Lịch sử hình thành và sự phát triển của công nghệ USB

Universal Serial Bus đã xuất hiện từ năm 1995. Từ đó đến nay công nghệ USB đã trải qua hai thế hệ – USB 1.0 và USB 2.0
Universal Serial Bus đã xuất hiện từ năm 1995. Từ đó đến nay công nghệ USB đã trải qua hai thế hệ – USB 1.0 và USB 2.0. Đến tháng 8 năm 2008, tiêu chuẩn USB 3.0 được công bố và sẽ nhanh chóng được áp dụng. Rất có thể các thiết bị sử dụng công nghệ USB 3.0 này sẽ xuất hiện cuối năm nay (2009). Trong bài báo này, chúng tôi sẽ tóm tắt lịch sử của USB, sự khác biệt giữa các thế hệ USB và tương lai của USB, cùng cách thức để bạn cập nhật chiếc máy tính cũ kỹ của mình để hỗ trợ USB 2.0.

 

\"\"

USB là gì?

USB là viết tắt của Universal Serial Bus. USB giúp máy tính kết nối với các thiết bị ngoại vi như máy in. Đặc trưng của USB là nó luôn đi kèm một ổ cắm chuẩn hóa với tất cả các thiết bị khác nhau. Tính năng tiêu chuẩn này cho phép các thiết bị kết nối với máy tính hoặc NoteBook mà không phải khởi động lại hệ điều hành. USB sử dụng cùng một loại công nghệ với điện thoại di động và camera mang tên Micro-USB. Công nghệ USB cho phép tiết kiệm điện và tăng tốc độ truyền dữ liệu giữa các thiết bị khác nhau. 

Làm sao để biết được máy tính của bạn đang sử dụng công nghệ USB nào?

Khi bạn cắm một thiết bị USB 2.0 vào cổng USB 1.x, máy tính sẽ thông báo rằng thiết bị này sẽ chạy nhanh hơn nếu bạn có cổng USB 2.0. Điều này không có nghĩa là thiết bị không hoạt động được, nhưng do sự khác biệt về công nghệ giữa USB 2.0 và USB 1.x nên băng thông giữa các thiết bị sẽ kém hơn khả năng của công nghệ. 

Bạn cũng có thể biết được máy tính của mình có hỗ trợ USB 2.0 hay không bằng cách mở Device Manager , bấm vào Universal Serial Bus Controllers. Không phải tất cả mạch điều khiển đều cho bạn biết loại công nghệ USB đang sử dụng, nhưng ít nhất bạn cũng đọc được những dòng chữ như “Standard Enhanced PCI to USB Host Controller,” ngôn từ có thể khác nhau nhưng nếu có chứa chữ “enhanced” thì tức là máy tính của bạn đã có cổng USB 2.0 ở phía sau lưng máy , nhưng mặt trước chỉ có cổng USB 1.x (hoặc ngược lại).

Sự khác biệt giữa các thế hệ USB  

Sự khác biệt lớn nhất giữa các công nghệ USB chính là tốc độ truyền dữ liệu. Công nghệ USB 1.x đầu tiên chỉ có tốc độ từ 1.5Mb -12Mb/giây. Thực ra đây cũng đã là một tiến bộ so với các công nghệ truyền dữ liệu trước đó, và cho phép các thiết bị như ổ đĩa quang ngoại vi và ổ cứng ngoài hoạt động nhanh hơn nhiều. 

Công nghệ USB 2.0 xuất hiện vào năm 2000 và được USB-IF chuẩn hóa vào năm 2001. Phiên bản này tăng tốc độ lên khoảng 480Mb/giây. Khi xuất hiện, công nghệ này còn kéo theo cả ổ cắm Mini B và bộ nối vẫn thường thấy trong máy nghe MP3 và các thiết bị điện tử mini khác. Qua thời gian, USB 2.0 ngày càng được cải tiến nhưng cơ bản thì vẫn không thay đổi. 

\"\"2

Có một công nghệ luôn cùng tồn tại với USB 2.0, đó là công nghệ USB không dây hay WUSB. Với công nghệ này bạn có thể kết nối máy in, máy quét, bàn phím, chuột… với bất kỳ loại dây dẫn nào giữa các thiết bị với nhau! WUSB là một ứng dụng mở rộng của Universal Bus Protocol và thật đáng tiếc bởi nó đã không được ứng dụng rộng rãi. 

