USB Hub là gì?

Nhiều tiện ích trong cuộc sống hàng ngày cần kết nối USB theo cách này hay cách khác và một USB hub (bộ chia USB) rất hữu ích để giữ mọi thứ ngăn nắp. Nhưng USB hub là gì và bạn nên có cần đến thiết bị này không?

Hãy cùng khám phá những công dụng của một USB hub và lý do tại sao bạn có thể cần hoặc không cần sử dụng USB hub.

USB hub là gì?

USB hub là một cách tiện dụng để thêm các cổng USB bổ sung vào thiết lập. Chúng chuyển đổi một ổ cắm USB duy nhất thành nhiều cổng. Bạn cắm USB hub vào máy tính, sau đó sử dụng các cổng bổ sung để kết nối chuột, bàn phím và các thiết bị USB khác từ một cổng duy nhất.

Các USB hub cũng có những hạn chế. Bạn không thể cắm quá nhiều thiết bị ngốn điện vào USB hub và sẽ gặp nhiều khó khăn khác. Tuy nhiên, nếu bạn muốn sử dụng bàn phím, chuột và sạc điện thoại trên một cổng USB, hub có thể giúp bạn đạt được điều này.

USB hub hoạt động như thế nào?

Theo định nghĩa, USB hub có một “cổng upstream”, tức là cổng tới host và một số “cổng downstream” - những cổng này được kết nối với các hub hoặc thiết bị/kết nối ngoại vi khác.

Trong quá trình hoạt động của hầu hết mọi hệ thống, các hub dường như vô hình và không xuất hiện trên bất kỳ ánh xạ có thể nhìn thấy nào của hệ thống. Dữ liệu nhận được từ cổng upstream, tức là từ host sẽ được phát tới tất cả các thiết bị gắn vào cổng downstream, nhưng dữ liệu từ cổng downstream chỉ được định tuyến đến cổng upstream và host.

Với sự ra đời của USB 3, khả năng định tuyến điểm đến điểm (Point to Point) đã được giới thiệu, theo đó một chuỗi định tuyến được gửi trong tiêu đề gói dữ liệu cho phép máy chủ hướng dữ liệu đến một cổng đích duy nhất. Điều này làm giảm mức độ dữ liệu trên “mạng” USB và nó cũng giúp giảm mức tiêu thụ điện năng.

Một lợi thế bổ sung của việc sử dụng USB hub là nó có thể tăng chiều dài trong hệ thống. Cáp USB được giới hạn ở mức 3 mét đối với thiết bị USB 1.1 tốc độ thấp, v.v... Một hub có thể được sử dụng như một USB repeater chủ động để kéo chiều dài cáp lên đến 5 mét.

USB hub & nguồn

USB hub có thể được cấp nguồn hoặc không cấp nguồn. Chuẩn USB cho phép các thiết bị sử dụng nguồn điện từ kết nối USB của chúng. Điều này có nghĩa nguồn điện là bắt buộc và phải được cung cấp từ một nơi nào đó.

Các thiết bị tiêu thụ điện năng cao như máy in, máy scan, v.v... có nguồn điện bên trong riêng và không cần lấy năng lượng từ kết nối USB, nhưng các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp như chuột, bàn phím, thẻ nhớ Flash và các thiết bị tương tự sẽ lấy năng lượng từ bus.

Ngoài ra, các USB hub cần tự cấp nguồn nhưng chúng cũng truyền điện từ host đến các cổng downstream bổ sung trên chính hub. Tuy nhiên, có những hạn chế về nguồn điện, vì host không thể cung cấp nguồn điện vô hạn và do đó mỗi cổng downstream riêng lẻ cần có giới hạn năng lượng. Điều này cần được ghi nhớ khi kết nối số lượng lớn thiết bị ngoại vi với USB hub.

Nguồn điện có thể được cung cấp bởi cổng USB 1 hoặc USB 2 tối đa là 500mA cho mỗi cổng và 900mA cho cổng USB 3 trên đầu nối Type A (Cổng USB C có thể cung cấp nhiều hơn). Điều này có nghĩa là một hub lấy nguồn từ cổng host, không thể có nhiều hơn 4 cổng downstream và không thể cung cấp tổng cộng hơn 4 đơn vị dòng điện 100mA cho các thiết bị downstream. Cần phải nhớ rằng hub cần nguồn điện cho chính nó và do đó nó được cấp phát một đơn vị, tức là 100 mA.

Nếu cần thêm nguồn điện, thì hub có thể có nguồn điện bên ngoài riêng. Các hub tự cấp nguồn hoặc hoạt động này có thể cung cấp 500mA cho mỗi cổng và chúng có thể có nhiều hơn 4 cổng.

