Ngược dòng thời gian: MicroUSB, bước ngoặt của cáp sạc và truyền dữ liệu

Có lẽ đã đến lúc chuẩn micro-USB hoàn thành sứ mệnh lịch sử của mình và nhường chỗ cho những tiêu chuẩn kết nối mới như USB-C.

Theo GSMArena, ngày nay, chúng ta thường "chế giễu" micro-USB nhưng nếu nhìn lại lịch sử, bạn sẽ thấy rằng nó chính là đầu nối tốt nhất từng được tạo ra – ít nhất là cho đến khi USB Type-C (hay USB-C) xuất hiện. Thế giới vẫn chưa sẵn sàng để "nói lời tạm biệt" hoàn toàn MicroUSB và chúng ta cần có một cái nhìn tốt đẹp hơn về chuẩn kết nối này.

Trước tiên, hãy làm rõ các khái niệm "micro" và "Type". Ban đầu, USB có cấu trúc liên kết mạng cây (tree network) nghiêm ngặt – nghĩa là phải phân biệt rõ ràng đâu là "thân" và đâu là "nhánh". Nói cách khác, đâu là thiết bị chủ (host device) trong kết nối và đâu là thiết bị được kết nối (tạm gọi là thiết bị khách -guest). Điều này đồng nghĩa với việc 2 đầu của dây cáp sẽ có các đầu nối với thiết kế khác nhau.

Hình dạng và kích thước của đầu nối USB

Một đầu có đầu nối hình chữ nhật Type A luôn được cắm vào máy tính - hay nói chung là vào máy chủ (host). Đầu còn lại của cáp sử dụng đầu vuông với 2 cạnh dốc – Type B. Đầu này sẽ nối với các thiết bị khách (guest devices).

Điều này giúp mọi thứ trở nên đơn giản vì bạn không bao giờ có thể cắm chuột vào ổ cứng ngoài. Trong khi đó, cáp USB Type-C đôi khi đi kèm với đầu nối Type-A ở một đầu, nhưng hiện tại chúng ta thấy kiểu cáp C-to-C nhiều hơn (cả 2 đầu đều là Type C).

Quay lại micro-USB. Bạn có thể đã thấy các đầu nối Type B với kích thước đầy đủ để kết nối với máy in hoặc màn hình với bộ USB hub tích hợp. Những thiết bị này có xu hướng sử dụng đầu nối cỡ lớn vì kích thước của chúng không "mỏng manh" như điện thoại. Ngoài ra, đầu nối lớn tỏ ra chắc chắn hơn nên ít gây ngắt kết nối cho thiết bị.

Các cổng USB có kích thước đầy đủ (full-size) này đáp ứng tiêu chuẩn 1500 chu kỳ tháo lắp mà không bị hư hỏng. Trong khi đó, với MicroUSB là 5000 chu kỳ và Type C là 10.000 chu kỳ.

Các đầu nối USB khác nhau, bao gồm một số đầu nối ít phổ biến

Mini-USB đã xuất hiện trong một thời gian (và thỉnh thoảng vẫn có các phiên bản cập nhật) nhưng nó nhanh chóng được thay thế bằng micro-USB. (Lưu ý: dù được sản xuất với kích thước nào thì Type-B vẫn giữ lại các cạnh dốc để đánh dấu đầu cáp).

Micro-USB được chính thức xác định qua bản nâng cấp USB 2.0. Nó có khả năng hỗ trợ dữ liệu Tốc độ cao (High Speed data) – đây là tên chính thức của chế độ truyền dữ liệu 480 Mbps. Con số này đủ nhanh tại thời điểm mà điện thoại sử dụng bộ nhớ eMMC chậm chạp còn máy tính thì sử dụng ổ cứng quay.

Tuy nhiên, mọi thứ không chỉ bao gồm dữ liệu. Sử dụng tiêu chuẩn "Mobile High-definition Link" (MHL), micro-USB có thể xuất video 1080i hoặc 720p không nén ở 60Hz. Ngoài ra, chế độ PackedPixel có thể hỗ trợ độ phân giải 1080p. Thế hệ thứ 3 của chuẩn kết nối này thậm chí còn hỗ trợ video 4K với âm thanh Dolby TrueHD hoặc DTS-HD Master. Một giải pháp thay thế là SlimPort, dựa trên thông số kỹ thuật Mobility DisplayPort (Nexus 4 là thiết bị đầu tiên sử dụng tiêu chuẩn này).

