Những điều cần biết về USB 3.0

Chuẩn Universal Serial Bus đã đi được một chặng đường dài kể từ khi xuất hiện vào năm 1996. Được hẫu thuận bởi một loạt các công ty lớn mà dẫn đầu là Intel, Compaq và Microsoft, tiêu chuẩn này cung cấp một số tính năng chưa từng có vào thời đó,
trong đó có khả năng kết nối ngoại vi mà không phải tắt máy tính đi, và hoạt động mà không cần kết nối AC riêng. Chuẩn này nhanh chóng trở nên phổ biến với sự xuất hiện của phiên bản 1.1 năm 1998, cho phép tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 12Mb/s, còn cho đến giờ hầu hết mọi chuẩn thiết bị đều đi kèm kết nối Hi-Speed USB 2.0.

 

USB 3.0 là bản tiếp theo của giao diện này. Mang tên Dubbed SuperSpeed USB, phiên bản mới này hứa hẹn tăng gấp 10 lần tốc độ ruyền dữ liệu kèm theo các tính năng cải tiến, trong khi vẫn tương thích với các thiết bị USB 2.0. Trong các phần tiếp theo chúng ta sẽ tổng hợp những thông tin cần thiết mà một người dùng máy tính cần biết về chuẩn USB thế hệ tiếp theo này. 

 \"\"

Một số thông tin về chuẩn USB 3.0:

Tốc độ cao hơn. Tiêu chuẩn mới này phá vỡ giới hạn truyền dữ liệu 480Mb/giây của USB 2.0 và nâng nó lên 4.8Gb/giây. Ban đầu các thiết bị USB 3.0 thường không có được tốc độ tối đa này, nhưng theo thời gian, chúng có thể đạt đến tốc độ 3.2Gb/giây, đủ nhanh để truyền một bộ phim HD 27GB trong hơn một phút, thay vì hơn 15 phút như với USB 2.0.

Hai chiều. Khác với các bản trước, khi mà dữ liệu chỉ có thể đi theo một hướng tại một thời điểm, USB 3.0 có thể đọc và ghi dữ liệu cùng lúc bằng cách đưa thêm hai đường dẫn nữa dành riêng cho việc truyền và nhận dữ liệu SuperSpeed, đưa tổng số kết nối từ 4 trong USB 2.0 lên 9 trong USB 3.0.

Hơn nữa, phương pháp phát tín hiệu sẽ chuyển sang một giao thức mới, đảm bảo rằng mạch điều khiển Host USB sẽ không liên tục truy cập một thiết bị được kết nối trước khi truyền dữ liệu. Thay vào đó, thiết bị USB 3.0 sẽ gửi đến Host một tín hiệu để bắt đầu quá trình truyền dữ liệu. 

Tiết kiệm điện hơn. Phương pháp phát tín hiệu kể trên cũng có nghĩa rằng các thiết bị đang không hoạt động sẽ không tiêu thụ điện bởi mạch điều khiển Host chỉ tìm kiếm băng thông dữ liệu động mà thôi. Điện áp hoạt động tối thiểu sẽ giảm từ 4.4 V  xuống còn 4 V. Trong khi đó, USB-IF đã tăng cường độ dòng điện đầu ra bus tối đa từ 500 mA lên 900 mA, và các hub USB sẽ hỗ trợ được nhiều thiết bị ngoại vi hơn. Ngoài ra các thiết bị tốn nhiều điện cũng sẽ sạc nhanh hơn.   

Tương thích ngược. Thiết bị USB 2.0 hiện tại của bạn vẫn sử dụng được trên cổng 3.0 và  ngược lại. Bạn sẽ tối đa hóa được băng thông khi dùng dây USB 3.0 với thiết bị và cổng USB 3.0, còn nếu cắm thiết bị 3.0 vào cổng 2.0 hoặc thiết bị 2.0 vào cổng 3.0 bạn sẽ có tốc độ USB 2.0 chuẩn. 

 \"\"

Do giao diện mới này đã được chuẩn bị kỹ lưỡng ngay từ đầu để chung sống hòa bình với chuẩn trước đó, nên bản thân bộ nối vẫn giữ nguyên với 4 kết nối USB 2.0 ở đúng vị trí cũ. Phía sau có thêm các chân thêm để nối tới những đường truyền ( lane ) mới dành riêng cho việc truyền và nhận dữ liệu SuperSpeed và chỉ kết nối được khi kết hợp với cổng USB 3.0 thích hợp.

