Tham dự Tech Lounge

Tham dự Tech Lounge


Tại sao kết nối USB ban đầu không được thiết kế cắm chiều nào cũng được?

bk9sw
29/6/2019 9:59Phản hồi: 137
Tại sao kết nối USB ban đầu không được thiết kế cắm chiều nào cũng được?
Chuẩn kết nối Universal Serial Bus (USB) được khai sinh từ cách đây 20 năm và nó đã trở thành một kết nối cực phổ biến khi xuất hiện trên hầu hết các thiết bị ngoại vi từ con chuột, bàn phím đến, USB drive, ổ cứng di động … Tuy nhiên, thiết kế đầu cắm USB nguyên thủy (USB chuẩn A hay USB-A) vẫn là thứ khiến người dùng công nghệ ghét nhất, gây phiền hà nhất bởi không thể cắm đảo chiều như Lightning hay USB-C hiện tại. Nói về thiết kế này, nhà đồng phát minh USB - Ajay Bhatt đã tiết lộ lý do và mục đích của thiết kế này.

Vào những năm 90, Ajay Bhatt lúc đó đang lãnh đạo một nhóm kỹ sư của Intel nhằm giải quyết mớ hỗn độn của những loại cáp, cổng kết nối, đầu kết nối mà người dùng đang phải đối mặt trên máy tính và thiết bị công nghệ. Bhatt từng đề cập đến vấn đề này trong một cuộc phỏng vấn với PCWorld trước đây và mục tiêu của ông đơn giản là muốn giúp các thành viên trong gia đình in một thứ gì đó từ máy tính mà không cần phải gọi mình mỗi khi in.

Bhatt nói với những kinh nghiệm mà nhóm của ông có lúc đó thì việc tạo ra USB không dễ. Ông cũng thừa nhận rằng sự phiền toái lớn nhất của thiết kế đầu cắm USB-A là nó không thể cắm ngược. Thế nhưng có lý do chính đáng để thiết kế nó như vậy đó là: Intel và các đối tác đã phải thuyết phục các nhà sản xuất PC vốn rất nhạy cảm về chi phí đón nhận chuẩn kết nối USB. Việc làm một đầu cắm tròn hoặc có thể đảo ngược sẽ làm chi phí tăng gấp đôi.

"Một đầu cắm USB có thể cắm theo cả 2 chiều sẽ cần gấp đôi số lượng dây dẫn và mạch, từ đó tăng gấp đôi chi phí sản xuất," Bhatt nói.


Parallel_port.jpg
Vào thời điểm ra mắt, kết nối USB được định hướng thay thế nhiều cổng và đầu cắm có kích thước khổng lồ lúc đó như cổng Serial hay Parallel (ảnh trên) thế nhưng nó còn thay thế thành công cổng FireWire - một kết nối có tốc độ cao hơn nhưng đắt hơn của Apple. Nhiều năm sau đó, USB phát triển bùng nổ đúng như tên gọi của nó - một kết nối Universal và trở thành một tiêu chuẩn kết nối "quốc dân" được nhiều loại thiết bị sử dụng. Sự xuất hiện của các loại adapter còn khiến USB trở nên đa năng hơn, chẳng hạn như kết nối Ethernet với adapter USB sang RJ-45.

USB-A_vs_USB-C.jpg
Tiêu chuẩn USB mới là USB-C cuối cùng cũng đã giải quyết yếu tố phiền nhiễu khi xưa của USB-A và nó được phát triển tốt ngay từ đầu với việc hỗ trợ sạc công suất cao PowerDelivery, băng thông dữ liệu lớn hơn và tiện dụng hơn khi có thể cắm theo cả 2 chiều. Laptop có thể sạc với cổng USB-C và việc Thunderbolt 3 cũng khai thác cổng USB-C khiến chiếc cổng này trở nên đa năng hơn bao giờ hết. MacBook và nhiều mẫu laptop cao cấp hiện tại chỉ cần đến vài cổng USB-C là có thể thay thế tất cả các cổng kết nối truyền thống.

