USB-C là gì? Nó sẽ thay thế tất cả các đầu nối USB khác?

Leonard Strauss included in Technology Explained Usb Usb Drive Hardware Tips

2023-10-11 2839 words 14 minutes

Contents

Bài học chính

USB-C đã nổi lên như một tiêu chuẩn có thể áp dụng phổ biến cho kết nối có dây của các thiết bị thông minh hiện đại, có khả năng sạc nhanh và tốc độ truyền dữ liệu nhanh chóng.

Hiệu suất của kết nối USB-C phụ thuộc vào giao thức truyền dữ liệu được sử dụng, bao gồm USB 2.0, 3.0, 3.1 và 3.2.

USB-C thể hiện một số lợi thế so với đầu nối Lightning độc quyền của Apple, bao gồm tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn và khả năng tương thích rộng hơn với các thiết bị khác. Có vẻ như các nhà sản xuất nên thận trọng khi áp dụng USB-C làm giao diện phổ biến cho điện thoại thông minh và các thiết bị ngoại vi liên quan của họ.

Các thiết bị điện tử mới mua gần đây ngày càng được trang bị cổng USB Type-C. Trước đây, đầu nối Micro-USB phổ biến thường thấy trên điện thoại thông minh và máy tính bảng; tuy nhiên, lỗ nhỏ nằm ở đế thiết bị của người ta đã biến đổi thành một giao diện cực kỳ mạnh mẽ và thiết thực.

USB-C là một chuẩn kết nối linh hoạt đã trở nên phổ biến đáng kể trong những năm gần đây nhờ tốc độ truyền dữ liệu cao và khả năng tương thích với nhiều thiết bị khác nhau. Mặc dù ngày càng phổ biến nhưng USB-C vẫn chưa đạt được mức độ phổ biến rộng rãi trên thị trường. Công nghệ này đã trải qua nhiều lần lặp lại theo thời gian, mỗi lần đều mang lại hiệu suất và chức năng được cải thiện. Điều quan trọng là phải làm rõ một số hiểu lầm nhất định xung quanh USB-C, chẳng hạn như phân biệt nó với USB 3 và các giao diện tương tự khác. Ngoài ra, chúng ta sẽ khám phá cách so sánh USB-C với đầu nối Lightning độc quyền của Apple về tốc độ và khả năng.

USB-C, một đầu nối linh hoạt và được sử dụng rộng rãi, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu nhanh và khả năng cấp nguồn. Nó đã trở nên phổ biến nhờ thiết kế có thể đảo ngược, giúp loại bỏ sự khó chịu khi cắm các đầu nối không đúng cách. Với sự hỗ trợ cho tốc độ truyền dữ liệu lên tới 10Gbps, USB-C có thể chứa nhiều thiết bị khác nhau như điện thoại thông minh, máy tính xách tay, màn hình và thậm chí cả máy chơi game. Ngoài ra, nó còn cho phép sạc, xuất video và truyền phát âm thanh từ một cổng duy nhất, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho những người dùng đang tìm kiếm sự tiện lợi và hiệu quả.

##USB-C là gì?

Bus nối tiếp đa năng-Loại C (USB-C) đã nổi lên như một phương tiện phổ biến để thiết lập truyền dữ liệu giữa các thiết bị điện tử thông qua một dây vật lý. Là phiên bản nâng cao của các thông số kỹ thuật đầu nối trước đó như Micro-USB và USB-A, vẫn tiếp tục được sử dụng mặc dù đang giảm dần với tốc độ nhanh chóng, USB-C sẵn sàng thay thế chúng một cách toàn diện. Một đặc điểm đáng chú ý của công nghệ này là thiết kế đối xứng, với cả hai đầu trông giống hệt nhau, cho phép người dùng kết nối theo bất kỳ cách nào mà không cần quan tâm đến việc định hướng.

Nếu bạn mới mua một thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc máy tính xách tay trong vài năm qua, thì khả năng cao là thiết bị đó tích hợp cổng USB-C, hỗ trợ sạc nhanh và truyền dữ liệu nhanh chóng. Đáng chú ý, iPhone đã đi ngược lại xu hướng này bằng cách sử dụng đầu nối Lightning, vốn đã có trên các mẫu bao gồm iPhone 14 và các thế hệ trước. Trong thời gian thích hợp, chúng tôi sẽ đối chiếu hai đầu nối này một cách chi tiết hơn.