 \"\"

Do đó chỗ cắm sẽ sâu hơn và phích cắm USB 3.0 sẽ dài hơn để tiếp xúc với phần cắm phía sau. Ngoài ra do phải dùng thêm dây dẫn nên dây cáp mới sẽ dày như cáp Ethernet. 

Các sản phẩm sắp ra và mức giá 

Sau khi đồng tạo ra Tổ chức hỗ trợ USB 3.0 Promoter Group hơn hai năm trước, và bị chỉ trích về việc cấm các đối tác phần cứng truy cập thông tin cần thiết, cuối cùng Intel cũng phát hành Giao diện Mạch điều khiển Host mở rộng vào tháng 8 năm 2008, tức là các thành viên khác của Tổ chức hỗ trợ USB 3.0 sẽ có thể bắt đầu phát triển giải pháp của riêng họ sau khi chuẩn kỹ thuật cuối cùng được công bố. 

 \"\"

Thật không may bởi chính Intel cũng không có kế hoạch hỗ trợ công nghệ này trên chipset của họ ít nhất là trước năm 2011 khiến việc đưa công nghệ này vào chính dòng bị hoãn lại. Nhưng dù sao NEC cũng đã có một giải pháp chip đơn trên thị trường mang tên  µPD720200. Loại chip này có kích thước 10 x 10mm, tiêu thụ tối đa 1W và có giá bán buôn $15.

Bo mạch chủ

Một số nhà sản xuất bo mạch vẫn phụ thuộc vào mạch điều khiển host của NEC để thêm chức năng USB 3.0 vào sản phẩm của họ. Asus đã có 4 phiên bản P7P55D-E cho bộ xử lý Intel LGA 1156 (Lynnfield) với mức giá dao động từ $180 đến $280, cũng như loại $300 P6X58D Premium cho chip Intel LGA 1366 (Bloomfield). Gigabyte cũng có 4 bo mạch nằm trong serie P55A với mức giá từ $135 đến $250. Ngoài ra còn có loại GA-X58A-UD7 có giá $350 và hai chipset 790X và 790FX của AMD với giá lần lượt là $140 và $185. 

 \"\"

MSI cũng đang nghiên cứu ít nhất một bo mạch chủ P55 trang bị USB 3.0 mang tên P55-GD85, và một bo mạch chủ khác dựa trên chipset 890FX sắp ra của AMD, sẽ ra mắt vào quý hai năm sau. 

Thiết bị

Có thể mất vài năm nữa thị trường thiết bị USB 3.0 mới thực sự nở rộ. Khi đó các thiết bị băng thông cao sẽ tự chuyển sang giao diện mới đầu tiên, nhưng trong hiện tại thì yếu tố giá – được điều chỉnh bởi nhu cầu và năng suất – sẽ tạm thời giới hạn sự phát triển các sản phẩm công nghệ cao.

 \"\"

Hiện tại chúng ta mới biết một số thiết bị hỗ trợ USB 3.0, hầu hết trong số đó đều có giá quá cao so với người dùng trung bình. Ví dụ như Super Talent đã tiết lộ một dòng sản phẩm ổ flash có dung lượng 64GB với giá là $400 và tốc độ truyền hứa hẹn là 320MB/giây.

Ổ cứng ngoài mới nhất của Buffalo mang tên DriveStation HD-HXU thì có mức giá hợp lý hơn: 1TB với giá $200 và bản 2TB với giá $400. Công ty này cũng công bố thiết bị ghi đĩa Blu-ray 12X USB 3.0 sẽ được bán tại Nhật với giá tương đương $451.

 \"\"

Card hỗ trợ

Card hỗ trợ ( Adapter ) sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc phổ biến cổng USB 3.0. Thay vì phải trả đến $150 cho một chiếc bo mạch chủ trang bị USB 3.0 mới, người dùng chỉ cần dành khoảng từ $30 đến $50 cho một chiếc card PCI Express 2 cổng tương thích với phần cứng hiện tại.   

Cần chú ý rằng Windows 7 không hỗ trợ sẵn driver cho USB 3.0, nhưng Microsoft dự định bổ sung tính năng này trong bản cập nhật sắp tới cho Windows 7. 

Tốc độ thực tế, hỗ trợ từ phía Intel và Light Peak 

Tốc độ tối đa trên lý thuyết và thực tế 

Lý thuyết và thực hành hiếm khi trùng khớp. Và tốc độ thực tế của USB có thể bị ảnh hưởng bởi rất nhiều nhân tố, từ tốc độ của máy tính và chipset, cho tới giao thức tổng và tác động của các thiết bị USB khác trên cùng bus. 

