25 năm USB thay đổi thế giới, ít ai biết rằng công lớn thuộc về Apple

Phiên bản 1.0 của chuẩn USB được giới thiệu vào tháng 1/1996. 25 năm sau, chúng đã "tiến hóa" từ chuẩn USB 1.0 với băng thông chỉ 12 Mb/s lên thành USB 4.0 có tốc độ tới 40 Gb/s. Dưới đây là cách mà USB chinh phục thế giới.

Lịch sử 25 năm của giao thức kết nối USB

Vấn đề của thời xưa: Đấu vật với đủ loại cổng

Đầu thập niên cuối của thế kỉ trước, việc kết nối thiết bị ngoại vị với máy tính chẳng khác gì mớ hỗn độn. Để sử dụng thiết bị ngoại vi nào với máy tính, người dùng sẽ phải tối ưu hóa một đống những loại cổng và đầu nối khác nhau. Máy tính thời ấy đa phần sẽ có một cổng cắm bàn phím, thường là loại cổng tuần tự RS-232 với 9 hoặc 25 chân tiếp xúc hoặc một cổng song song 25 chân. Ngoài ra, để kết nối tay cầm chơi game, ta cũng cần có một chuẩn cổng có 15 chân khác. Còn chuột thì thường nối vào một cổng tuần tự hoặc qua một giao thức độc quyền nào đó.

Lịch sử 25 năm của giao thức kết nối USB

Đây cũng là khoảng thời gian mà các nhà sản xuất thiết bị ngoại vi bắt đầu mở rộng giới hạn về tốc độ truyền tải tối đa của những cổng kết nối hiện thời trên máy tính. Nhu cầu về ứng dụng điện thoại, video và âm thanh cũng đang ngày càng tăng cao. Thông thường, để vượt qua những giới hạn hiện tại, nhà bán hàng sẽ tung ra những cổng kết nối dạng rời song cách này sẽ làm giá thành đội lên và làm đứt gãy sự tương thích giữa từng máy tính với nhau.

Về sau, việc tạo ra những loại cổng kết nối mới cho máy tính cũng trở thành một cơn ác mộng. Bởi điều này đồng nghĩa với việc phải thiết lập những thông số kĩ thuật như cài đặt IRQ, kênh DMA, địa chỉ I/O sao cho chúng không xung đột với các thiết bị đã cài đặt vào hệ thống từ trước đó.

Cứu cánh: USB

Chẳng lâu sau, sự giản tiện đã xuất hiện dưới dạng một chuẩn kết nối duy nhất nhưng lại đủ để thống nhất cả ngành công nghiệp: USB. Ý tưởng về loại cổng này bắt đầu từ năm 1994 dưới dạng một dự án liên doanh giữa tám công ty nổi tiếng khi ấy là Intel, Microsoft, IBM, Compaq, Digital Equipment Corporation, NEC và Northern Telecom. Sau một năm rưỡi phát triển, nhóm liên doanh này đã công bố thông số của chuẩn USB 1.0 vào ngày 15/1/1996.

Sản phẩm đầu tay của họ là một đường bus tuần tự giúp kết nối thiết bị ngoại vi bằng đầu nối có 4 chân đơn giản và rẻ tiền. USB cho phép truyền tải dữ liệu ở tốc độ 12 Mb/s (đủ để sử dụng cho các ứng dụng mạng thời ấy), và có thể phục vụ lên tới 127 thiết bị trên cùng một đường bus nếu nối với nhau qua một hub trung tâm.

Lịch sử 25 năm của giao thức kết nối USB

Hơn hết, USB có cơ chế "cắm và chạy", có nghĩa là các thiết bị sẽ tự động thiết lập thông số kĩ thuật (hoặc tự tìm driver phù hợp) ngay khi người dùng cắm vào. Kể từ đây, giai đoạn vật lộn với IRQ kết thúc. Ngoài ra, khác với những chuẩn trước đó, USB có hỗ trợ cắm nóng hot-swap, tức là người dùng có thể kết nối và ngắt kết nối thiết bị ngoại vi ngay cả khi máy tính đang chạy, việc khởi động lại chỉ để thay con chuột giờ đã không còn cần thiết.

