USB-C đang dần trở thành một tiêu chuẩn USB hiện tại và cả tương lai với việc hỗ trợ nhiều công nghệ chỉ với một sợi cáp nhỏ gọn.
USB hay ‘Universal Serial Bus’ là một trong những giao diện lâu đời nhất và phổ biến nhất hiện nay. Mặc dù ban đầu nó được giới thiệu như một cổng máy tính, nhưng giờ đây nó đã được nhìn thấy trên hầu hết mọi thiết bị công nghệ bao gồm điện thoại thông minh, máy chơi game, máy ảnh,… Mục tiêu chính của việc tạo ra USB là cung cấp một kết nối chuẩn hóa của thiết bị ngoại vi với PC. Hãy cùng xem qua lịch sử ngắn gọn của USB cũng như liệt kê tất cả các loại đầu nối và tiêu chuẩn khác nhau.
USB ra đời như thế nào?
Phiên bản USB đầu tiên được ra mắt vào năm 1994 với mục đích tạo ra một đầu nối duy nhất về cơ bản có thể thay thế một số đầu nối được thấy trên PC. Mục đích của USB cũng là mang lại một cấu hình phần mềm đơn giản hơn cho tất cả các thiết bị có thể kết nối qua USB, cho phép tốc độ dữ liệu nhanh hơn cho các thiết bị bên ngoài và giải quyết các vấn đề về khả năng sử dụng của các giao diện hiện có.
Tuy nhiên, USB không phải là một phát minh của một người. Đó là một nỗ lực của nhóm bao gồm tổng cộng bảy công ty: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC và Nortel. Nhóm do Ajay Bhatt dẫn đầu đã làm việc trên tiêu chuẩn này tại Intel và các mạch tích hợp đầu tiên hỗ trợ USB được sản xuất vào năm 1995.
USB 1.0
Thông số kỹ thuật đầu tiên được gọi là USB 1.0 ra mắt lần đầu tiên vào tháng 1 năm 1996, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1,5Mbps (Tốc độ thấp) và 12Mbps (Tốc độ đầy đủ). Hai tiêu chuẩn tốc độ đã được đưa ra để có thể hỗ trợ cả các thiết bị tốc độ cao như máy in và ổ đĩa cũng như các thiết bị ngoại vi giá rẻ như bàn phím và chuột.
Rất ít thiết bị USB xuất hiện trên thị trường cho đến khi USB 1.1 được phát hành vào tháng 8 năm 1998. Và xuất hiện lần đầu tiên trên Apple iMac vào tháng 9 năm 1998. Một loạt nhà sản xuất đã theo chân Apple và bắt đầu sản xuất những chiếc máy tính có cổng USB.
USB 2.0 và USB 3.0
Vào tháng 4 năm 2000, thông số kỹ thuật USB 2.0 được công bố sau khi nhận được sự đồng ý của Tổ chức thiết lập tiêu chuẩn cho USB (USB-IF). Hewlett-Packard, Intel, Lucent Technologies (Nokia), NEC và Philips đã phát triển tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, trong đó tiêu chuẩn mới mang lại tốc độ lên đến 480 Mbps. Sau đó, USB 3.0 được ra đời vào ngày 12 tháng 11 năm 2008 để tăng thêm tốc độ truyền dữ liệu lên đến 5 Gbps, còn được gọi là SuperSpeed. Tiêu chuẩn mới cũng tập trung vào việc giảm tiêu thụ điện năng nhưng công suất cao hơn và cung cấp khả năng tương thích ngược với USB 2.0. Thiết bị đầu tiên có USB 3.0 ra mắt vào tháng 1 năm 2010.
USB 3.1 Gen 1 và Gen 2
Thông số kỹ thuật USB 3.1 lần đầu tiên được công bố vào tháng 7 năm 2013 và đây là lúc mọi thứ bắt đầu trở nên hơi khó hiểu. USB 3.1 được ra mắt với hai phiên bản, USB 3.1 Gen 1 và USB 3.1 Gen 2.
Trong khi phiên bản đầu tiên giữ lại chế độ truyền 5Gbps của USB 3.0, Gen 2 đã giới thiệu chế độ truyền nhanh hơn với tốc độ truyền tín hiệu dữ liệu tối đa lên đến 10Gbps.
Vào tháng 9 năm 2017, thông số kỹ thuật USB 3.2 đã được giới thiệu nhưng một lần nữa mang lại sự thay đổi trong cách đặt tên. USB 3.2 Gen 1 thực sự giống với USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 2 là USB 3.1 Gen 2 mới và USB 3.2 Gen 2×2 mới nhất và nhanh nhất cung cấp tốc độ lên đến 20Gbps.
USB 4
Tiêu chuẩn mới nhất được gọi là USB 4 đã được công bố vào năm ngoái bởi USB Promoter Group. Chuẩn USB 4 mới sẽ cung cấp tốc độ tối đa 40Gbps, ngang ngửa với cổng Thunderbolt 3, và gấp 8 lần so với chuẩn USB 3.0.