Vì thế, tuy USB 2.0 có tốc độ tối đa trên lý thuyết là 480Mb/s (60MB/s), nhưng tốc độ truyền dữ liệu thực tế lại chỉ đạt gần 280Mb/s (35MB/s). Không thể biết chắc chắn thiết bị USB 3.0 của họ sẽ đạt tốc độ bao nhiêu trước khi kiểm định, nhưng ngay cả nếu nó chỉ đạt 25% tốc độ tối đa như một số người vẫn nghĩ, thì tốc độ đọc và ghi cũng đã lên tới 1.2Gb/s (150MB/s).

 \"\"

Tức là việc truyền dữ liệu qua thiết bị USB ngoại vi sẽ không bị giới hạn bởi giao diện 35 MB/s nữa, mà bởi tốc độ của ổ. Thật không may, 150MB/s có thể vẫn chưa đủ để khai thác tối đa loại SSD nhanh nhất trên thị trường, nhưng cần nhớ rằng điều này còn tùy thuộc từng hoàn cảnh, và dù trong trường hợp nào thì mọi thứ cũng được cải thiện một khi hỗ trợ driver được cải tiến.  

Super Talent cho biết họ đã đạt tới tốc độ 320MB/s khi sử dụng driver UAS Protocol cho ổ flash USB 3.0 RAIDDrive sắp ra, còn Buffalo cho biết đạt tốc độ 130MB/s cho ổ DriveStation HD-HXU3. Còn OCZ vẫn chưa tiết lộ thông tin nào.

Bên cạnh dung lượng lưu trữ, bất kỳ thiết bị băng thông rộng nào làm việc được với USB 2.0 cũng sẽ hoạt động tốt hơn nếu được cập nhật thêm hỗ trợ USB 3.0, ví dụ như webcam độ phân giải cao, ổ Blu-ray ngoài, màn hình LCD lớn kết nối được qua ổ USB, camera số và nhiều thiết bị khác.   

Light Peak, Intel hoãn hỗ trợ USB 3.0 

Trong IDF hồi tháng 9, Intel đã trình diễn một giao diện cáp quang tốc độ cao dành cho PC mang tên Light Peak, hứa hẹn đạt tốc độ truyền tới 10Gb/s – gấp đôi tốc độ USB 3.0 – và có khả năng tăng lên tới 100Gb/s.

Light Peak là một giải pháp nhằm giảm số lượng cổng trên máy tính hiện đại, và sau này là để thay thế rất nhiều giao diện đang sử dụng, từ USB tới HDMI, DisplayPort, LAN và nhiều giao diện khác.

 \"\"

Hiện tại Intel dã hoãn kế hoạch đưa hỗ trợ USB 3.0 vào chipset cho tới ít nhất là năm 2011, khiến nhiều người dự đoán rằng có thể công ty này đang ưu tiên phát triển giao diện cáp quang của mình và dự định đưa giao diện này vào sản xuất hàng loạt vào đầu năm 2010. 

Ngoài ra còn một lý do khác là bộ phận chipset của Intel đang tập trung hỗ trợ nền tảng Nehalem, cũng như chuyển sang Express PCI 2.0 5GHz. Hãy nhớ khi chuẩn USB 2.0 được công bố vào năm 2010, chính NEC cũng đã giới thiệu mạch điều khiển tương thích đầu tiên, và phải đến tận tháng 5 năm 2002 Intel mới đưa hỗ trợ này vào chipset của họ với 845E, 845G và 845GL.

Nhưng cho dù kế hoạch của họ là gì thì việc thay thế USB – hay chỉ riêng việc kết hợp tất cả các giao diện vào một chuẩn đơn nhất – không phải là việc có thể làm một sớm một chiều. Những người dùng nào nnag cấp lên các bo mạch chủ đắt tiền của các hãng như Asus, Gigabyte và MSI sẽ có khả năng có ngay hai cổng USB 3.0, còn những ai vẫn giữ lại hệ thống hiện tại hoặc chỉ nâng cấp lên hệ thống tiết kiệm hơn sẽ chọn card mở rộng từ $30 đến $50. Giờ đây hãy cứ hy vọng sẽ có nhiều thiết bị USB 3.0 nữa ra đời.   

 

 \"\"