USB4 được giới thiệu vào năm 2019, nhưng thông tin về công nghệ này vẫn chưa phổ biến rộng rãi. Do đó, bài viết này PCMag sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về USB4, khám phá những tính năng nổi bật mà nó mang lại so với các phiên bản USB trước đó như USB 2.0, 3.0, 3.1 và 3.2 và nhìn nhận về tương lai của USB 4.
USB4 là gì?
USB4 là tiêu chuẩn kết nối USB mới nhất, do USB Implementers Forum (USB-IF) phát triển và công bố vào năm 2019. Được thiết kế để mang lại tốc độ truyền dữ liệu nhanh và kết nối đa dụng, USB4 tích hợp công nghệ Thunderbolt 3 của Intel, cho phép tốc độ truyền tải dữ liệu đạt tới 40 Gbps – gấp đôi so với USB 3.2 Gen 2×2. USB4 cũng hỗ trợ sạc nhanh, truyền tải video 4K và kết nối nhiều màn hình cùng lúc.
Đặc biệt, USB4 cho phép sử dụng một dây cáp USB-C duy nhất để kết nối các thiết bị, tạo nên một hệ thống kết nối thuận tiện và thống nhất. Dự kiến, USB4 sẽ được áp dụng rộng rãi trong các thiết bị di động, máy tính xách tay và máy tính để bàn trong thời gian sắp tới.
Đặc điểm nổi bật của USB4
Tốc độ truyền dữ liệu cao
USB4 đánh dấu một bước tiến lớn trong lĩnh vực công nghệ kết nối bằng cách hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu cực kỳ nhanh, lên tới 40 Gbps. Điều này không chỉ gấp đôi so với tốc độ tối đa 20 Gbps của USB 3.2 Gen 2×2 mà còn cao gấp bốn lần so với tốc độ 10 Gbps của USB 3.2 Gen 2.
Sự tăng trưởng về tốc độ này mang lại khả năng truyền tải dữ liệu cực kỳ nhanh chóng, cho phép người dùng sao chép và chuyển dữ liệu dung lượng lớn trong thời gian ngắn. Ngoài ra, với tốc độ truyền dữ liệu ấn tượng như vậy, USB4 mở ra cơ hội mới cho việc truyền tải video chất lượng cao, chơi game online mượt mà hơn và thực hiện các công việc đòi hỏi băng thông lớn mà không gặp phải bất kỳ trở ngại nào về tốc độ.
DisplayPort Alt Mode 2.0
USB 4 tích hợp hỗ trợ DisplayPort 2.0 bằng cách sử dụng chế độ thay thế DisplayPort (DisplayPort Alt Mode), điều này cho phép tận dụng hoàn toàn băng thông 80Gbps của cổng DisplayPort.
Bằng cách này, USB 4 có khả năng truyền tải dữ liệu đơn hướng với tốc độ cực cao tới màn hình, đủ sức mạnh để xử lý và hiển thị hình ảnh 8K một cách êm đềm và không gặp trở ngại, mở ra khả năng trình chiếu hình ảnh với độ phân giải cao mà không gặp bất kỳ gián đoạn hay chậm trễ nào.
Phân bổ tài nguyên tốt hơn cho video, PCIe
Thiết bị USB 4 có khả năng thực hiện “Protocol Tunneling”, một quy trình cho phép truyền đồng thời các loại dữ liệu như DisplayPort, PCIe, và USB, đồng thời phân chia băng thông một cách hiệu quả. Chẳng hạn, trong trường hợp bạn đang kết nối với một màn hình và đồng thời truyền dữ liệu tới một ổ cứng ngoài, USB 4 đảm bảo rằng cả hai hoạt động mượt mà mà không làm ảnh hưởng đến băng thông của nhau.
Điều này giúp tối ưu hóa việc sử dụng băng thông, đảm bảo rằng không có thiết bị nào bị cạn kiệt băng thông hoặc giảm hiệu suất vì thiết bị kia.
Sạc mạnh mẽ
Mọi thiết bị USB4 đều hỗ trợ USB Power Delivery (USB PD), cho phép chúng không chỉ truyền dữ liệu mà còn có khả năng sạc cho các thiết bị khác.
Ví dụ, bạn có thể dùng máy tính xách tay để sạc điện thoại thông qua cổng USB4, tương tự như với các chuẩn USB trước đây. Công suất sạc tối đa qua USB4 có thể đạt đến 100W, cho phép sạc nhanh cho một loạt thiết bị khác nhau.
Hỗ trợ đa nhiệm
USB4 hỗ trợ việc truyền tải dữ liệu, video và âm thanh thông qua một kết nối cáp duy nhất, giúp cải thiện hiệu suất sử dụng và tiết kiệm thời gian đáng kể.