USB-C, được giới thiệu vào năm 2014, là sự bổ sung tương đối gần đây cho tiêu chuẩn USB. Tuy nhiên, do tốc độ áp dụng công nghệ thường chậm nên việc sử dụng rộng rãi nó vẫn còn hạn chế ở một số khu vực nhất định. Giao diện linh hoạt này bao gồm 24 chân, với số lượng bằng nhau được phân bổ đối xứng dọc theo cả hai bên. Trong tổng số 24 chân cắm, 16 chân tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền dữ liệu, trong khi 4 chân phục vụ cho khả năng sạc lại. Ngoài ra, 4 còn đóng vai trò là thiết bị đầu cuối nối đất.

Nguồn hình ảnh: Barry Paterson/Shutterstock

USB-C nhanh như thế nào?

Có một sự hiểu lầm phổ biến rằng tất cả các loại cáp USB-C đều có khả năng truyền dữ liệu nhanh chóng. Tuy nhiên, khái niệm này là sai lầm vì ký hiệu “USB-C” chỉ bao gồm cấu hình vật lý của giao diện và ổ cắm chứ không phải là dấu hiệu cho thấy hiệu suất nhanh.

Về bản chất, USB-C chỉ đóng vai trò là một giao diện vật lý chứ không bao gồm một tiêu chuẩn dữ liệu. Hiệu suất của cáp USB-C phụ thuộc vào tiêu chuẩn dữ liệu được sử dụng. Tiêu chuẩn này phải được kiểm tra để xác định khả năng tốc độ của nó.

Các tiêu chuẩn dữ liệu USB, bao gồm USB 2.0, 3.0, 3.1, 3.2 và 4, mô tả khả năng hoạt động của cáp bằng cách liên kết các tổ hợp chữ cái cụ thể với tốc độ tương ứng. Trong ngữ cảnh này, các chữ cái dùng để biểu thị cấu hình vật lý của đầu nối, trong khi các giá trị số cho biết tốc độ truyền dữ liệu. Điều đáng lưu ý là các tiêu chuẩn này được trình bày chi tiết hơn trong phần tiếp theo, bao gồm một bảng đi kèm để tham khảo.

Sự cố với USB-C

Để đánh giá cao những ưu điểm của USB-C, ban đầu người ta phải thừa nhận và thừa nhận nhược điểm đáng chú ý nhất của nó-hệ thống danh pháp khó hiểu. Việc thiết lập tiêu chuẩn này được giao cho Diễn đàn triển khai USB (USB-IF), diễn đàn này không chỉ chịu trách nhiệm giới thiệu và phổ biến các thông số kỹ thuật USB mới mà còn có xu hướng đổi tên thương hiệu cho các giao thức dữ liệu đã thiết lập, từ đó tạo ra sự lo lắng cho người dùng thông thường.

Thật vậy, việc đổi tên các tiêu chuẩn USB không nhất quán đã góp phần tạo ra sự do dự trong việc triển khai chúng. Lần phát hành đầu tiên của USB 3.0 diễn ra vào năm 2008, nhưng chỉ 5 năm sau, nó được đổi tên thành “USB 3.1 Gen 1” và sau đó là “USB 3.2 Gen 1”. Gần đây nhất, chuẩn USB 3.2 hiện được gọi là “USB 3.2 Gen 2x2”. Danh pháp dao động như vậy gây trở ngại đáng kể cho việc chấp nhận rộng rãi công nghệ USB-C.

Thật vậy, việc trình bày thông tin dưới dạng bảng có thể làm sáng tỏ một số khía cạnh hiệu quả hơn.

Thế hệ và tốc độ USB-C

Thế hệ

Ngày phát hành

Tốc độ tối đa

Tên cũ chính thức

Tên mới chính thức

Khả năng tương thích

Điều khoản tiếp thị

—|—|—|—|—|—|—

USB 2.0

2000

480Mbps

Không có

USB 2.0

USB-A, MicroUSB, USB-C

USB tốc độ cao

USB 3.0

2008

5Gbps

USB 3.1 Thế hệ 1 (từ 2013)

USB 3.2 Thế hệ 1 (kể từ năm 2019)

USB-A, MicroUSB, USB-C

USB siêu tốc

USB 3.1

2013

10Gbps

USB 3.1 Thế hệ 2

USB 3.2 Thế hệ 2 (kể từ năm 2019)

USB-A, MicroUSB, USB-C

USB siêu tốc 10Gbps

USB 3.2

2017

20Gbps

Không có

USB 3.2 thế hệ 2x2

USB-C

USB siêu tốc 20Gbps

USB 4

2019

40Gbps

Không có

USB4

USB-C

USB 40Gbps

USB 4 Phiên bản 2.0

2022

80Gbps*

Không có

Thông số kỹ thuật USB4 v2.0

USB-C

USB 80Gbps

USB4 Phiên bản 2.0, còn được gọi là USB4 V2, tự hào có tốc độ truyền dữ liệu ấn tượng lên tới 80 Gigabit/giây ở khả năng hai chiều và tốc độ thậm chí còn đáng gờm hơn là 120 Gigabit/giây khi hoạt động ở cấu hình một chiều.

