Phân biệt USB 3.0 và USB 2.0

USB 3.0 là chuẩn USB có tốc độ tốt hơn và quản lý năng lượng hiệu quả hơn USB 2.0. USB 3.0 có thể tương thích ngược với các thiết bị USB 2.0. Tuy nhiên, tốc độ truyền dữ liệu sẽ bị giới hạn ở tốc độ của USB 2.0 khi USB 3.0 tương tác với USB 2.0 vì USB 2.0 có tốc độ thấp hơn. Vào năm 2014, một chuẩn mới là USB 3.1 được công bố và dự kiến sẽ ra mắt vào cuối năm 2015.

1. Bảng so sánh USB 2.0 và USB 3.0

USB 2.0 bên trái, USB 3.0 bên phải

Khi cắm USB 3.0 và cổng USB 2.0 thì tốc độ truyền dữ liệu sẽ như thế nào?

2. USB 3.0 và USB 2.0 là gì?

Được phát triển vào những năm 1990, Universal Serial Bus hay viết tắt là USB, là một chuẩn kết nối có dây trong máy tính. USB sử dụng với mục đích là để kết nối các thiết bị (điện thoại, máy tính bảng, máy chụp ảnh, máy quay phim, máy nghe nhạc) với máy tính. Các thiết bị như điện thoại thông minh, PDA, máy tính bảng, và các thiết bị chơi game cầm tay (như PS3, PSP...) có thể kết nối với máy tính bằng cổng USB.

Được phát hành cách đây mười vào năm 2008, USB 3.0 là phiên bản chính thức thứ ba của chuẩn USB. Nó nâng cấp USB 2.0, được phát hành vào năm 2000 và tốc độ truyền tương đối chậm là 480 Mbit/s. USB 2.0 có thể tải nguồn điện 500 mA ở điện áp 5V. USB 3.0 có tải nguồn điện nhiều hơn đáng kể so với USB 2.0, lên đến 900 MA ở điện áp 5V và tốc độ truyền dữ liệu 5 Gigabit/giây (Gbit/s). Và hơn 5 năm sau đó, vào năm 2014, USB 3.1 được công bố và dự kiến ra mắt vào cuối năm 2015.

3. USB 3.1 là gì?

USB 3.1 thế hệ 1

USB 3.1 thế hệ 1 (USB 3.1 Gen 1) giống với USB 3.0. Thực tế, với việc phát hành USB 3.1 Gen 1, tất cả các cổng kết nối USB 3.0 đã có được đổi tên thành USB 3.1 Gen 1. Do đó các cáp nối và thiết bị hiện nay đều hỗ trợ USB 3.1 Gen 1. Chuẩn này đã thực hiện một số thay đổi giống như cổng kết nối USB Type C ở trên các MacBook Pro mới.

Mặc dù có tên mới, nhưng khả năng truyền dữ liệu và tải nguồn điện vẫn giống như USB 3.0. USB 3.1 Gen 1 hỗ trợ tốc độ lên đến 5 Gbit/s hoặc 625 MB/s và tải nguồn điện lên đến 900 mA ở điện áp 5V. Cổng kết nối USB 3.1 Gen 1 trông giống như cổng kết nối USB 3.0 A, có màu xanh dương ở bên trong. Không giống Gen 2, Gen 1 có nhiều hơn một kiểu cổng kết nối. Nó có một cổng kết nối Type B (còn được gọi là printer) cồng kềnh cũng như cổng kết nối Micro-B mỏng ở trên. Các cổng kết nối này không có khả năng hỗ trợ toàn bộ nguồn điện cho USB 3.1 Gen 2.

USB 3.1 thế hệ 2

Chuẩn này đã được tung ra từ tháng 7/2013, USB 3.1 Gen 2 có tốc độ truyền là 5 Gbit/s giống như USB 3.1 Gen 1 và cho phép tốc độ tối đa lên đến 10 Gbit/s (1,25 GB/s). Gen 2 cũng có khả năng tải nguồn điện cao hơn, 5000 mA ở điện áp 20V qua cổng kết nối USB Type C.

