao hầu hết các ổ đĩa di động không cần bộ cấp nguồn riêng. Thông qua các phần mềm hoặc driver, USB cũng có thể truyền tín hiệu âm thanh hay video nhưng chỉ ở mức chất lượng nhất định.

2. Chuẩn Thunderbolt

Đến nay, Thunderbolt đã trải qua ba thế hệ cải tiến khác nhau:

Thunderbolt: Chuẩn này sử dụng cổng Mini Display và có tốc độ truyền tải 10Gbps.

Thunderbolt 2: Cũng sử dụng Mini Display, tuy nhiên cho tốc độ nhanh hơn: 20Gbps.

Thunderbolt 3: Chuyển sang cổng USB-C với tốc độ truyền tải 40Gbps.

Chuẩn kết nối Thunderbolt có nhiều ưu điểm vượt trội so với kết nối USB: Khả năng truyền tín hiệu video/âm thanh ultra Hi-Def cùng tốc độ truyền tải dữ liệu siêu nhanh, đồng thời chịu tải lượng điện năng cực lớn. Người dùng cũng có thể kết nối laptop cùng lúc với 6 thiết bị/ màn hình khác nhau mà không lo bị suy giảm tín hiệu.

Hiện tại, cổng Thunderbolt 3 đã hỗ trợ USB 3.2 Gen 2. Trong thời gian đến, khi USB 3.2 Gen 2×2 xuất hiện, nhiều khả năng nó cũng sẽ tương thích với Thunderbolt 3. Các thế hệ Thunderbolt trong tương lai có thể sẽ tiếp tục sử dụng cổng USB-C.

3. USB và Thunderbolt

Tổng kết

Thunderbolt 3 là một tiêu chuẩn được thiết kế với dự định sẽ thay thế tất cả các loại kết nối ngoại vi có dây khác, bao gồm HDMI, DisplayPort hay thậm chí là USB. Tuy nhiên với chi phí cao và gây nhiều khó khăn cho các nhà sản xuất thiết bị trong việc tích hợp phần cứng hỗ trợ, vậy nên ở thời điểm hiện tại, USB vẫn là chuẩn mực kết nối chính và sẽ tiếp tục như vậy trong tương lai – nếu không có gì thay đổi. Có thể, trong một thời điểm nào đó Thunderbolt và USB sẽ trở thành một, và trong lúc chờ điều đó xảy ra, thì một mình USB-C cũng đã có đủ khả năng để “thống trị” thế giới kết nối có dây.