Có thể bạn chưa biết: Độ dài cáp USB như thế nào là hợp lý và không ảnh hưởng đến hiệu suất?

Cũng giống như các loại dây cáp khác, cáp USB có nhiều mức độ dài khác nhau. Một số ngắn khoảng vài cm, trong khi cũng có những “biến thể” dài tới vài mét, tất cả tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của người dùng.

Tuy nhiên độ dài cáp USB như thế nào là hợp lý và không ảnh hưởng đến hiệu suất truyền dữ liệu? Hãy cùng tìm hiểu ngay sau đây.

Độ dài cáp USB có ảnh hưởng thế nào?

Trước tiên cần phải hiểu vai trò của chiều dài cáp USB đối với hiệu suất của nó. USB là một giao diện phổ biến, thường được sử dụng để truyền dữ liệu hoặc nguồn điện từ thiết bị này sang thiết bị khác. Khi hai thiết bị được kết nối qua cáp USB, chúng sẽ sử dụng các gói dữ liệu để giao tiếp với nhau. Nhưng để đảm bảo rằng phía thiết bị nhận có thể nhận được từng gói dữ liệu một cách chính xác, thiết bị nguồn sẽ đợi tín hiệu báo nhận từ đích trước khi gửi gói dữ liệu tiếp theo.

Tuy nhiên, thiết bị nguồn chỉ có thể chờ trong một khoảng thời gian cố định (PDF), thường tính bằng nano giây, trước khi nó coi một gói dữ liệu chậm trễ là bị thất lạc và yêu cầu gửi lại. Vì vậy, thời gian là yếu tố cực kỳ quan trọng trong một luồng dữ liệu truyền hiệu quả từ thiết bị này sang thiết bị khác. Và việc một gói dữ liệu phải di chuyển trong bao lâu trước khi nó đến thiết bị nhận sẽ ảnh hưởng đến mức thời gian đó.

Thực tế này dẫn đến việc chiều dài sẽ có tác động đáng kể đến hiệu suất truyền dữ liệu của cáp USB. Nếu cáp ngắn, thời gian di chuyển dữ liệu từ nguồn đến đích (còn được gọi là độ trễ truyền tín hiệu) sẽ ít hơn. Nhưng ngược lại nếu cáp USB quá dài, độ trễ truyền tín hiệu sẽ cao hơn và có thể làm giảm đáng kể tốc độ truyền dữ liệu.

Một yếu tố khác cũng quan trọng không kém đi nói đến độ dài cáp USB là mức suy giảm cường độ tín hiệu. Khi một tín hiệu dữ liệu truyền qua cáp USB, nó sẽ gặp phải điện trở và do đó bị mất một phần sức mạnh. Dữ liệu truyền đi càng xa, tín hiệu càng suy giảm. Sau một thời điểm nhất định, cường độ tín hiệu quá thấp sẽ khiến thiết bị nhận không thể giải mã.

Vì vậy, cáp USB chỉ có thể dài đến một mức nhất định để tránh độ trễ truyền tín hiệu quá lớn hoặc suy giảm cường độ tín hiệu quá nhiều.

Chiều dài tối đa của cáp USB

Chiều dài tối đa của cáp USB tùy thuộc vào thế hệ USB mà nó hỗ trợ. USB-IF (USB Implementers Forum), tổ chức chịu trách nhiệm duy trì tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật cho từng thế hệ USB, khuyến nghị chiều dài cáp tối đa cho 2 thế hệ USB đầu tiên — USB 1.0 là 3 mét và USB 2.0 là 5 mét. Ngoài ra, USB-IF không đề xuất chiều dài cáp tối đa cho bất kỳ thế hệ USB nào khác nữa. Thay vào đó, có những yêu cầu cụ thể mà cáp USB phải đáp ứng để đảm bảo hiệu suất, bao gồm độ trễ và suy hao truyền tín hiệu.

Đối với các yêu cầu hiệu suất, chiều dài thực tế tối đa của cáp USB 3.2 Gen 1 (còn được gọi là USB 3.0, USB 3.1 Gen 1) là 2-3 mét. Tương tự, cáp USB 3.2 Gen 2 (còn gọi là USB 3.1, USB 3.1 Gen 2) và USB 3.2 Gen 2 × 2 có thể dài tối đa 1 mét. Và cuối cùng, cáp USB 4 sẽ được giới hạn ở mức độ dài tối đa là 0,8 mét.

Đáng chú ý, USB-IF đề xuất độ dài thực tế hơi khác nhau cho cáp USB 2.0 và USB 3.2 Gen 1 sử dụng đầu nối USB-C. Điều này rất có thể là do đặc điểm kỹ thuật của cáp USB-C bao gồm các yêu cầu cung cấp điện năng cao hơn. Ví dụ: tất cả cáp USB-C phải có định mức thực là 3A hoặc 5A, cho phép chúng cung cấp công suất lên đến 240W.

Cáp USB 3.2 Gen 1 Type-C có thể dài tới 2 mét, trong khi cáp USB 2.0 Type-C có thể dài tới 4 mét.

Một trong những lý do chính khiến chiều dài cáp USB tối đa giảm theo mỗi thế hệ USB mới nằm ở tốc độ truyền dữ liệu. Điều này là do, với các thế hệ mới, tốc độ truyền dữ liệu sẽ nhanh hơn. Do đó, cáp USB phải có độ trễ truyền tín hiệu thậm chí còn thấp hơn, điều này chỉ có thể đạt được bằng cách giảm chiều dài cáp.

Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là các chiều dài cáp này chỉ hợp lệ với cáp USB đồng thụ động, loại cáp phổ biến nhất mà bạn sẽ tìm thấy trên thị trường. Các loại cáp khác có thể có chiều dài tối đa lớn hơn trong khi vẫn đạt được tốc độ tương tự.