Ajay_Bhatt.jpg
Cảm ơn Ajay Bhatt cùng các kỹ sư Intel đã đem chuẩn kết nối đa năng này đến với thế giới. Ajay Bhatt hiện 61 tuổi, sinh tại Bombay, Ấn Độ và từng là giám đốc mảng I/O của Intel. Ngoài USB, ông còn tham gia phát triển các chuẩn kết nối như PCI Express và AGP. Ông được bình chọn là 1 trong 50 người Ấn Độ có tầm ảnh hưởng nhất thế giới.
Theo: The Verge
137 bình luận
Chia sẻ

Xu hướng

AC 7731
TÍCH CỰC
5 năm
và đến bây giờ nó đã trở thành mẫu mực của hầu như mọi USB
Congcu
CAO CẤP
5 năm
@ZeusFate Ông chém à, google free nên ko cần cắt đâu, đắt lắm. Ảnh kèm là USB-C cắm đc 2 chiều, còn cái 1 chiều A và B đều có 4 dây thôi.
D721E75A-4803-488C-8367-2D5D4A4566DC.png
ZeusFate
TÍCH CỰC
5 năm
@Congcu https://i.stack.imgur.com/Aovh5.png
Sơ đồ của Type C. Cái ảnh ông đưa là 1 trong ứng dụng của Type C cần nhiều dây nối. Nếu là type C sang type A thì chỉ cần 4 dây là đủ
http://www.iveckle.com/upload/veckle/images/products/usb-c-cable/usb-c-cable-with-aluminum-connector/ETC00103.01.jpg
Có nhìn thấy sơ đồ bố trí chân cắm ngược để cắm 2 chiều ko, người ta đấu chéo ngay tại đầu cáp chứ ko thằng điên nào đi 2 lần dây cả. Mà lần sau bớt xàm lông tranh luận mà ko lắp não
Anhcasa
ĐẠI BÀNG
4 năm
@ZeusFate Dùng để sạc pin thì chỉ cần 4 dây thôi
mr_kaboom
ĐẠI BÀNG
3 năm
@ZeusFate Cái câu trả lời ấy nó sẽ đúng vào thời điểm ấy. 20 năm trước về khả năng chế tạo đại trà chưa đủ để thu nhỏ cái cổng bằng kích cỡ cổng A mà gấp đôi số lượng chân được. Nếu có thì nó lại phức tạp hơn và giá thành cao hơn. Trong khi ở đây mục tiêu ban đầu là muốn nó được phổ biến. Để phổ biến nhanh nhất thì làm nó đơn giản nhất cũng là hợp lý thôi.
Còn apple ấy mà. Nếu mà hướng đến trải nghiệm người dùng thì bỏ mấy cái trò bánh xe, chân đế với bảo vệ môi trường đi 🤣
Bây giờ thì trong tủ đầy những loại cáo đầu USB như vầy!
Cái sau này người ta gọi là cải tiến thôi.
Quan trọng vẫn là cái đầu nghĩ ra đầu tiên 😃
Phải như ban đầu nghĩ ra truyền dẫn không dây là ngon rồi... hihi... nhớ tesla
@ttt358 Nghĩ ra thì cũng có thể nghĩ ra rồi nhưng chắc là giới hạn kĩ thuật + chi phí đắt đỏ khi chế tạo nên người ta không phát triển thôi.
Đội ơn bác
@xuhariver bảo vệ môi trường kinh khủng khiếp. Tưởng tượng cái thời mà mỗi thiết bị của mỗi hãng lại đi kèm 1 chuẩn kết nối riêng, thêm vào đó là thiết bị đầu chuyển.
Người ấn ở Mỹ lắm người giỏi
BenGlo
CAO CẤP
5 năm
@bitme Vâng Taiwan thuộc cái gì Trumg Quốc ấy
bitme
TÍCH CỰC
5 năm
@BenGlo Chỉ có bọn TQ nói Taiwan là thuộc TQ giống như nó vẫn tuyên truyền HS, TS (mà bọn nó cướp của VN) thuộc TQ chứ ai đã sống ở Taiwan thì thấy là Taiwan là một nước độc lập hoàn toàn, lãnh đạo họ do dân bầu chứ không phải do ông Tập chỉ định. Thậm chí Taiwan tuy nói tiếng TQ và dùng chữ TQ phồn thể nhưng họ văn minh hơn hẳn TQ. Chính xứ Đông Lào lại giống TQ hơn là Taiwan đó (giống từ thể chế đến những cái lưu manh của TQ). Bà Thái Anh Văn là người rất căm ghét TQ ra mặt chứ không như lãnh đạo xứ Đông Lào còn mời Tập đến phát biểu ở Quốc Hội cách đây mấy năm.
@bitme Bạn nói rất đúng, tôi ở đài loan và đó là sự thật, phải đăng nhập để like cho bạn
@bitme Ý mình là như vậy. Tquoc đông hơn ấn nhưng k được như ấn
danhloisp
ĐẠI BÀNG
5 năm
Nó dc thiêt kê cách đay 20năm và sau do usb-C ra đơi.sau lại đem thiết kê cua 20nam sau để gán cho 20năm trước? Như kiểu tại sao các laptop ban đầu sao k mỏng và pin trâu như bay giờ? Khoa học càng ngày càng tiến bộ và có thể giai quyết các vấn đề mới phát sinh nên sau này các cải tiến ban đâu còn bất cập thì mới có cái dau này. k có cái ban đầu sao có cái ngày nay mà cải tiến. M k nghĩ ong này đã nghĩ ra thiết kê kiêu như usb c bay gio. Thoi do usb a đa dc coi la bươc ngoặc roi
Vậy là mấy thằng sản xuất PC nó kìm hãm ý tưởng ghê lắm. Cũng phải thôi, vì tiền là tất cả. Còn ông Apple được tự do bay nhảy trên cái thiết kế của mình nên ông hét giá trên trời luôn.
Bây giờ điện thoại sạc ko dây, kết nối máy tính qua wifi luôn. Bỏ hết tất cả các cổng.
konkot
TÍCH CỰC
5 năm
và nó cũng làm mọi thứ trở nên rắc rối hơn khi tất cả thiết bị đều cần driver
cuibap1989
ĐẠI BÀNG
5 năm
@konkot Cổng kết nối thì liên quan j đến driver ? Nó chỉ đóng vai trò dây dẫn giữa 2 thiết bị, và để pc nó nhận ra thiết bị đang kết nối với nó là gì thì phải cần driver.
Azkan
TÍCH CỰC
5 năm
@konkot Bạn nói vậy là sai rồi. Chỉ 1 phần nhỏ thiết bị dùng cổng USB cần driver thôi.

