Mọi thứ bạn cần biết về USB4 - chuẩn USB mới mang tính cách mạng sắp ra mắt

USB 3.2 còn chưa xuất hiện trên thị trường, USB4 đã được công bố, hứa hẹn một cuộc đại tu trong vài năm tới.

Trong bài viết này, bạn sẽ được giải thích mọi thứ liên quan USB4, bao gồm những cải thiện về mặt tốc độ và những khả năng mới mà nó có được nhờ vay mượn từ Thunderbolt 3, vốn có chung hình dạng cổng nhưng lại là một giao thức khác biệt với những đòi hỏi khắt khe hơn, và có thể được tích hợp vào cổng USB-C.

Nếu bạn đang cảm thấy hơi bối rối về những thông tin trên, thì hãy cũng làm rõ đôi chút. Chuẩn USB đang thực sự được sử dụng gần đây nhất là USB 3.1, dù rằng không có nhiều thiết bị sử dụng chuẩn này (các mẫu MacBook Pro mới nhất có USB 3.1). Chuẩn USB 3.2 đã được xác nhận về mặt kỹ thuật, nhưng nó sẽ chưa xuất hiện trên các thiết bị điện tử tiêu dùng cho đến cuối năm nay.

Và trong khi chúng ta vẫn đang đợi USB 3.2 xuất hiện, USB Promoter Group đã công bố những thông tin chi tiết về công nghệ mới, đồng thời loại bỏ luôn khoảng cách giữa phần ký tự và số phiên bản - kết quả là chúng ta có "USB4" thay vì "USB 4". Để khiến mọi việc phức tạp hơn nữa, tổ chức này còn đổi tên USB 3.0 thành USB 3.2 Gen 1, và USB 3.1 thành USB 3.2 Gen 2.

USB 3.2 mới nhất về kỹ thuật là USB 3.2 Gen 2x2 - "2x2" ở đây ám chỉ khả năng sử dụng 2 kênh tốc độ cao trên cùng một sợi cáp để đạt thông lượng tối đa 20Gbps. USB 3.1 (USB 3.2 Gen 2) hiện có thông lượng tối đa 10Gbps, trong khi USB 3.0 (USB 3.2 Gen 1) là 5Gbps.

USB 3.2 mới nhất về kỹ thuật là USB 3.2 Gen 2x2 - "2x2" ở đây ám chỉ khả năng sử dụng 2 kênh tốc độ cao trên cùng một sợi cáp để đạt thông lượng tối đa 20Gbps.

Cần lưu ý rằng hình dạng cổng và chuẩn kết nối khác với giao thức USB bên trong, dù chúng thường được phát triển song song (USB 3.2 Gen 2x2 cần kết nối USB-C chẳng hạn). Nói cách khác, không phải mọi cổng USB-C đều có cùng công nghệ USB bên trong chúng - các nhà sản xuất có thể đưa ra sự lựa chọn dựa trên tốc độ họ muốn và mức chi phí họ sẵn sàng bỏ ra.

Để hỗ trợ một chuẩn USB cụ thể, bạn cần một thiết bị (ví dụ, máy tính hoặc điện thoại), một cổng kết nối USB và một sợi cáp, tất cả đều phải hỗ trợ chuẩn USB đó. Nếu không, tốc độ sẽ bị hạ xuống một mức chậm hơn.

Vậy thì USB4 mang lại gì cho chúng ta? Theo các thông tin thì băng thông sẽ được tăng gấp đôi, tức chúng ta sẽ có mức thông lượng tối đa 40Gbps. Nếu bạn chưa quen với các thuật ngữ này, thì cứ xem băng thông giống như số làn trên đường cao tốc - tức sức chứa của nó - trong khi thông lượng là số lượng xe hơi có thể thực sự đi (hoặc đang thực sự đi) cùng một thời điểm.

Thông lượng (tốc độ thực tế) sẽ luôn ngang bằng hoặc thấp hơn băng thông (tốc độ lý thuyết), phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm thiết bị bạn đang sử dụng. Nếu bạn sử dụng cổng, cáp và thiết bị hỗ trợ USB4, bạn sẽ có thể đạt thông lượng tối đa 40Gbps mà băng thông cho phép.