Tại sao bạn cần một USB hub?

Sau đây là một số trường hợp mà bạn có thể cần USB hub.

1. Bạn muốn tăng số lượng cổng USB trên máy tính xách tay

Trong khi có một số máy tính xách tay đi kèm với nhiều cổng USB, những tùy chọn còn lại chỉ có hai cổng. Số lượng cổng hạn chế này thực sự tạo ra khó khăn rất lớn trong bối cảnh hiện nay. Nếu sử dụng bàn phím và chuột USB, bạn không có cổng dự phòng để sạc thiết bị, kết nối ổ cứng ngoài hoặc kết nối máy in.

Nếu bạn sử dụng laptop làm máy tính chính hoặc thường xuyên làm nhiều việc hơn là chỉ gửi email và viết lách trong khi đi du lịch, một USB hub nhỏ có thể là công cụ thực sự hữu ích.

2. Bạn muốn sạc nhiều thiết bị trên một cổng

USB hub là cách tuyệt vời để sạc một số thiết bị khác nhau cùng một lúc. USB hub là người bạn đồng hành hoàn hảo cho người có nhiều thiết bị USB ngốn điện. Từ điện thoại đến máy tính bảng, v.v.., bộ chia USB có thể đáp ứng nhu cầu của bất kỳ tiện ích nào cần nguồn USB. Thật thuận tiện khi bạn không cần phải tìm một phích cắm riêng, mà chỉ cần cắm mọi thứ vào cùng một hub.

3. Bạn muốn di chuyển nhiều dữ liệu giữa các thiết bị USB

Đây là một trong những trường hợp sử dụng USB hub hiếm gặp, nhưng vẫn có thể xảy ra. Nếu bạn thấy mình trong tình huống cần phải di chuyển nhiều dữ liệu giữa một loạt các thiết bị khác nhau, một bộ chia USB có thể rất hữu ích.

Lý do bạn không cần USB Hub

Các USB hub rất hữu ích, nhưng chúng không dành cho tất cả mọi người. Có những trường hợp bạn nên tiết kiệm tiền hoặc thực hiện một cách tiếp cận khác để giải quyết vấn đề.

1. Đừng sử dụng USB hub nếu mọi thiết bị đều có thể kết nối không dây

Rất nhiều thiết bị đã thực hiện việc chuyển đổi sang kết nối không dây. Giờ đây, bạn có thể tìm thấy bàn phím và chuột hỗ trợ Bluetooth, trong khi máy in, máy quét và ổ cứng ngoài có thể hoạt động trên mạng WiFi. Mặc dù có một số bất cập khi sử dụng thiết bị Bluetooth, nhưng kết nối không dây thực sự rất thuận tiện.

Vì vậy, nếu bạn ghét dây hay phích cắm và muốn mọi thứ kết nối không dây, bạn có thể không cần bộ chia USB.

2. Đừng dùng hub nếu bạn có các cổng bổ sung khác trên phần cứng

Nhiều màn hình hiện nay có cổng USB để kết nối và cấp nguồn cho các thiết bị. Nếu bạn có thể sử dụng cổng HDMI để kết nối màn hình với máy tính, bạn sẽ nhận được thêm 1 đến 2 cổng (hoặc nhiều hơn) mà không chiếm bất kỳ cổng USB nào do máy tính cung cấp.

Router thường có một số cổng USB và chúng có thể được sử dụng để kết nối một số thiết bị. Mọi thứ sẽ ổn nếu bạn kết nối một thứ gì đó không cần phải truy cập thường xuyên hoặc nếu router nằm gần với máy tính.

3. Đừng dùng USB hub nếu có thứ gì khác có thể làm tốt hơn

Hãy tưởng tượng bạn có 2 ổ cắm bên cạnh giường. Phích cắm sạc USB sử dụng một ổ cắm và đèn ngủ sử dụng ổ cắm còn lại. Bạn muốn đặt điện thoại và vòng tay theo dõi sức khỏe trên giường để nhanh chóng tìm thấy chúng vào buổi sáng. Tuy nhiên, bạn cũng muốn sạc cả hai thiết bị qua đêm trên một ổ cắm mà không cần thay đổi cáp.

Mặc dù một bộ chia USB có thể giúp ích, nhưng USB adapter thậm chí còn hữu ích hơn. Những adapter này giống như một bộ chia USB, ngoại trừ việc chúng có ổ cắm tiêu chuẩn.

Trong ví dụ trên, bạn có thể mua một USB adapter có 2 cổng USB trên đó. Bằng cách đó, một ổ cắm duy nhất có thể cung cấp nguồn điện cho đèn, điện thoại và vòng tay theo dõi sức khỏe cùng một lúc.