Khi ổ cứng máy tính ngày càng phình to, bộ xử lý chạy càng nhanh và người dùng đã quen với những phương tiện như âm thanh và video clip thì công nghệ truyền dữ liệu cũng phải tiến bộ theo. Do đó USB 3.0 xuất hiện và dự tính sẽ đến tay người dùng trong năm 2009 – tuy ngày cụ thể chưa được xác định. USB 3.0 sẽ nhanh gấp 10 lần USB 2.0 hiện tại với tốc độ truyền dữ liệu 4.8 Gb/giây!  

Mỗi bản USB xuất hiện đều sử dụng đúng đầu nối của bản trước. Khả năng tương thích ngược của thiết bị USB 2.0 với cổng USB 1.0 sẽ vẫn được giữ nguyên ở USB 3.0. 

Lịch sử phát triển USB

Nếu coi USB như một gia đình thì ông nội sẽ là USB 1.0, đến năm 1998 được cập nhật lên USB 1.1. Công nghệ này dần dần thay thế cổng PS/2 trên PC và giúp việc chuyển dữ liệu lớn lên máy in dễ dàng hơn. Cả các thiết bị tương tác với con người như bàn phím và chuột cũng nhanh chóng kết nối với USB. Năm 1998, Apple giới thiệu bộ cổng USB đặc biệt cho iMac. Theo Wikipedia, điều này đã giúp đưa công nghệ USB nhanh chóng phổ biến trên thị trường. 

USB cũng có một số điểm đặc trưng. Bạn có biết chiếc USB nào kết nối được cùng lúc 127 thiết bị không? Bạn có thể làm được điều này bằng cách cắm nhiều ổ USB lại với nhau cho đến khi toàn bộ 127 thiết bị được gắn với một cổng duy nhất trên máy tính chủ. Còn việc bo mạch chủ của bạn có cấp đủ điện năng  cho tất cả những thiết bị này hoạt động hay không thì lại là một câu chuyện khác! 

\"\"

Công nghệ USB dựa trên các đường dẫn dữ liệu từ thiết bị ngoại vi tới máy tính chủ ( Host ) . Các đường dẫn này là đường nối thông tin một chiều, 16 đường từ Host  và 16 từ mạch điều khiển. Các đường dẫn liên tục đòi hỏi mạch chủ nếu có thông tin gì cần chuyển. Mỗi thiết bị USB cần được cài đặt Driver khi máy tính bật. Nếu khi đó máy tính tắt, các thiết bị sử dụng USB sẽ cài đặt lại Driver để chúng có thể hoạt động.

Ở phiên bản USB trước, có hai tiêu chuẩn thiết bị chủ điều khiển : một do Intel hỗ trợ mang tên UHCI ( Universal Host Controller Interface), nhưng đã bị EHCI ( Enhanced Host Controller Interface  ) thay thế với USB 2.0. USB-IF có vai trò điều khiển công nghệ đứng sau USB và họ yêu cầu chỉ được phép có một công nghệ điều khiển chủ ( Host ) duy nhất trong USB 2.0, bởi nếu không thì các nhà sản xuất phần cứng sẽ gặp vấn đề khi làm việc với USB 1.x. Kể từ tháng 9 năm 2008 đến giờ chúng ta vẫn sử dụng tiêu chuẩn USB 2.0, nhưng điều này sẽ sớm thay đổi với USB 3.0. Tuy USB 3.0 có thể có mặt trên thị trường trong năm nay nhưng tất cả các thiết bị USB cũ vẫn được tương thích ngược, tức là bạn có thể cắm thiết bị USB 2.0 vào cổng USB 3.0 của một chiếc máy tính mới.

Làm cách nào để thêm cổng USB 2.0 vào chiếc PC cũ?

Phải làm gì để thêm cổng USB 2.0 vào chiếc máy tính cũ? Bạn có thể thực hiện điều này bằng các card bổ sung trong bo mạch chủ. Có rất nhiều hãng điện tử cung cấp card mở rộng USB như vậy.  