Khi xem xét sự phức tạp về mặt danh pháp tạm thời được đặt sang một bên, người ta không thể không quan sát thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu suất qua các thế hệ kế tiếp. Ngoài ra, điều đáng chú ý là tốc độ mới hơn bị giới hạn ở khả năng tương thích với đầu nối USB-C thay vì dây USB-A hoặc MicroUSB. Tuy nhiên, phải thừa nhận rằng việc triển khai các đặc tính kỹ thuật mới đòi hỏi một khoảng thời gian dài trước khi chúng được chấp nhận và áp dụng rộng rãi.

Dựa trên thông tin này, điều đáng chú ý là sản phẩm hàng đầu mới nhất của Samsung, Galaxy S23 Ultra, có tốc độ truyền USB 3.2 vượt trội là 20 Gbps. Ngược lại, Galaxy A54 tầm trung vẫn giữ tốc độ truyền USB 2.0 khiêm tốn hơn là 480 Mbps. Thật không may, do nhận thức hạn chế về các giao thức dữ liệu khác nhau này nên có rất ít động lực để các nhà sản xuất cập nhật quy trình sản xuất của họ và kết hợp những tiến bộ trong công nghệ truyền dữ liệu.

USB4 đại diện cho tốc độ truyền dữ liệu nhanh nhất được cung cấp bởi các thiết bị tiêu dùng hiện tại, có khả năng đạt tốc độ lên tới 40 Gigabit/giây. Điều đáng nói là USB4 được thành lập dựa trên nền tảng của Thunderbolt, một tài sản trí tuệ được Intel phát triển vào năm 2015 và ban đầu được Apple áp dụng cho dòng máy tính xách tay MacBook Pro năm 2016 của họ.

Intel sau đó đã phát hành thông số kỹ thuật của Thunderbolt 3 cho Diễn đàn triển khai USB vào năm 2019, cho phép các nhà sản xuất thiết bị sử dụng chuẩn dữ liệu USB 4 mới mà không phải chịu bất kỳ khoản phí cấp phép nào. Điều này dẫn đến việc áp dụng rộng rãi tốc độ truyền 40 Gbps, giúp người tiêu dùng dễ tiếp cận hơn và có giá cả phải chăng hơn. Về cơ bản, USB4 là giải pháp thay thế hiệu quả về mặt chi phí cho Thunderbolt 3 vì nó loại bỏ nhu cầu về tiền bản quyền hoặc phí cấp phép.

Tín dụng hình ảnh: Mọi thứ USB

Điều quan trọng cần lưu ý là các số liệu trình bày ở đây thể hiện mức hiệu suất tối ưu trong điều kiện lý tưởng. Trong các ứng dụng thực tế, cáp USB thường cung cấp từ 60% đến 80% tốc độ định mức, sự khác biệt này là do các yếu tố như cỡ cáp được đề cập.

Sự khác biệt giữa USB-C, USB 3 và Thunderbolt 3 là gì?

Thật vậy, câu hỏi này đã được đặt ra thường xuyên, do đó chúng tôi cần phải đưa ra một câu trả lời rõ ràng để giải quyết vấn đề.

USB-C

USB 3

Sấm sét 3

—|—|—|—

Nó là gì?

Diễn đàn triển khai USB đã thiết lập thông số kỹ thuật vật lý cho đầu nối USB có 24 chân và hình dạng đối xứng, giống như viên nang, được giới thiệu vào năm 2014.

Universal Serial Bus (USB) là một khung công nghệ bao gồm ba phiên bản liên tiếp của thông số kỹ thuật dữ liệu được gọi là USB 3.0, USB 3.1 và USB 3.2. Hệ thống này lần đầu tiên được giới thiệu ra công chúng vào năm 2008 và tiếp tục cho đến khi hoàn thiện vào năm 2017. USB sử dụng nhiều loại đầu nối khác nhau như USB-C, USB-A và MicroUSB để truyền dữ liệu giữa các thiết bị.