Thiết kế của cổng USB không chỉ là về cái cổng vật lý mà còn là về giao thức kết nối giữa device (thiết bị đầu cuối sử dụng giao tiếp USB) và host (thường là PC). Specification (hiểu nôm na là thông số kỹ thuật) của giao thức USB có quy định sẵn rằng mỗi 1 device phải hỗ trợ 1 số standard descriptor (mô tả cơ bản - dịch sang tiếng Việt khó thật) và những function specific descriptor (mô tả chức năng) khác. Standard descriptor thì là cố định rồi, thiết bị USB nào cũng phải có. Function specific descriptor thì được chia thành các class (lớp) khác nhau, ví dụ như Audio, Video, HID (Mouse/Keyboard...), Hub, Mass Storage... Mỗi class có 1 thông số kỹ thuật và định dạng dữ liệu riêng. Lưu ý thêm, có 3 class rất đặc thù là Miscellaneous (tạm hiểu là hỗn hợp), Application Specific (Ứng dụng riêng biệt) và Vendor Specific (tùy thuộc vào nhà sản xuất).

Nếu 1 thiết bị tuân thủ 100% spec của giao thức USB và nằm ngoài 3 class đặc thù trên thì thiết bị đó không cần driver. Ví dụ đơn giản là chuột, bàn phím (được xếp vào HID), webcam (UVC), USB stick (mass storage)... Nhưng nếu nhà sản xuất thiết bị liệt thiết bị vào 3 class bên trên thì những thiết bị đó sẽ cần driver.