Thunderbolt 3 sẽ được tích hợp thẳng vào USB4.

Intel sẽ đưa chuẩn Thunderbolts 3 của mình thành một phần của giao thức USB4, có nghĩa là bạn có thể daisy-chain các màn hình 4K và các thiết bị khác cùng nhau mà không cần sử dụng hub - điều mà USB chưa từng làm được trước đây.

Về cơ bản, nó có nghĩa là Thunderbolt 3 sẽ được tích hợp thẳng vào USB4, mang lại khả năng truyền tải dữ liệu linh hoạt hơn khi sử dụng nhiều thiết bị cùng nhau. Các máy Mac của Apple từ lâu đã kết hợp Thunderbolt 3 và USB với nhau, nhưng công nghệ này vẫn tương đối hiếm gặp trên PC và các thiết bị khác.

Theo cách diễn đạt của thông cáo báo chí chính thức về USB4, thì USB4 là "một phương thức để chia sẻ một đường dẫn đơn tốc độ cao với nhiều loại thiết bị đầu cuối một cách linh động phù hợp nhất với việc truyền tải dữ liệu theo loại và ứng dụng" - để đơn giản, hãy nghĩ về việc kết nối nhiều màn hình gắn ngoài và các thiết bị khác như ổ cứng thông qua một sợi cáp hay một chuỗi các sợi cáp, thay vì thông qua một hub.

Tin tốt dành cho bạn là mọi thứ sẽ tương thích ngược với USB 2, USB 3 và Thunderbolt 3 - những thiết bị hiện có của bạn vẫn sẽ có thể tương tác với phần cứng USB4, chỉ có điều ở tốc độ thấp hơn mà thôi.

Các thông số của USB4 được cho là sẽ hoàn chỉnh và được công bố vào giữa năm 2019.

Daisy-chain các thiết bị với nhau, tăng gấp đôi băng thông, linh hoạt hơn, tích hợp Thunderbolt 3... Nhiêu đó cũng đủ thấy được USB4 sẽ là một bước nhảy vọt từ 3.2 nếu xét theo công bố chính thức của tổ chức USB Promoter Group.

Vậy đến bao giờ bạn mới được sử dụng chuẩn truyền tải mới đầy thần kỳ này? Các thông số của USB4 được cho là sẽ hoàn chỉnh và được công bố vào giữa năm 2019 (khi các thiết bị USB 3.2 bắt đầu xuất hiện trên thị trường). Trong quãng thời gian đó, chuẩn USB-C có lẽ cũng sẽ được cập nhật để phù hợp với USB4. Tuỳ vào các nhà sản xuất và nhu cầu của thị trường, phần cứng hỗ trợ USB4 sẽ bắt đầu xuất hiện trên thị trường vào gần cuối năm 2020.

USB Promoter Group là một tổ chức với các đại diện đến từ Apple, HP, Intel, Microsoft, Renesas Electronics, ST Microelectronics, và Texas Instruments, do đó sẽ có kha khá những tên tuổi lớn hậu chuẫn cho quá trình xuất hiện trong tương lai của USB4. Tổ chức này còn được chống lưng bởi tổ chức phi lợi nhuận USB Implementers Forum (USB-IF), chuyên xử lý và ban hành các loại giấy tờ chứng nhận và nhiều thứ liên quan khác.

Có một thông tin vẫn chưa được xác nhận, đó là tên gọi chính thức dùng trong marketing - tên gọi sản phẩm được in trên bao bì. Hiện nay, chúng ta có những tên gọi như SuperSpeed USB (USB 3.0 hoặc 3.2 Gen 1), SuperSpeed 10Gbps (USB 3.1 hoặc USB 3.2 Gen 2), và SuperSpeed 20Gbps (USB 3.2 Gen 2x2). Đừng trông chờ những cái tên này sẽ trở nên đơn giản hơn trong thời gian tới - có lẽ USB-IF nên học theo cách đặt tên của Wi-Fi Alliance chăng?