Intel đã phát triển giao diện phần cứng độc quyền vào năm 2015, sử dụng công nghệ USB-C. Giao diện này sau đó đã được phát hành trên Diễn đàn triển khai USB (USB-IF) vào năm 2019 để được áp dụng rộng rãi như một phần của tiêu chuẩn USB4.

Nó nhanh đến mức nào?

Không

Tốc độ bit 5/10/20 gigabit mỗi giây (Gbps) có thể thay đổi tùy theo tiêu chuẩn truyền dữ liệu cụ thể được sử dụng. Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả và hiệu quả của tiêu chuẩn truyền tải thông tin.

40Gbps

Tìm nó ở đâu

Tất cả các thiết bị di động dựa trên Android hiện đại, bao gồm điện thoại thông minh và máy tính bảng, cũng như máy tính xách tay chạy Windows, Chromebook, bảng điều khiển trò chơi, màn hình, tai nghe và thiết bị đeo như đồng hồ thông minh đều tương thích với sản phẩm này. Ngoài ra, nó cũng phù hợp để sử dụng với các mẫu iPhone mới nhất, đặc biệt là các mẫu thuộc dòng 15 trở lên, cũng như một số thiết bị khác của Apple.

Việc phân phối chuẩn dữ liệu USB 3 giữa các thiết bị điện tử khác nhau bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như chi phí và vị trí địa lý, khách hàng nên tham khảo thông số kỹ thuật của sản phẩm để biết thêm thông tin.

Một số mẫu máy tính xách tay, bao gồm cả những mẫu mang thương hiệu Apple cũng như các sản phẩm của nhiều nhà sản xuất khác, bên cạnh một loạt thiết bị USB tiêu chuẩn

##USB-C có tốt hơn Lightning không?

Thật vậy, giao diện USB-C vượt trội hơn so với đối tác của nó, đầu nối Lightning, về nhiều mặt. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa của đầu nối Lightning đứng ở mức cổ xưa là 480 Mbps, thấp hơn so với khả năng vượt trội của USB 2.0, được giới thiệu hơn hai thập kỷ trước. Đáng tiếc, sự thiếu hụt này còn xảy ra với tất cả các mẫu iPhone ngoài thế hệ thứ 14, khiến tốc độ kết nối của chúng trở nên lỗi thời một cách đáng tiếc.

Thứ hai, tốc độ sạc của đầu nối Lightning chậm hơn đáng kể so với kỳ vọng hiện nay. Hiện tại, các thiết bị Android hàng đầu có khả năng sạc ở mức công suất từ 45 watt đến 100 watt hoặc thậm chí cao hơn, trong khi các phiên bản iPhone gần đây nhất của Apple đạt công suất tối đa khoảng 25 watt.

Nguồn hình ảnh: randychiu/Flickr

Quả thực, thật đáng tiếc khi Apple đã không áp dụng giao diện USB-C sớm hơn, điều này chắc chắn mang lại vô số lợi thế về sự tiện lợi và linh hoạt. Quyết định này có thể bị ảnh hưởng bởi mong muốn duy trì quyền kiểm soát hệ sinh thái độc quyền của họ, cũng như doanh thu đáng kể được tạo ra thông qua việc bán cáp Lightning và bộ chuyển đổi.

Thật vậy, Liên minh Châu Âu đã quy định rằng dòng iPhone của Apple sử dụng đầu nối USB-C cho mục đích sạc và truyền dữ liệu. Thật may mắn, công ty đã thực hiện một biện pháp ưu tiên trong việc chuyển dòng iPhone 15 sang công nghệ USB-C sớm nhất là vào năm 2023.

Tất cả các thiết bị thông minh đều phải có USB-C

Việc tích hợp công nghệ USB-C đã trở thành xu hướng phổ biến trong các thiết bị điện tử hiện đại, phản ánh mức độ phổ biến ngày càng tăng của nó trong các ngành công nghiệp khác nhau. Để duy trì khả năng tương thích với những đổi mới công nghệ tiên tiến, các thiết bị cá nhân của chúng ta bắt buộc phải thích ứng cho phù hợp.

Trong tương lai, chúng tôi kỳ vọng rằng Diễn đàn triển khai USB sẽ duy trì tính nhất quán trong danh pháp của họ và hạn chế thêm sự phức tạp không cần thiết. Việc loại bỏ sự mơ hồ xung quanh USB-C sẽ đẩy nhanh sự chấp nhận rộng rãi và mang lại lợi ích cho tất cả các bên liên quan.