Các tiêu chuẩn cáp khá rắc rối, nhưng đừng đổ lỗi cho USB-C

USB-C, tên chính thức là USB Type-C, được quảng cáo là cổng kết nối sẽ thay thế tất cả các loại cổng khác. Đây là một đầu nối đa năng, có thể cắm đảo chiều, thay thế các loại cổng như USB-A, USB-B, Lightning và Mini DisplayPort. Trên thực tế, tất cả các đầu nối USB khác đã được coi là lỗi thời vào năm 2014. Mặc dù bạn vẫn sẽ thấy USB-A, USB-B và các biến thể của chúng được sử dụng rộng rãi, nhưng rõ ràng USB-C là tương lai. Về lý thuyết, đầu nối USB-C đã mang đến mọi thứ chúng ta muốn - giờ đây chúng ta có thể sạc và truyền dữ liệu từ tai nghe, điện thoại thông minh, máy tính xách tay, v.v... bằng cùng một sợi cáp. Vậy tại sao chúng ta lại không hài lòng?

Các vấn đề với USB-C đã được ghi nhận rõ ràng. Các cổng và cáp không được dán nhãn đúng cách, những thiết bị và dây cáp không đáp ứng cùng một thông số kỹ thuật cơ bản, và việc sử dụng sai loại có thể làm hỏng thiết bị của bạn. Những lỗi này trở thành nỗi đau đầu đối với người dùng thông thường. Tuy nhiên, chúng ta không thể đổ lỗi cho USB-C về những vấn đề này. Trên thực tế, chúng là kết quả của việc USB-C thực hiện chính xác những gì nó được thiết kế để làm.

USB-C là một đầu nối, không phải là một giao thức

Cáp và phụ kiện USB-C có thể hỗ trợ nhiều giao thức khác nhau

Để hiểu mục đích của USB-C, và tại sao nó dường như không đáp ứng được kỳ vọng, chúng ta cần phân biệt giữa đầu nối và giao thức. Đầu nối là một giao diện vật lý kết nối một thiết bị với một thiết bị khác, phụ kiện hoặc nguồn điện, thường có dạng cổng, phích cắm hoặc ổ cắm. Cáp cắm vào đầu nối bằng các dây dẫn thường khớp với sơ đồ chân của cổng mà chúng đang kết nối. Trong khi đó, giao thức xác định cách các thiết bị và phụ kiện "giao tiếp" với nhau bằng cách sử dụng đầu nối. Ví dụ, USB Type-C là một đầu nối, nhưng Thunderbolt 4 là một giao thức.

Nếu sự phân biệt này có vẻ hoàn toàn mới mẻ, thì đó là vì lý do của nó. Các đầu nối đa năng như USB-C cho phép nhiều giao thức sử dụng cùng một loại cổng và cáp. Trước đây, điều này không thể xảy ra. Trước đây, cáp hoặc cổng sử dụng giao thức kết nối HDMI hoặc DisplayPort rất dễ nhận biết vì chúng sử dụng một đầu nối riêng biệt. Giờ đây, các giao thức như HDMI Alt Mode hoặc DisplayPort Alt Mode cho phép các tiêu chuẩn truyền thông này, từng chỉ dành riêng cho những đầu nối riêng biệt, truyền dữ liệu qua USB-C.

Trước đây, bạn có thể phân biệt cáp nguồn 140W với cáp nguồn 5W vì một loại sử dụng giắc cắm lớn hoặc đầu nối MagSafe, còn loại kia sử dụng đầu nối USB Micro-B hoặc Lightning nhỏ. Ngày nay, các cáp có công suất khác nhau có thể cùng sử dụng một đầu nối USB-C, nhưng hỗ trợ những giao thức USB Power Delivery khác nhau. Sự khác biệt vẫn tồn tại - chỉ là bạn không còn nhìn thấy chúng nữa.

Các giao thức làm phức tạp đầu nối USB-C

Khi quá nhiều giao thức sử dụng cùng một đầu nối, đó là một vấn đề

USB là viết tắt của Universal Serial Bus, và được quản lý bởi USB Implementers Forum (USB IF). Tiêu chuẩn này luôn phức tạp vì bản thân USB đại diện cho cả giao thức và đầu nối. USB Type-A, USB Type-B và USB Type-C đều là các đầu nối, trong khi USB 3.1 Gen 2, USB 3.2 và USB 4 là những giao thức. Tổ chức USB IF từ trước đến nay đã làm không tốt việc đặt tên và thương hiệu cho các giao thức được hỗ trợ bởi những đầu nối USB. Ví dụ, USB 3.1 Gen 1 ban đầu được gọi là USB 3.0 trước khi được đổi tên và chia thành USB 3.1 Gen 1 (5Gbps) và Gen 2 (10Gbps).