Cùng thời ấy, trên thị trường còn có một vài đối thủ cạnh tranh với USB, ví dụ như chuẩn Firewire (IEEE 1394), Apple GeoPort, ACCESS.bus và SCSI. Nhưng sự đơn giản và tính linh hoạt của USB đã giúp chuẩn này đánh bại tất cả, đặc biệt là khi mà các nhà sản xuất trình diễn khả năng tạo ra bộ chipset USB cho hub trung tâm và thiết bị ngoại vi với chi phí tương đối rẻ.

Những ngày đầu của chuẩn USB

Ban đầu, ngành công nghiệp máy tính thích nghi khá chậm với USB, phải trải qua vài đợt nâng cấp, chuẩn này mới dần được đón nhận mạnh mẽ. Microsoft bắt đầu hỗ trợ chuẩn USB từ Windows 95 OSR 2.1 vào tháng 8/1997 (Win NT cũng hỗ trợ USB không lâu sau đó).

Theo ComputerWorld, chiếc máy tính Unisys Aquanta DX được ra mắt vào ngày 13/5/1996 chính là chiếc máy đầu tiên được giới thiệu có cổng USB tích hợp sẵn dù rằng IBM cùng một số nhà sản xuất khác mới là chính là bên tung chuẩn này ra thị trường. Các bài viết trên Byte Magazine cho biết là phải tới tận nửa sau của năm 1996, USB chipset mới xuất hiện trên diện rộng. Tuy nhiên, vào cuối năm 1996, gần chục nhà cung cấp PC đã công bố sẽ tích hợp cổng USB vào sản phẩm của mình.

Tính tới nửa năm 1998, ngay cả khi nhận được sự hỗ trợ từ sớm bởi các hãng sản xuất máy tính, các thiết bị ngoại vi dùng chuẩn USB vẫn còn khá ít. Hồi ấy, gần như mọi máy tính vẫn đi kèm với các cổng kết nối cũ, bởi vậy, các hãng vẫn tiếp tục phát triển và bán các sản phẩm sử dụng số cổng này.

Lịch sử 25 năm của giao thức kết nối USB

Sau đó, một sự kiện lớn đã xảy ra, thay đổi hoàn toàn bối cảnh về số thiết bị ngoại vi sử dụng cổng USB thời ấy. Tháng 8/1998, Apple tung ra dòng máy iMac, chiếc máy tính all-in-one bóng bẩy đã loại bỏ hoàn toàn các cổng kết nối cũ để thay bằng cổng USB. Lần đầu tiên sau hơn một thập niên, Apple lại mang tới một sản phẩm không hề có SCSI, ADB, hoặc các cổng tuần tự khác. Từ ấy, các hãng sản xuất thiết bị ngoại vi cho máy Mac đã buộc phải nhanh chóng nhảy sang tiếp nhận chuẩn USB.

Dù rằng, Apple không thể nhận hết "công sức" về mình trong việc phổ biến chuẩn USB. Nhưng chính sự tập trung của cánh báo chí và truyền thông dành cho "iMac mới gắn liền cổng USB", đã mang chuẩn này lần đầu được tới gần hơn sự quan tâm của công chúng.

Không lâu sau, sản phẩm ngoại vi dùng chuẩn USB cho máy Mac cũng được phổ cập lên cả PC. Windows 98 cũng đã hỗ trợ chuẩn USB tốt hơn, chipset giá rẻ cùng xuất hiện đồng thời với những cải tiến của chuẩn USB. Đây mới là lúc mà thị trường PC dần thích nghi với USB từ đầu thập niên đầu tiên của thế kỉ này. Sau đó, điện thoại di động cũng hỗ trợ cổng kết nối USB, từ đó, sự phổ biến của loại cổng này chưa bao giờ chậm lại.

Các bước tiến hóa của cổng USB

Lịch sử 25 năm của giao thức kết nối USB

Kể từ 1996, USB đã mở rộng rất nhiều về khả năng truyền tải, bao gồm cả những loại đầu nối mới hơn, nhỏ hơn và có tốc độ nhanh hơn. Dưới đây là một vài dấu mốc nổi bật về sự phát triển qua từng thời kì của chuẩn USB.