Chỉ có cổng kết nối USB Type C mới có thể xử lý hoàn toàn nguồn điện và băng thông của Gen 2. Tuy nhiên nó cũng có hạn chế là chiều dài cáp ngắn. Ngoài ra, thiết bị và cáp hỗ trợ chuẩn Gen 2 mới hơn ít phổ biến.

Đôi điều về USB Type C (USB-C)

USB Type C (USB-C) không chỉ là cổng kết nối mà còn là chuẩn USB. Mặc dù sở hữu cấu trúc của cổng kết nối khiến một số tính năng của USB 3.1 Gen 2 tuyệt vời hơn nhưng nó không tự xác định được tốc độ truyền và khả năng tải nguồn điện, thay vào đó bạn có thể sử dụng thiết bị ở hai đầu cáp để xác định thông tin này. Nhưng bởi vì các tài liệu không nêu cụ thể nên một số người mua thường nhần lần USB 3.1 với USB-C. Tuy nhiên nếu bạn mua cáp chất lượng với cổng kết nối USB Type C ở hai đầu, nó sẽ hỗ trợ tất cả tính năng của USB 3.1 Gen 2.

USB-C là một cổng kết nối ấn tượng. Nó thay thế tất cả các cổng kết nối trước đó, tạo ra một loại kết nối phổ biến, kết nối mạnh mẽ, có khả năng truyền lên tới 5.000 mA ở mức điện áp 20V một cách an toàn.

4. USB 3.0 có nhiều tính năng nổi bật hơn USB 2.0

• Tốc độ truyền: USB 2.0 có tốc độ truyền 480 Mb/s còn USB 3.0 có tốc độ truyền 4,8 Gb/s - nhanh hơn gấp 10 lần so với USB 2.0.

• Bổ sung số lượng dây: Số lượng dây trong USB 3.0 tăng gấp đôi, từ 4 dây lên 8 dây. Các dây bổ sung cần nhiều không gian hơn trong cả phần cáp và kết nối, vì vậy các kiểu kết nối mới đã được thiết kế.

• Mức tiêu thụ năng lượng: USB 2.0 cung cấp 500 mA trong khi USB 3.0 cung cấp lên đến 900 mA. Thiết bị USB 3.0 cung cấp thêm năng lượng khi cần thiết và tiết kiệm năng lượng hơn khi thiết bị được kết nối nhưng không hoạt động.

• Nhiều băng thông: Thay vì xử lý dữ liệu theo một chiều, USB 3.0 sử dụng hai đường dẫn dữ liệu một chiều, một để nhận dữ liệu và một để truyền tải dữ liệu trong khi đó USB 2.0 chỉ có thể xử lý dữ liệu theo một chiều.

• Tính năng mới: Một tính năng mới đã được tích hợp thêm trên USB 3.0 (sử dụng gói NRDY và ERDY) để thông báo một thiết bị không đồng bộ với máy chủ.

Khi dữ liệu được truyền giao thông qua thiết bị USB 3.0, dây cáp, và kết nối, máy chủ sẽ gửi yêu cầu thông báo chọn cách thức kết nối các thiết bị. Các thiết bị này có thể được chấp nhận kết nối hoặc bị ejects (loại bỏ).

Nếu được chấp nhận, các thiết bị sẽ gửi dữ liệu hoặc nhận dữ liệu từ máy chủ.

Nếu thiếu không gian đệm hoặc dữ liệu, nó sẽ phản ứng bằng tin hiệu Not Ready (NRDY) - tín hiệu để thông báo máy chủ không thể xử lý yêu cầu. Khi thiết bị đã sẵn sàng, nó sẽ gửi một Endpoint Ready (ERDY) đến host mà sau đó sẽ thực hiện lại các kết nối.

5. Phân biệt USB 2.0 và USB 3.0

Thông thường các chân cắm chuẩn USB 2.0 có màu đen, còn chân cắm chuẩn USB 3.0 có màu xanh dương.