Tương thích ngược
USB4 hỗ trợ tính năng tương thích ngược với các phiên bản USB trước đây như USB 3.2, USB 2.0 và cả Thunderbolt 3, đảm bảo các thiết bị sử dụng USB4 có thể tương tác và hoạt động mượt mà với các thiết bị USB hiện tại.
Đa nền tảng
USB4 được hỗ trợ bởi các hệ điều hành chính như Windows, macOS và Linux, cung cấp độ tương thích cao và khả năng sử dụng linh hoạt trên đa dạng các nền tảng.
Khả năng mở rộng
USB4 mang đến khả năng kết nối daisy-chain độc đáo, mở ra cơ hội cho việc kết nối tuần tự nhiều thiết bị USB4 với nhau chỉ qua một cáp duy nhất. Điều này không chỉ giúp giảm bớt sự phức tạp và cần thiết của việc sử dụng nhiều cáp kết nối khác nhau mà còn cho phép tối ưu hóa không gian làm việc, giảm clutter.
Kết nối daisy-chain qua USB4 cung cấp một giải pháp đơn giản và hiệu quả để mở rộng khả năng kết nối của các thiết bị, từ máy tính xách tay đến màn hình và các thiết bị ngoại vi, mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc tốc độ truyền dữ liệu.
Các phiên bản của USB4
USB4 1.0
Ra mắt vào năm 2019, chuẩn kết nối này sử dụng cấu trúc kênh kép, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ cao đến 40Gbps.
Trong phiên bản này, có hai mức tốc độ được định nghĩa rõ ràng: USB20Gbps và USB40Gbps với sự phân biệt rõ ràng thông qua ký hiệu được hiển thị trên logo của mỗi thiết bị, giúp người dùng dễ dàng nhận biết và lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu của mình.
USB4 2.0
Ra mắt vào năm 2022, phiên bản 2.0 của USB 4 đã chứng kiến một bước nhảy vọt về băng thông, được tăng gấp đôi lên đến 80 Gbps và có thể tăng cường lên đến 120 Gbps để đáp ứng nhu cầu về màn hình có tần số quét cao và độ phân giải lớn. Với khả năng truyền tải dữ liệu khổng lồ này, USB 4 Gen 2 có khả năng hỗ trợ xuất video lên màn hình 4K với tần số quét 240Hz hoặc thậm chí đạt tới 10K ở 60Hz.
USB 4 phiên bản 2.0 cũng đảm bảo tính tương thích với chuẩn DisplayPort 2.1 và được thiết kế để hoạt động chặt chẽ với PCIe 4.0. Tuy nhiên, dự kiến các thiết bị và cáp hỗ trợ USB 4 Gen 2 sẽ không ngay lập tức có mặt trên thị trường mà có thể sẽ được tung ra vào giữa hoặc cuối năm 2023.
So sánh USB 3.0 và USB4
| USB 3.0 | USB4 | |
|---|---|---|
| Tốc độ truyền dữ liệu tối đa | 5 Gbps | 120 Gbps (theo Thunderbolt 3) |
| Loại kết nối | Type-A, Type-B, Micro-B | Type-C |
| Hỗ trợ nguồn điện (Power) | 4.5W | 100W |
| Hỗ trợ video | Không | Có |
| Tương thích ngược | Có (ngược với USB 2.0 và 1.x) | Có (ngược với USB 3.0 và trước) |
| Hỗ trợ daisy-chaining | Không | Có |
| Hỗ trợ PCI Express (PCIe) | Không | Có |
| Điểm đặc biệt | Tốc độ tương đối nhanh | Tốc độ cực nhanh, hỗ trợ video, kết nối linh hoạt |
Vì sao lại có tên là USB4 thay vì USB 4?
Tên chính thức của chuẩn mới này là USB4, không có khoảng cách giữa “USB” và “4”. Quyết định này do USB Implementers Forum (USB-IF), tổ chức đứng đầu trong việc quản lý và phát triển các tiêu chuẩn USB, đưa ra. Mục đích của việc chọn tên USB4 là để phân biệt rõ ràng với các phiên bản USB trước đây như USB 3.0 hay USB 3.1 và tránh sự nhầm lẫn.
Ngoài ra, cách đặt tên USB4 còn cho thấy sự thay đổi trong cách đánh số phiên bản: thay vì có các bản nâng cấp nhỏ như USB 4.1 hay 4.2, các bản cập nhật sẽ được định danh dựa trên tốc độ truyền dữ liệu, chẳng hạn như USB4 100Gbps, nhấn mạnh vào khả năng và hiệu suất của chuẩn kết nối.