USB-C gặp nhiều vấn đề hơn vì đầu nối này được sử dụng cho nhiều giao thức - nó không chỉ giới hạn ở các tiêu chuẩn USB. Ngoài USB 3.1 Gen 2, USB 3.2 và USB 4, cổng USB-C còn có thể hỗ trợ những giao thức Thunderbolt, PCIe, DisplayPort và HDMI. Đầu nối này cũng hoạt động với các giao thức sạc, cụ thể là USB Power Delivery (USB PD), quy định cách những thiết bị và bộ sạc giao tiếp với nhau. USB PD hoạt động với các tiêu chuẩn tùy chọn, như Programmable Power Supply (PPS), cho phép những thiết bị yêu cầu điện áp sạc ở mức độ chi tiết.

Tổ chức USB IF đã đưa ra một bản đặc tả chi tiết về USB Type-C, làm rõ mọi chức năng của cổng hoặc cáp USB-C, nhưng chỉ một vài tính năng và giao thức trong số đó là bắt buộc. Do tính linh hoạt của một đầu nối đa năng như USB-C, nên có một mức độ không nhất quán nhất định. Bạn có thể mua một cáp USB-C hỗ trợ Thunderbolt 4, cho phép các tính năng như sạc nhanh, hỗ trợ màn hình và truyền dữ liệu tốc độ cao. Trong khi đó, một cáp tưởng chừng như giống hệt lại chỉ hỗ trợ sạc chậm và truyền dữ liệu chậm.

Trong trường hợp mọi thứ cần trở nên phức tạp hơn, nhiều công ty đã quyết định phớt lờ một vài thông số kỹ thuật USB-C mà USB IF đã quy định là bắt buộc. Điều này đã tạo ra một loại cổng, cáp và bộ chuyển đổi USB-C không tuân thủ tiêu chuẩn. Một số thiết bị giá rẻ được bán kèm cáp USB-A to USB-C trong hộp vì chúng thiếu chip giao tiếp cần thiết để sử dụng an toàn cáp USB-C to USB-C.

Một báo cáo kỹ thuật của Texas Instruments lưu ý rằng một cuộc khảo sát về cáp USB-C có sẵn trên Amazon cho thấy 28% trong số đó không tuân thủ tiêu chuẩn. Nguy hiểm khi sử dụng cáp không tuân thủ là có thật - chúng có thể làm hỏng thiết bị của bạn do không truyền tải đúng lượng điện năng.

Có cách nào để sửa chữa đầu nối USB-C không?

Có lẽ là không, vì đây là những lỗi cố hữu của tính phổ quát

Nếu bạn cảm thấy khó chịu vì sự phức tạp của cáp USB-C, điều quan trọng cần nhớ là vấn đề của bạn không thực sự nằm ở USB-C. Vấn đề nằm ở các giao thức sử dụng cổng và cáp USB-C. Có một số thay đổi có thể được thực hiện để đơn giản hóa mọi thứ, và USB IF đang bắt đầu thực hiện chúng. Ví dụ, cáp hiện được dán nhãn với khả năng tốc độ của chúng tính bằng Gigabits mỗi giây (Gbps) thay vì tên chính thức của chúng.

Tuy nhiên, interface USB (USB IF) chỉ có thể làm được một số việc nhất định khi đầu nối USB-C được sử dụng bởi các giao thức truyền thông USB, Thunderbolt, PCIe, DisplayPort và HDMI - và đó là chưa kể đến một lượng lớn cáp và đầu nối không tương thích. USB IF chỉ có thể kiểm soát một trong những giao thức đó, và phần còn lại nằm ngoài tầm kiểm soát của nó. Sự nhầm lẫn về việc một cáp có hỗ trợ USB 4, DP Alt Mode hay Thunderbolt hay không đơn giản không phải là vấn đề của USB-C, mà là vấn đề về nhãn mác.

Không có cách nào để khắc phục các vấn đề với USB-C trong khi vẫn giữ cho đầu nối này phổ quát. Việc xây dựng thương hiệu và dán nhãn chắc chắn sẽ giúp ích. Chúng ta hãy bắt đầu bằng cách dán nhãn cáp càng cụ thể càng tốt, ghi chú từng giao thức và sạc mà cáp hỗ trợ.

Vấn đề lớn hơn là không thể giải quyết được vì đó là hệ quả tất yếu của việc sử dụng đầu nối đa năng. Ai cũng từng ghét các loại cáp và cổng độc quyền, nhưng ít nhất chúng dễ nhận biết và phân biệt bằng mắt thường. Giờ đây, chúng ta có những loại cáp trông có vẻ đa năng nhưng lại có những biến thể giao thức bên trong mà không thể phân biệt được nếu không có nhãn hiệu rõ ràng. Trừ khi bạn sẵn sàng quay lại việc mang theo 10 loại cáp khác nhau, đừng trách USB-C vì những rắc rối thường gặp. Đó không phải lỗi của cổng hay cáp, mà là lỗi của các giao thức sử dụng chúng, và sự không nhất quán trong việc hỗ trợ các giao thức đó.