  • USB 1.0 (1996): Màn chào hỏi chính thức của chuẩn USB với hai dạng đầu cắm là Type A và Type B. Băng thông ở chế độ tốc độ cao là 12 Mb/s, còn ở chế độ tốc độ thấp là 1,5 Mb/s
  • USB 1.1 (1998): Sửa lỗi có trên phiên bản 1.0, bao gồm cả những vấn đề liên quan tới hub trung tâm, trở thành chuẩn USB được sử dụng rộng dãi đầu tiên. Giới thiệu đầu cắm mới là Mini Type A và B.
  • USB 2.0 (2001): Trình làng chế độ tốc độ cao mới với trần băng thông là 480 Mb/s nhưng vẫn tương thích ngược với các thiết bị USB 1.1. Bản cái tiến năm 2007 đã lần đầu ra mắt đầu cắm USB Micro.
  • USB 3.0 (2011): Chuẩn 3.0 đã nâng trần băng thông lên tới 5 Gb/s có tên gọi là SuperSpeed. Đây cũng là giai đoạn đánh dấu sự xuất hiện của đầu cắm Type A, Type B và Micro mới với nhiều chân nối hơn để hỗ trợ tốc độ truyền tải lớn.
  • USB 3.1 (2014): Tăng tốc độ truyền tải của USB lên tới 10 Gb/s. Đây cũng là lúc mà đầu cắm đối xứng USB-C được ra mắt, người dùng cắm theo chiều nào cũng đều được (chẳng cần phải lật đầu cắm tới ba lần để tìm ra chiều phù hợp).
  • USB 3.2 (2017): Với bản nâng cấp này, USB đã leo lên trần tốc độ truyền tải mới là 20 Gb/s, khai tử đầu cắm Type B và Micro để thay thế bằng Type C.
  • USB 4.0 (2019): Chuẩn mới này tương thích với Thunderbolt 3 và hỗ trợ kết nối lên tới 40 Gb/s. Khai tử toàn bộ các loại đầu cắm, trừ USB-C.

Tương lai chính là USB

Tới thời điểm hiện tại, tức năm 2021, USB vẫn còn đang phát triển rất mạnh mẽ và được hỗ trợ rộng khắp. Tới mức, nó chính là tiêu chuẩn giúp sạc pin cho điện thoại thông minh, máy tính bảng, tay cầm chơi game, đồ chơi trẻ em và cả những thứ linh tinh như đế hâm nóng cà phê hay máy hút bụi, máy tính mini chẳng hạn.

Trước nay USB vẫn chưa hề "dậm chân tại chỗ". USB 4 chính là thứ đang cho cả ngành công nghiệp thấy được sự nghiêm túc trong việc tìm cách giữ vững tính cạnh tranh của chuẩn này trong giai đoạn mà máy tính đang ngày càng nhanh hơn và lượng dữ liệu truyền qua lại giữa các thiết bị cũng ngày một lớn hơn.

Nó thậm chí còn đang có nhiều bước tiến sâu hơn: chiếc máy tính bảng iPad Pro của Apple đã bỏ cổng Lightning để chuyển sang dùng USB-C, dù rằng Lightning vẫn tiếp tục được sử dụng trên iPhone và nhiều sản phẩm khác của Apple.

Chúc mừng sinh nhật, USB!!!

Trung ND (Tham khảo How To Geek)

Đánh giá gần đây
Đọc nhiều nhất Phản hồi nhiều nhất

1 GC là ai mà có thể khiến MV của Sơn Tùng M-TP biến mất khỏi Youtube?

2 Vũ khí đất hiếm của Trung Quốc giờ chỉ như một con hổ giấy

3 Chuyên gia công nghệ cảnh báo Pi Network là trò lừa đảo

4 Đào Bitcoin tác hại đến môi trường tới mức bạn khó có thể tượng tượng

5 Đánh giá laptop Lenovo ThinkBook Plus: Nổi bật với màn hình phụ E-Ink độc đáo

Tin Liên quan
Các tin khác
a
Xem thêm
Góc nhìn VNREVIEW