Vâng, chuẩn kết nối USB là một chuẩn kết nối vô cùng thông dụng hiện nay, nó được sử dụng để kết nối các thiết bị ngoại vi với máy tính hay là nhiều thiết bị điện tử khác, như là smartphone chẳng hạn..
Thậm chí, chuẩn USB mới đây nhất là chuẩn USB Type-C còn được dùng mặc định làm cổng sạc điện thoại cho nhiều smartphone Android…. Nói chung là chuẩn kết nối USB đã trở nên vô cùng quan trọng trong một thời gian rất dài, và có lẽ là cả trong tương lai nữa.
#1. Lịch sử phát triển chuẩn kết nối USB
Universal Serial Bus (USB) phiên bản 1.0 được phát hành lần đầu tiên vào tháng 1 năm 1996. Như vậy là trải qua 25 năm phát triển cùng với ba phiên bản nâng cấp thì hiện tại, USB đã được nâng cấp từ tốc độ 12 Mbit/s (trên USB 1.0) lên tốc độ 40 Gbit/s (trên USB 4).
Cụ thể về tốc độ của các phiên bản USB thì bạn có thể xem chi tiết ở hình dưới đây:
Vào đầu những năm 1990, việc kết nối thiết bị ngoại vi với máy tính PC thật sự là một mớ hỗn độn và loằng ngoằng, với rất nhiều các cổng cắm, kiểu chân kết nối khác nhau..
Thông thường, chúng bao gồm một cổng bàn phím, một cổng nối tiếp RS-232 với 9 hoặc 25 chân và một cổng song song 25 chân. Ngoài ra, các bộ điều khiển trò chơi trên PC sử dụng tiêu chuẩn 15 chân của riêng họ.
Đó, nói chung là mỗi thiết bị thì lại phải có những chuẩn kết nối riêng, khó cho cả người dùng và người bán.
#1. Vậy giải pháp ở đây là gì? Vâng – chính là USB
USB bắt nguồn từ một dự án vào năm 1994 với sự hợp tác giữa 7 công ty công nghệ nổi tiếng bao gồm: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC và Nortel.
Sau 1,5 năm, nhóm đã công bố các thông số kỹ thuật của USB 1.0 vào ngày 15 tháng 1 năm 1996.
Tất cả chỉ là một thiết bị ngoại vi sử dụng các đầu nối 4 chân đơn giản và chắc chắn. USB cho phép kết nối tối đa 12 megabit mỗi giây (đủ cho các ứng dụng mạng vào thời điểm đó) và có thể kết nối tới 127 thiết bị trên một bus nếu được kết nối với nhau bằng cách sử dụng Hub.
Hơn thế nữa, USB hoàn toàn là plug-and-play, có nghĩa là các thiết bị sẽ tự động định cấu hình (hoặc tìm kiếm trình điều khiển thích hợp) khi bạn cắm chúng vào máy tính.
Không giống như những tiêu chuẩn kết nối trước đó, bạn có thể cắm và rút thiết bị ngoại vi của mình trong khi máy tính vẫn đang chạy mà không cần phải khởi động lại máy tính, ví dụ như khi gắn một thứ đơn giản như chuột hay bàn phím.. của bạn.
Nếu bạn thuộc thế hệ 8x hay đầu 9x trở về trước, khi mà cổng PS/2 Port vẫn là cổng tiêu chuẩn dành cho bàn phím và chuột thì mỗi lần bạn rút thiết bị ra và cắm lại, thì bạn lại phải khởi động lại máy tính để nó nhận diện được thiết bị. Rất mất thời gian !
Vào thời điểm đó, ngành công nghiệp cũng đang chú ý đến các tiêu chuẩn như Firewire (IEEE 1394), Apple GeoPort, ACCESS.bus và SCSI.
Nhưng sự đơn giản và linh hoạt của USB đã chiến thắng tất cả – đặc biệt là khi các nhà cung cấp chứng minh rằng họ có thể tạo ra chipset USB với chi phí tương đối thấp cho các trung tâm và thiết bị ngoại vi.
#2. USB xuất hiện như một lẽ của tự nhiên
Ban đầu, ngành công nghiệp PC chấp nhận cổng USB một cách khá chậm chạp, nhưng với những cải tiến nhanh chóng của mình, chỉ trong một vài năm thôi – việc áp dụng chúng đã trở nên phổ biến hơn trước rất nhiều.
Microsoft lần đầu tiên hỗ trợ USB trong phiên bản Windows 95 OSR 2.1 vào tháng 8 năm 1997 (và cả Win NT vào khoảng thời gian đó).
Theo ComputerWorld thì chiếc máy tính để bàn Unisys Aquanta DX (được công bố vào ngày 13/5/1996), là chiếc máy tính đầu tiên được công bố có tích hợp cổng USB.
Và cho đến cuối năm 1996, thì gần chục nhà sản xuất máy tính PC đã công bố PC của họ có tích hợp cổng USB – thường thì họ sẽ trang bị hai cổng cho mỗi máy.