Tuy nhiên, không phải mọi thiết bị có cổng USB hay thiết bị đầu ra đều được hỗ trợ chuẩn cao nhất này. Thay vào đó, sẽ có 3 cấp được chia sẵn dành cho từng thiết bị, gồm 10GB/s, 20GB/s và 40Gb/s.
Các loại cổng kết nối USB
USB-A
Đầu nối hình chữ nhật, phẳng đầu tiên vẫn là đang phổ biến trên các thiết bị như PC, máy chơi game, TV,… Nó đã phục vụ tốt trong nhiều năm để truyền dữ liệu và nguồn điện một cách hiệu quả và hiện tại USB 3.2 là phiên bản mới nhất.
USB-B
USB-B không còn phổ biến nữa nhưng bạn vẫn có thể thấy cổng này trên các thiết bị lớn, như máy quét hoặc máy in cũng như trên một số thiết bị âm thanh nhất định. Cổng có vẻ ngoài vuông vức trong khi đầu còn lại là cổng USB-A để kết nối với PC.
Mini-USB
Đây là một cổng nhỏ hơn nhưng nó dựa trên cổng USB-B. Nó chủ yếu được sử dụng để sạc và truyền dữ liệu từ các thiết bị như máy ảnh và máy nghe nhạc MP3, mặc dù nó không còn phổ biến nữa. Cũng có một phiên bản Type-A, nhưng cả hai đều sớm bị thay thế bởi một phiên bản nhỏ hơn, micro-USB.
Micro-USB
Micro-USB là một trong những cổng USB phổ biến nhất nhờ được sử dụng trong điện thoại thông minh, máy tính bảng và nhiều thiết bị và phụ kiện di động khác. Mặc dù nó đang được thay thế dần bằng cổng USB-C, bạn vẫn có thể tìm thấy nhiều thiết bị vẫn được trang bị cổng kết nối này.
USB-C
Đây là tiêu chuẩn hiện tại và USB-C được thiết kế thông minh để bạn có thể cắm một cách dễ dàng mà không cần phải quan tâm đến hướng như các tiêu chuẩn cũ. Ngoài việc cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu và điện năng nhanh hơn, nó còn cung cấp khả năng kết nối màn hình khiến nó trở thành cổng kết nối tiêu chuẩn hiện tại và cả tương lai.
Bạn có thể thấy cổng này trên hầu hết mọi thiết bị đời mới từ điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy tính bảng, tai nghe,…. USB-C có khả năng hỗ trợ truyền tải điện năng có công suất lên đến 100W, phù hợp để sạc nhiều loại thiết bị bao gồm cả máy tính xách tay. Đây cũng là chuẩn đầu nối mới cho tiêu chuẩn Thunderbolt cung cấp đầu ra video 40 Gbit/s và 4K.
Thunderbolt
Thunderbolt là tiêu chuẩn được phát triển và cấp phép bởi Intel và Apple. Đây là tiêu chuẩn truyền tải điện và dữ liệu đa nền tảng, nhưng các thiết bị cần được chứng nhận để sử dụng với tiêu chuẩn này.
Tiêu chuẩn này được được trang bị trên máy tính xách tay ,PC và có thể được sử dụng để kết nối DisplayPort các thiết bị tương thích bao gồm màn hình ngoài cũng như thiết bị ngoại vi PCI Express (PCIe) bao gồm card đồ họa bên ngoài, ổ cứng, đầu nối Wi-Fi hoặc Ethernet qua cổng USB-C. Thế hệ hiện tại của giao thức Thunderbolt 3 hỗ trợ băng thông lên đến 40Gbps.
Tại CES 2020 vừa qua, Intel chính thức công bố Thunderbolt 4 sẽ được hỗ trợ bởi bộ xử lý di động Tiger Lake sắp tới của chính Intel. Về mặt kỹ thuật, Thunderbolt 4 sẽ không nhanh hơn so với Thunderbolt 3, với tốc độ tối đa của Thunderbolt 4 chỉ là 40Gb/giây, nhưng Intel có nhiều cải thiện ở chuẩn mới, hỗ trợ video chất lượng cao cũng như truyền tải dữ liệu và hỗ trợ hub nhiều cổng.
Power Delivery
Giờ đây ngoài việc truyền dữ liệu, USB còn được sử dụng để sạc các thiết bị. Cho đến khi có USB 3.1, công suất tối đa mà người ta có thể nhận được là 5V/900mA qua USB-A. Tiếp theo là USB Fast Charge, một tiêu chuẩn mới giúp tăng tốc độ lên 5V/1.5A. Tốc độ sạc này phù hợp với các thiết bị nhỏ và một số điện thoại thông minh nhất định.
Tuy nhiên, với những cải tiến trong công nghệ và yêu cầu về tốc độ sạc pin cao hơn nhiều, USB-IF đã giới thiệu Power Delivery. Và đây đã trở thành mộ tiêu chuẩn mới, có thể cung cấp khả năng sạc tốc độ cao với điện áp lên đến 20V và 5A ở 100W tùy thuộc vào thiết bị. Điều này có thể được sử dụng để sạc mọi thứ từ điện thoại thông minh đến máy tính xách tay bằng đầu nối USB-C ở cả hai đầu.