LG tự hào về sự đơn giản của các thiết bị hỗ trợ MHL và SlimPort

Cả hai tiêu chuẩn đều vượt trội hơn so với tiêu chuẩn đầu ra TV analog được tìm thấy trong một số điện thoại cũ hơn (bị mắc kẹt với chế độ video Standard Definition). Tuy nhiên, chúng yêu cầu phải có bộ điều hợp (adapter), vì vậy MHL và SlimPort không tiện dụng như mini-HDMI.

Các màn hình không hỗ trợ MHL đòi hỏi phải có bộ chuyển đổi nguồn sang HDMI

Khi điện thoại (thậm chí là loại điện thoại phổ thông) ngày càng giống máy tính, chúng có khả năng hoạt động như thiết bị chủ. Điều này có nghĩa là bạn có thể cắm bộ nhớ ngoài, bàn phím hoặc các phụ kiện khác với điện thoại.

Điều này đạt được nhờ tiêu chuẩn USB On-The-Go (hay còn gọi là OTG). Bạn có thể nhận ra điện thoại USB OTG bằng đầu nối micro-AB của nó. Hình dạng của nó cho phép cổng nhận các đầu nối hình chữ nhật (micro Type-A) cũng như micro Type-B tiêu chuẩn.

OTG vẫn thực thi phân chia thiết bị chủ/khách, vì cáp OTG bắt buộc phải có Type A ở một đầu và Type B ở đầu kia - một chân bổ sung trên đầu Type A giúp điện thoại nhận ra đầu nối và chuyển sang chế độ máy chủ (host mode). Điều này cho phép bạn kết nối điện thoại với máy tính của mình và nó sẽ tự động chuyển sang chế độ khách (guest mode).

Ưu điểm của USB-C mà bạn thường nghe nhất là nó có thể "đảo ngược" - nghĩa là bạn cắm thế nào vào thiết bị cũng được, không cần quan tâm mặt trên/dưới của đầu kết nối có khớp với cổng hay không. Với một số thiết kế "thông minh", cáp micro-USB có thể đảo ngược đã xuất hiện trên thị trường. Tuy nhiên, chúng không còn được chú ý nhiều khi USB-C mang lại nhiều lợi ích thiết thực hơn.

Cáp micro-USB có thể đảo ngược thuận lợi như USB-C

Ưu điểm thực sự của Type-C là nó có 24 chân - nhiều gấp sáu lần so với các đầu nối USB 2.0 cũ. Điều này giúp nó dễ dàng định tuyến các kết nối tốc độ cao và sử dụng nhiều chân để cấp nguồn năng lượng cho thiết bị.

Một số điện thoại có thể hỗ trợ sạc nhanh qua microUSB nhưng đó là các cổng "độc quyền" được các nhà sản xuất thêm chân cắm. Micro-USB tiêu chuẩn được thiết kế cho công suất tối đa 7,5W nhưng ở thời điểm hiện tại, bộ sạc 10W gần như đã trở thành tiêu chuẩn của nhiều hãng điện thoại.

Vấn đề kế tiếp là đầu nối micro-USB 3.0. Nó được đánh giá cao về khả năng tương thích, nhưng đây là một đầu nối khó sử dụng vì đòi hỏi thiết bị nhận phải có 1 đầu cắm "cực rộng". Để làm được điều này, nó đã sử dụng chế độ SuperSpeed - kết nối 5 Gbps (sau này là 10 Gbps). Và bạn vẫn có thể sử dụng cáp micro-USB cũ của mình (nhưng bị giới hạn ở tốc độ 480 Mbps). Bất chấp tất cả những điều đó, chuẩn này vẫn thất bại khi được phát hành ra thị trường.

Samsung Galaxy Note 3 là điện thoại đầu tiên sử dụng micro-USB 3.0 (nó cũng là một trong những chiếc cuối cùng)

Samsung đã sử dụng micro-USB 3.0 trên Galaxy Note 3 và Galaxy S5. Nhưng khi ra mắt Galaxy Note 4, hãng đã từ bỏ chuẩn này để quay trở lại với micro-USB 2.0. Hiện tại, rất ít điện thoại sử dụng chuẩn micro-USB 3.0. Cơ hội duy nhất để chúng ta nhìn thấy chuẩn này là trên các ổ cứng di động cũ hoặc một vài USB hub.

Không thể phủ nhận những đóng góp của micro-USB. Đây là tiêu chuẩn hàng đầu để sạc và truyền dữ liệu trong nhiều năm cho hàng trăm triệu thiết bị. Hiện tại, có lẽ đã đến lúc micro-USB "kết thúc" nhiệm vụ của mình và nhường cuộc chơi tiếp theo cho chuẩn USB-C.

Bạch Đằng