Tốc độ truyền dữ liệu USB-C: Nó có thể nhanh đến mức nào?

USB-C, còn được gọi là USB Type-C, là tương lai của kết nối có dây. Với đầu nối hình thuôn dài, có thể đảo ngược, khả năng hỗ trợ các công nghệ khác và thậm chí là các tính năng tiên tiến hơn, USB-C đặt mục tiêu trở thành đầu nối phổ quát mà chúng tôi đã hứa hẹn.

Khi tầm quan trọng của tốc độ truyền tiếp tục tăng lên, người ta buộc phải tìm hiểu về tốc độ tối đa có thể đạt được thông qua công nghệ USB-C.

USB-C được ra mắt khi nào? USB-C có tương thích ngược không?

Nguồn hình ảnh: Maurizio Pesce/Flickr

Thông số kỹ thuật USB-C, được công bố vào tháng 8 năm 2014, tự hào có đầu nối đảo ngược 24 chân có thể cắm liền mạch vào cổng bất kể vị trí của nó. Thiết kế cải tiến này cho phép USB-C cung cấp năng lượng lớn hơn so với các phiên bản trước đó, đồng thời tồn tại cùng với các kết nối phổ biến khác như USB-A, USB-B, HDMI, DisplayPort và giắc âm thanh 3,5 mm phổ biến.

Danh pháp của USB-C chỉ bao gồm cấu hình vật lý của giao diện chứ không phải tốc độ truyền dữ liệu mà nó hỗ trợ. Do đó, một cổng USB-C duy nhất có thể hỗ trợ nhiều giao thức như USB 2.0, USB 3.1 Thế hệ 1 (USB 3.0), USB 3.1 Thế hệ 2, USB 3.2 và tất cả các phiên bản tiếp theo, ngoài Thunderbolt 3 và 4, cũng như USB4.

Đối với những người quan tâm đến việc có được cái nhìn tổng quan toàn diện về các cấu hình cáp USB khác nhau và sự khác biệt về thế hệ tương ứng của chúng, chúng tôi cung cấp nguồn thông tin chi tiết về các loại cáp USB khác nhau và các trường hợp nên sử dụng chúng.

Giao diện USB-C, so với kết nối micro-USB, có kích thước tăng lên một chút trong khi mang lại cấu hình kết nối mỏng lý tưởng cho cả thiết bị di động và các nền tảng điện toán đòi hỏi khắt khe hơn như máy tính xách tay và các thiết bị hiệu suất cao khác nhau.

Mặc dù giao diện USB-C thiếu khả năng tương thích trở về trước, việc sử dụng đầu nối USB-C với ổ cắm USB-A hoặc B đòi hỏi phải sử dụng phần cứng thích ứng. Do đó, chức năng liên quan đến các kết nối như vậy sẽ bị hạn chế ở các khả năng vốn có của cổng USB-A hoặc USB-B.

Chuẩn truyền dữ liệu USB-C

Công nghệ USB-C cho phép hỗ trợ nhiều giao thức và dự kiến ​​sẽ có những giao thức bổ sung trong tương lai. Các giao thức này cho phép tốc độ truyền dữ liệu từ 480 Mbps đến 40 Gbps, mặc dù hiện tại tốc độ thậm chí còn nhanh hơn vẫn là lý thuyết. Do đó, cáp USB-C có thể trông giống hệt nhau trong khi mang lại tốc độ truyền dữ liệu khác nhau đáng kể.

Phiên bản đầu tiên của công nghệ Universal Serial Bus, USB 1.x đã đánh dấu sự hiện diện của nó trên thị trường bằng cách hỗ trợ truyền dữ liệu ở tốc độ 1,5 megabit/giây (Mbps) khi truyền tốc độ thấp và 12 Mbps khi hoạt động ở tốc độ tối đa. Sự phát triển mang tính đột phá này cho phép các nhà sản xuất loại bỏ dần các tùy chọn kết nối lỗi thời như cổng nối tiếp và cổng PS/2 trên thiết bị máy tính của họ, từ đó góp phần tạo ra sự xuất hiện của các thiết bị điện tử nhỏ hơn và dễ vận chuyển hơn. Tuy nhiên, do những tiến bộ trong tiến bộ công nghệ, USB 1.x đã trở nên lỗi thời, với các loại cáp USB-C hiện đại ít nhất hỗ trợ chức năng USB 2.0 (trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích ngược với các thông số kỹ thuật của USB 1.0).

USB 2.0 được phát hành vào năm 2000 như một sự cải tiến so với phiên bản tiền nhiệm, có tốc độ truyền dữ liệu tối đa cao hơn là 480 Mbps.

USB 3.x, phiên bản thứ ba của giao thức Universal Serial Bus phổ biến, đã cách mạng hóa tốc độ truyền dữ liệu nhờ khả năng tăng băng thông. Được biết đến với việc thay đổi tên thường xuyên, phiên bản này tận dụng công nghệ tín hiệu đa làn để đạt tốc độ dữ liệu ấn tượng lên tới 20 Gigabit mỗi giây (Gbps).