Lấy 1 ví dụ cụ thể. Mình hiện tại đang phát triển 1 module 3D Depth Camera. Thiết kế demo trước đó mình phát triển dựa theo UVC (USB Video Class) để gửi dữ liệu hình ảnh về máy tính. Với thiết kế này, mình chỉ cần cắm board vào máy tính và bật ứng dụng Camera đi theo Windows 10 là xem được hình mà không phải làm gì thêm. Hiện tại do yêu cầu của đối tác nên mình bắt buộc phải nén ảnh để phù hợp với băng thông của USB 2.0. Vấn đề ở đây là UVC chỉ hỗ trợ 1 số định dạng hình ảnh, và trong đó không có định dạng nén của mình, vì thế mình phải xử lý bằng cách vẫn sử dụng cách gửi dữ liệu như chuẩn UVC, nhưng trên máy tính cài 1 driver tự viết để nhận dữ liệu và đọc theo 1 cách hoàn toàn khác với cách đọc của chuẩn UVC.
goldenstar
TÍCH CỰC
5 năm
@konkot So với việc cắm 5 thiết bị có cổng khác nhau thì việc cài driver còn sướng hơn nhiều.
BenGlo
CAO CẤP
5 năm
@Azkan Chỉ có Phích cắm và ổ điện không cần driver thôi, nhỉ?
Cho mình hỏi là USB-C nó cho phép sạc tối đa là 100W với điện thế 5V thì dòng điện của nó phải ít nhất 20A tức ngang dòng điện lớn nhất được phép đi qua cầu dao tổng trong mỗi gia đình trong khi dây điện trong gia đình rất lớn để có thể đáp ứng dòng điện đó. Mà như bài nói là để cắm được ngược chiều thì nó phải nhân gấp đôi số dây điện có nghĩa là dây cáp USB -C sẽ to bằng 4 sợi dây điện nối với cầu dao tổng của gia đình vậy sơ sơ cái dây cáp này sẽ ngang cổ tay đứa bé à?
kdg
ĐẠI BÀNG
5 năm
@dlv.pro.thick.game Bạn nhầm nhọt giữa dòng đầu ra với dòng đầu vào rồi.
Tối đa usb c là 100w, với hiệu điện thế 5v thì dòng của nó là 20A
và dòng dây dẫn nhà thím chỉ là 100/220 ~ 0.5A thôi
Và dòng 20A kia thì dây dẫn của type c nó thừa khả năng luôn (Thường dây sạc dòng cao thì sẽ có 2 dây dẫn điện khá to để truyền tải điện năng, bạn mổ thử các dây vooc của bọn oppo thì biết)
@kdg Nhiệt sinh ra trong trường hợp bạn nói nó như này. Giả sử dây dẫn có điện trở 0.5 ôm thì nhiệt sinh ra trong dây dẫn gia đình là. 0.5^2*0.5= 0.125w rất nhỏ đúng không. Còn sợi dây cáp usb 20A là 20^2*0.5 = 200W nếu sợi dây đó dài 1m thì sờ vào nó nóng bỏng đấy.
@dlv.pro.thick.game Không phải cổng USB nào cũng có điện áp 5V, đơn giản như hiện nay QC3.0 đã có điện áp 12V rồi nên nếu để truyền tải công suất 100W thì người ta sẽ nâng điện áp lên.
@dlv.pro.thick.game Chẳng có ai làm cục sạc 5v 100w hết bạn ơi. Lý do vì sao thì như bạn nói đó.
Lại xạo quần. Nếu làm 2 chiều, thì từ 4 chân lên 8 chân nó cũng chả tăng bao nhiêu chi phí, đơn giản là làm nó nhỏ lại một nửa. Ra chợ Nhật Tảo mua sỉ chắc có 200d/cái, làm 8 chân thì chừng 300d/cái là cùng.
Tại lúc đó chưa nghĩ ra thôi!
Ấy là chưa kể cái cổng cắm xong nó cứ tuột ra, khó chịu thấy pà!
@Nguyen N°5 Cái usb 32 Gb bây giờ 100k, bạn biết 10 năm trước giá lên cả triệu, nói tới đây hiểu chưa
@Nguyen N°5 Ngoài chi phí tăng gấp đôi do tăng số chân kết nối thì còn tăng thời gian chế tạo tăng điểm mạch hàn trên bo mạch tăng vật liệu hàn tăng diện tích vì 20 năm trước đâu ai làm nhỏ hơn đc. Đẩy chi phí lên gấp đổi cho cái cổng usb nhưng cũng đẩy gấp đôi chi phí cho cả bo mạch hàn. Thành ra gấp 4 Lần rồi chứ ít. Giá lúc đó chua chát lắm. Cái máy tính bán hồi đó lên đến cả chục nghìn dola chứ ít đâu
Azkan
TÍCH CỰC
5 năm
@Nguyen N°5 Bạn suy nghĩ quá thiển cận rồi. Nên nhớ rằng 4 chân hay 8 chân nó chỉ là ở cái cổng kết nối. Cái thực sự đáng tiền là con IC điều khiển kìa. Với USB type A/B thì con IC điều khiển chỉ cần 2 chân cho dữ liệu là DM và DP, thêm 1 chân ID cho OTG nữa là 3 chân. Trong khi đó số chân cần cho dữ liệu của USB Type C là 10 chân.