Bạn có thể mua được một card mở rộng USB 2.0 với 4 cổng ngoài và 2 cổng trong với giá $15. Chiếc card này sẽ cài vào khe cắm PCI trên bo mạch chủ. Dưới đây là hướng dẫn từng bước cách cài đặt card USB mới vào máy tính: 

\"\"

Việc cài đặt cổng USB chỉ trở nên cần thiết nếu trên máy tính của bạn chưa có cổng USB 2.0. Một số máy tính chỉ có 2 cổng ở phía sau. Bạn có thể cài card mở rộng hoặc mua thêm một ổ cắm USB để tăng số cổng USB mà bạn có, đủ chỗ chứa cho cả máy in, camera và các thiết bị khác. Còn với những ai không muốn cài card mở rộng thì dưới đây là hướng dẫn.  

Cài card mở rộng USB lên PC cũ 

Ở mặt sau máy tính, mỗi card được cài đều đảm nhiệm một chức năng mới. Ví dụ, card này cho phép máy tính truy cập mạng, trong khi card khác lại hỗ trợ màn hình. Như bạn đã thấy, trong ảnh có 2 card mở rộng USB được cài, mỗi card có hai cổng. Đầu tiên, hãy ngắt toàn bộ nguồn điện khỏi máy tính. 

\"\"

Mở vỏ máy máy tính , tháo vít hoặc nậy mặt sau hoặc mặt trên vỏ máy. Sách hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất sẽ cho bạn biết cách mở vỏ máy đối với một số trường hợp quá khó. 

\"\"

Tìm một khe cắm PCI mở trên bo mạch chủ. Trong ảnh, máy tính này có 5 khe cắm. Vùng mở ở phía  cuối là nơi đặt cổng USB. Nếu vùng này đã bị đóng, có thể gỡ tấm phủ bằng cách tháo ốc. Thường thì mỗi card chỉ có một con ốc duy nhất ở nắp vỏ máy.  

\"\"

Khi lắp card vào, hãy bắt đầu từ phía xa nhất so với case và lắp từ ngoài vào. Card nên song song với khe cắm. Lắp card thật chắc chắn rồi gắn lại ốc. 

\"\"

Lắp lại vỏ máy, cắm điện và bật máy tính. PC sẽ tự động nhận ra card mở rộng USB. Không nên cắm các thiết bị USB vào trước khi bật máy tính sau khi lắp đặt, bởi việc này có thể ảnh hưởng đến khả năng cài đặt của card. 

CHÚ Ý: Khi xử lý phần bên trong máy tính, hãy luôn đặt chân xuống đất để tránh điện tĩnh đi vào bo mạch chủ. Đồng thời bạn nên làm việc trên một mặt phẳng ổn định. 

Tương lai của USB

WUSB

WUSB làm việc theo nguyên lí băng thông cực rộng của công nghệ sóng vô tuyến Radio . Bó dựa trên kỹ thuậ truyền dữ liệu không dây để tạo nên kết nối an toàn và có tốc độ cao giữa những thiết bị với nhau .

Theo lí thuyết WUSB có tôc độ truyền dữ liệu cao nhất là 480 Mbps . Hiệu suất làm việc tốt nhất với phạm vi trong mạng 10m . Nhưng trong điều kiện thực tế thì có tốc độ 50 – 100 Mbps và cụ li truyền dữ liệu ngắn hơn và hiệu suất giảm đi khi khoảng cách tăng lên .

USB 3.0

Công nghệ USB 3.0 sắp tới sẽ sử dụng sợi quang hoạt động được với các bộ nối bằng đồng cũ. Việc chuyển sang USB 3.0 sẽ làm thỏa mãn cơn khát của những người tiêu tốn nhiều bộ nhớ, đồng thời đảm bảo tốc độ truyền dữ liệu cực nhanh từ các thiết bị cầm tay sang những hệ thống để bàn. Công nghệ này cũng sẽ đẩy mạnh những công nghệ di động khác bởi chúng ta có thể truyền dữ liệu cực nhanh từ thiết bị này sang thiết bị khác.  

USB 3.0 hay còn có tên gọi SuperSpeed USB có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn , khả năng khuyếch đại điện năng lớn hơn . Nó cũng có hệ thống quản lí năng lượng tốt hơn do vậy ngay cả những Host hoặc những thiết bị USB sẽ đều có chế độ tiết kiệm điện năng khi không sử dụng .

 \"\"\"\"\"\"