USB4 là công nghệ sử dụng thông số kỹ thuật Thunderbolt 3 đồng thời có khả năng hỗ trợ các giao thức bổ sung như PCIe và DisplayPort. So với USB 3.2, USB4 đã chứng tỏ khả năng đạt tốc độ truyền dữ liệu cao hơn đáng kể bằng cách sử dụng các loại cáp hiện có. Hơn nữa, thông số kỹ thuật USB4 Phiên bản 2.0 đã nâng tốc độ truyền tối đa theo lý thuyết lên mức ấn tượng 80 Gbps cho hoạt động hai chiều và 120 Gbps cho hoạt động không đối xứng.

Thunderbolt 3 là thông số kỹ thuật độc quyền trước đây nhưng hiện tại không phải trả phí bản quyền do Intel phát triển sử dụng giao diện USB-C. Nó cho phép truyền dữ liệu tốc độ cao với tốc độ lên tới 40 Gigabit mỗi giây (Gbps).

Thunderbolt 4, mặc dù có những điểm tương đồng với các phiên bản tiền nhiệm về tốc độ truyền tối đa theo lý thuyết, nhưng lại tạo nên sự khác biệt bằng cách tăng yêu cầu dữ liệu PCIe lên tốc độ đáng chú ý là 32 Gbps, vượt qua tiêu chuẩn do cả USB4 và Thunderbolt 3 đặt ra. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là tồn tại một số yếu tố phân biệt giữa Thunderbolt 4 và USB4 cần được xem xét kỹ hơn.

USB 3.0, ra mắt năm 2008, đã được đổi tên thành USB 3.1 Gen 1 vào năm 2013.

Giới hạn truyền dữ liệu lý thuyết tối đa cho USB-C là bao nhiêu?

Các đầu nối và cổng USB-C có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ cực nhanh. Chuẩn USB4 sắp ra mắt đã được thiết kế để đạt được tốc độ truyền dữ liệu 80 hoặc 120 gigabit mỗi giây, tuy nhiên theo như chúng tôi biết, hiện tại không có sản phẩm nào trên thị trường hỗ trợ tốc độ này. Ngoài ra, Thunderbolt 5 được mong đợi cũng có thể mang lại tốc độ truyền dữ liệu tương đương khi ra mắt.

Tính đến thời điểm hiện tại, tốc độ truyền dữ liệu cao nhất có thể đạt được thông qua giao diện USB-C, sử dụng giao thức USB4 hoặc Thunderbolt 4, là 40 Gigabit/giây (Gbps). Hiệu suất này có thể đạt được trên nhiều mẫu máy tính xách tay do Apple, Intel và AMD phát hành sau năm 2020.

Cần phải thừa nhận rằng những vận tốc này chỉ đại diện cho những giá trị giả thuyết thuần túy. Do đó, người ta dự đoán rằng chúng có thể dao động đáng kể trong các tình huống sử dụng thực tế hàng ngày. Thật vậy, bằng chứng thực nghiệm đã tiết lộ rằng các thiết bị USB thường xuyên vượt qua và không đạt được các tiêu chuẩn này ở nhiều khoảng thời gian khác nhau.

Một số biến số nhất định có thể ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu USB, chẳng hạn như độ dài và chất lượng của cáp, khả năng tương thích giữa các thiết bị, ảnh hưởng bên ngoài và tính chất của tệp được truyền. Ngoài ra, cần tính đến hiệu suất của thiết bị lưu trữ được sử dụng. Việc sử dụng ổ cứng thể rắn PCIe tiên tiến sẽ giúp trao đổi dữ liệu nhanh hơn đáng kể so với ổ đĩa cứng lỗi thời, bất kể phiên bản USB được sử dụng.

Người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để đẩy nhanh quá trình truyền dữ liệu USB trên hệ điều hành Microsoft Windows khi gặp phải tốc độ truyền dữ liệu chậm, điều này có thể rất có lợi trong những tình huống như vậy.

USB-C: Đầu nối nhanh như chớp của tương lai

Sự phát triển của các tiêu chuẩn USB luôn mang lại hiệu suất ngày càng nhanh chóng sau mỗi lần lặp lại, do đó, phiên bản cụ thể của USB mà người ta sở hữu có thể sớm trở nên lỗi thời vì hầu như tất cả các kết nối sẽ cung cấp tốc độ truyền dữ liệu siêu âm. Mặc dù phần lớn người dùng cuối có thể không có khả năng khai thác triệt để những tốc độ chóng mặt này nhưng vẫn có thể yên tâm khi biết rằng công nghệ USB có khả năng đạt được khả năng truyền tải vượt trội bất cứ khi nào có nhu cầu.

Sự phát triển của công nghệ USB đã mang lại sự gia tăng đáng kể về tốc độ theo thời gian, với tiềm năng cho những tiến bộ còn lớn hơn nữa trong tương lai.