Cứ giả sử rằng thiết kế đầu cắm 2 chiều thay thế cho A/B đơn giản chỉ là gấp đôi số chân đi, thì ok thiết kế đó sẽ cần con IC điều khiển có thêm 3 chân nữa (DM, DP và ID). Bên trong con IC sẽ cần thêm ít nhất là 1 bộ serdes, 1 SIE (serial interface engine), kéo theo là diện tích của con IC tăng lên gần gấp đôi. 1 lần đặt làm IC là ngta sẽ làm trên 1 miếng wafer có diện tích cố định. Diện tích 1 con IC tăng lên gần gấp đôi nghĩa là số lượng IC trên 1 wafer sẽ giảm đi 1 nửa, nghĩa là riêng con IC điều khiển thì giá thành sản xuất đã gấp đôi rồi.

1 công nghệ là bao gồm rất rất nhiều thứ đi kèm, đừng chỉ nhìn bề nổi mà phán xét cả 1 công nghệ.
@Nguyen N°5 Bạn nghĩ 1 cái máy tính nó có bao nhiêu cổng USB rồi cổng đó còn cắm vào thiết bị nữa. Số tiền không nhỏ đâu.
Lúc đó cũng cách mạng đó chứ. Nhỏ mà có võ thật sự, Luc trước mỗi hãng 1 hay 2 chuẩn riêng. Không có sự thống nhất và quá to so với USB, nhưng cá nhân mình cái ghét nhất của USB là phải mất 3 lần mới cắm được.
Thomas6688
TÍCH CỰC
5 năm
Xin lỗi ông vì đó giờ mắng nhiếc ông nhiều lắm 😃-
Làm ơn chuyển qua chuẩn C hết đi , cái chuẩn này chiếm diện tích với lại cắm trật tới trật lui thấy bực , chuẩn A nó đã già lắm rồi cho nó nghỉ ngơi đi !
@nguyennhut0507 Loại bỏ luôn HDMI displayport chuyển hết sang dạng C cho dễ dàng, mỗi lần mò mò cắm là bực cái mình.
@nguyennhut0507 Đc thế thì còn gì bằng type c giờ cũng rẻ rồi
tiếc cho cổng firewire của apple, bao giờ cũng vậy, đơn giản tiện dụng và tốc độ cao hơn đứt USB, chỉ vì lúc đó apple còn quá yếu và MS đi lên mà giờ mọi người đang phải chịu đựng xài cái cổng khuyết tật này.
firewire vừa tiện dụng, truyền đa thông tin, tốc độ cao, khả năng truyền năng lượng lớn. apple luôn đi trước thời đại chỉ tiếc là ko gặp thời.
@king_of_mar1311 firewire ra sau mà. Apple bán bản quyền đắt thấy mồ. Tốc độ càng cao thì càng tốn tiền chế tạo. USB nhieeuf thiết bị giá rẻ đủ tiện dụng
@king_of_mar1311 firewire là chuẩn độc quyền, tích hợp thì mất tiền cho apple, tại apple tham chứ chả có thời thế gì hết
upload_2019-6-29_20-57-31.png


USB thì nhìn thấy ký hiệu này là cắm đúng đầu rồi, các bạn cứ để ý là thấy
Cheatmo
ĐẠI BÀNG
5 năm
@tuan9945 Quan trọng là cái cổng USB bạn cắm vào thì không có ký hiệu này
@tuan9945 Ko chuẩn , vì ngay cả cái ngõ cắm trên pc cũng ko đồng nhất hướng đâu bạn
@trongvongbankinh Mình rất ít khi cắm ngược đầu usb và micro usb, vì thường thống nhất các thiết bị là cổng cái sẽ có phần đặc quay lên. Cầm sợi cáp lật phần đặc xuống dưới là oke.
Còn micro usb thì đa số các hãng sẽ làm phần đáy nhỏ quay lên trên. Trừ thằng oppo đáy nhỏ quay xuống
do chi phí
@vn_ninja Chống chế đấy
@trongvongbankinh 20 năm trước đâu phải bây giờ mà chống chế

Xu hướng

Bài mới









  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2024 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: Số 70 Bà Huyện Thanh Quan, P. Võ Thị Sáu, Quận 3, TPHCM
  • Số điện thoại: 02822460095
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019