Vâng, mặc dù đã có một số những nhà sản xuất PC hỗ trợ tích hợp cổng USB vào máy tính , tuy nhiên thì các thiết bị ngoại vi sử dụng cổng USB thực sự vẫn còn khá ít cho đến khoảng năm 1998.
Vào thời điểm đó thì hầu hết mọi PC vẫn xuất xưởng với các cổng cũ, vì lẽ đó mà các nhà sản xuất vẫn tiếp tục phát triển và bán các thiết bị để sử dụng chúng.
Vào tháng 8 năm 1998, Apple đã phát hành iMac, một chiếc máy All-in-one với kiểu dáng đẹp đẽ, sang trọng – và nó đã loại bỏ tất cả các cổng cũ để thay thế bằng cổng USB.
Lần đầu tiên sau hơn một thập kỷ, Apple đã tạo ra một chiếc máy tính không có cổng SCSI, ADB hoặc cổng nối tiếp, và đương nhiên các nhà sản xuất thiết bị ngoại vi cho Mac buộc phải nhảy vào USB.
Chẳng bao lâu sau, những chiếc PC hay thậm chí là điện thoại di động cũng bắt đầu hỗ trợ chuẩn kết nối USB và sự phổ biến của USB đã không ngừng được gia tăng.
#3. Nhiều năm sau
Kể từ năm 1996, USB đã mở rộng đáng kể về khả năng của nó, bao gồm hỗ trợ các loại đầu nối mới hơn, nhỏ hơn và tốc độ nhanh hơn nhiều. Dưới đây là một số điểm nổi bật:
- USB 1.0 (1996): Sự ra đời chính thức của tiêu chuẩn USB với các đầu nối Type A và Type B. Tốc độ cao nhất là 12 megabit/giây, tốc độ thấp nhất là 1,5 megabit/giây.
- USB 1.1 (1998): Bản này đã fix các lỗi trong tiêu chuẩn 1.0, bao gồm các vấn đề với bộ chia USB và trở thành tiêu chuẩn USB đầu tiên được chấp nhận rộng rãi. Nó cũng giới thiệu các đầu nối USB Mini Type A và USB Mini Type B.
- USB 2.0 (2001): Với chuẩn USB 2.0 này thì tốc độ đã cao hơn trước khá nhiều, với 480 megabit/giây trong khi vẫn giữ được khả năng tương thích ngược với các thiết bị USB 1.1. Bản sửa đổi vào năm 2007 đã giới thiệu đầu nối Micro USB lần đầu tiên.
- USB 3.0 (2011): Chuẩn USB 3.0 được giới thiệu là có tốc độ truyền tải lên đến 5 gigabit/giây (họ gọi đó là SuperSpeed). Các đầu nối Type A, Type B và Micro mới cũng được ra mắt – nó có nhiều chân hơn để hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn.
- USB 3.1 (2014): Ở chuẩn này thì tốc độ truyền dữ liệu của USB đã lên đến 10 gigabit/giây. USB-IF cũng đã giới thiệu đầu nối USB-C (Type C) với thiết kế đối xứng, và bạn có thể cắm theo bất kỳ mặt nào cũng được.
- USB 3.2 (2017): Với bản nâng cấp lần này thì USB đã tăng tốc độ truyền tải dữ liệu lên đến 20 gigabit/giây, và ngừng sử dụng các đầu nối Type B và Micro để thay thế cho chuẩn USB Type C.
- USB 4.0 (2019): Tiêu chuẩn này tương thích với Thunderbolt 3 và hỗ trợ tốc độ truyền tải lên đến 40 gigabit/giây. Tất cả các đầu nối không phải USB-C đều không được dùng nữa. Đây thực sự là một sự cải tiến vượt bậc của chuẩn kết nối USB.
#4. Tương lai của USB?
Đọc thêm:
Cho đến nay, USB vẫn đang phát triển một cách vô cùng mạnh mẽ, và không ngừng được cải tiến – nâng cấp qua từng phiên bản.
Nó được hỗ trợ rộng rãi đến mức các đầu nối USB đã thiết kế thành những ổ cắm điện để sạc điện thoại smartphone, các thiết bị điện tử, máy tính bảng, bộ điều khiển game… cho tới các mặt hàng mới lạ như ấm tách cà phê và máy tính để bàn nhỏ, hay là máy hút bụi…
Hy vọng là trong tương lai thì mọi thiết bị sẽ chuyển dần sang chuẩn kết nối USB để tiện lợi hơn cho người sử dụng. Mặc dù chuẩn kết nối Lightning vẫn còn trên iPhone và nhiều thiết bị khác của Apple, nhưng mình tin là sẽ sớm thôi, họ sẽ đưa chuẩn USB Type-C lên thiết bị của họ !
CTV: Nguyễn Hồng Khanh – Blogchiasekienthuc.com