Từ trái sang phải: Micro USB Loại AB, Micro USB loại B, USB 2.0 Loại A, USB 2.0 Loại B, USB 3.0 Loại A, USB 3.0 Loại B, USB 3.0 Loại Micro B, Mini USB loại A.

6. Tương thích ngược

Chuẩn USB 3.0 có khả năng tương thích ngược với chuẩn USB 2.0. Tuy nhiên tốc độ bị giới hạn lại vì cổng USB 2.0 có tốc độ thấp hơn.

Tuy nhiên, USB 3.0 loại B sẽ không tương thích với USB 2.0 và các thiết bị sử dụng chuẩn USB 2.0. Điều này có nghĩa là các thiết bị ngoại vi sử dụng chuẩn USB 2.0 và USB 1.1 không thể kết nối trên chuẩn USB 3.0 loại B, mặc dù chuẩn USB 2.0 có thể được sử dụng để kết nối với các thiết bị chuẩn USB 3.0 nếu nằm trong phạm vi tốc độ chuẩn USB 2.0.

7. Làm sao để biết bạn đang sử dụng USB 2.0 hay USB 3.0?

Nếu thiết bị có cổng màu xanh lam cho biết USB 3.0 nhưng tốc độ truyền dữ liệu không nhanh hơn thì có thể thực tế là bạn đang sử dụng USB 2.0. Rất may, có một số cách để biết liệu trường hợp này có xảy ra hay không, bắt đầu với Windows.

Windows

Trên Windows, bạn có thể sử dụng ứng dụng miễn phí có tên USB Device Tree Viewer. Không giống như Windows Device Manager tích hợp, nó hiển thị chuẩn USB của các thiết bị ngoại vi được kết nối.

1. Tải xuống USB Device Tree Viewer nhưng chưa kết nối thiết bị ngoại vi USB của bạn.

2. Giải nén ứng dụng đã tải xuống và chạy nó, nó sẽ hiển thị cho bạn tất cả các thiết bị ngoại vi USB được kết nối với cổng USB của máy tính.

3. Bây giờ, hãy cắm thiết bị ngoại vi USB mà bạn muốn kiểm tra. Thiết bị ngoại vi mới sẽ xuất hiện trong chế độ xem dạng cây và bạn có thể dễ dàng nhận biết nó.

4. Ở bên phải, thông tin chi tiết đầy đủ về thiết bị ngoại vi USB được hiển thị. Tóm lại, USB Version sẽ hiển thị thông số kỹ thuật USB chính xác. Demanded Current sẽ xác nhận điều đó.

Trong ví dụ này, tác giả bài viết đã cắm thẻ ghi video USB. Nhà sản xuất đặt tên cho thiết bị ngoại vi là "MACROSILICON USB 3.0 Capture". Nhưng sự thật thì đây là thiết bị USB 2.0 chậm hơn rất nhiều.

Linux

Trên Linux, bạn có thể sử dụng lệnh để tìm hiểu thông số kỹ thuật USB của thiết bị được kết nối.

1. Chưa kết nối thiết bị ngoại vi USB. Mở dòng lệnh. Liệt kê các thiết bị ngoại vi USB hiện có với:

lsusb

2. Cắm thiết bị ngoại vi USB mới và chạy lệnh tương tự. Bằng cách so sánh, bạn có thể xác định được thiết bị USB.

3. Bây giờ, hãy chạy lệnh lsusb cùng với bcdusb:

sudo lsusb -v | grep -iE "Bus|^Device Desc|bcdusb"

Đầu ra sẽ hiển thị thông số kỹ thuật thực sự của thiết bị ngoại vi USB. Trong trường hợp này, thiết bị được nhà sản xuất đặt tên là "USB 3.0" trên thực tế chỉ là USB 2.0.

Hãy kiểm tra các thiết bị và cổng USB của bạn và đảm bảo chúng tuân thủ thông số kỹ thuật USB được xếp hạng trước khi thời gian trả hàng kết thúc. Nếu không, bạn sẽ bị mắc kẹt với các thiết bị chậm chạp!