Máy Tính PC

USB4 Và Tương Lai Của Chuẩn USB: Tốc Độ 40Gbps, Hiệu Năng Vượt Trội

Khám phá tương lai của chuẩn USB với USB4 – tiêu chuẩn kết nối mới mang tốc độ lên đến 40Gbps, hỗ trợ hiển thị, sạc nhanh và khả năng tương thích vượt trội. Tìm hiểu vì sao USB4 sẽ trở thành chuẩn kết nối chủ lực trong những năm tới.

Những Điểm Nâng Cấp Quan Trọng Của USB4 So Với Thunderbolt 4

Chuẩn USB xuất hiện từ năm 1996 với phiên bản đầu tiên là USB 1.0, sau đó được nâng cấp lên USB 2.0 và tiếp tục phát triển thành các thế hệ USB 3.0/3.1/3.2 vốn khá phức tạp. Đến nay, USB4 trở thành tên gọi đơn giản và thống nhất hơn cho chuẩn USB mở mới nhất, được xây dựng dựa trên công nghệ Thunderbolt 3.

USB4 hỗ trợ băng thông tối đa lên đến 40Gbps tùy vào cách triển khai, đồng thời mang đến các tính năng quan trọng như hỗ trợ DisplayPort, PCIe tunneling và truyền dữ liệu trực tiếp giữa hai thiết bị (host-to-host). Trong thực tế, nhiều thiết bị sử dụng USB4 cơ bản chỉ đạt 20Gbps, và phụ kiện kết nối qua chuẩn này thường nhận khoảng 7,5W công suất—thấp hơn so với mức 15W của Thunderbolt 4.

Một điểm mạnh của USB4 là không yêu cầu phí bản quyền và được quản lý bởi Diễn đàn Triển khai USB (USB-IF), giúp tiêu chuẩn này trở nên phổ biến hơn trên các thiết bị tầm trung và giá rẻ. Dù USB4 Phiên bản 2.0 đã nâng băng thông tối đa lên 80Gbps, nhưng đến năm 2025, việc triển khai vẫn đang diễn ra và chưa được áp dụng rộng rãi trên thị trường.

Một số thiết kế chính của USB4 bao gồm:

  • Hiển thị, dữ liệu và chức năng tải/lưu trữ bằng cách sử dụng một đầu nối USB-C duy nhất (và chỉ USB-C)
  • Tương thích phổ biến với các sản phẩm USB và Thunderbolt hiện có
  • Khả năng cổng được xác định để mang lại trải nghiệm người dùng nhất quán và có thể dự đoán được
  • Tăng tính linh hoạt của máy chủ để cấu hình băng thông, quản lý năng lượng và các thông số liên quan đến hiệu suất khác cho nhu cầu hệ thống

Những điểm giống và khác nhau giữa USB4 và Thunderbolt 4 

Dù được xây dựng dựa trên nền tảng Thunderbolt, USB4 vẫn có nhiều khác biệt đáng chú ý so với công nghệ gốc. Thunderbolt là chuẩn kết nối tốc độ cao do IntelApple phát triển từ năm 2011 và đã trải qua nhiều thế hệ nâng cấp. Thunderbolt 4, ra mắt năm 2020, cải thiện rõ rệt khả năng truyền dữ liệu, xuất hình và cấp nguồn so với Thunderbolt 3. Đến cuối năm 2023, Intel tiếp tục giới thiệu Thunderbolt 5 với băng thông lớn hơn, hướng tới những thiết bị hiệu năng cao. Hiện tại, Thunderbolt 4 đã phổ biến rộng rãi, trong khi Thunderbolt 5 bắt đầu xuất hiện trên các dòng máy cao cấp.

Thunderbolt 4 hỗ trợ USB4PCIe Gen 3, mang đến băng thông 40Gbps ổn định trên mọi loại cáp được chứng nhận. Công nghệ này cũng tích hợp cơ chế bảo vệ DMA nhằm ngăn chặn tấn công truy cập bộ nhớ, hỗ trợ cấp nguồn qua USB lên đến 100W cho laptop và yêu cầu phụ kiện tối thiểu 15W. Với hỗ trợ DisplayPort 1.4, Thunderbolt 4 có thể xuất ra hai màn hình 4K cùng lúc.

Thunderbolt 5 kế thừa toàn bộ tính năng của thế hệ trước nhưng nâng cấp mạnh ở tốc độ truyền tải lên 80Gbps, công suất cấp điện từ 140–240W và hỗ trợ PCIe 4. Nhờ tích hợp DisplayPort 2.1, chuẩn này có thể kết nối tối đa ba màn hình 4K chỉ với một dây cáp — vượt trội hơn hẳn Thunderbolt 4. Như các phiên bản tiền nhiệm, Thunderbolt 5 vẫn sử dụng đầu nối USB-C và tương thích ngược với Thunderbolt 3, Thunderbolt 4 và USB4. Dự kiến đến giữa năm 2025, chuẩn kết nối này sẽ có mặt trên nhiều mẫu laptop và PC cao cấp, đặc biệt là các thiết bị sử dụng vi xử lý Intel Meteor Lake hoặc thế hệ mới hơn.

Thông số Thunderbolt 4 USB4
Giao diện USB-C USB-C
Băng thông tối thiểu 40Gbps 20Gbps
Băng thông tối đa 40Gbps 40Gbps
Yêu cầu đầu ra hiển thị Đầu ra 4K kép Đầu ra màn hình đơn
Đường hầm DisplayPort DisplayPort 1.4a DisplayPort 1.4a
Chế độ Alt DisplayPort DisplayPort 2.0 DisplayPort 2.0
Tốc độ truyền dữ liệu tối thiểu PCIe 32Gbps / USB 3.2 10Gbps USB 3.2 10Gbps
PCIe PCIe Gen3 x4 Không bắt buộc
Hỗ trợ đánh thức Đúng Không bắt buộc
Nguồn điện tối thiểu 15W 7.5W
Nguồn điện tối đa 240W 240W
Bảo vệ DMA (Intel VT-d) Đúng Không
Tuân thủ USB4 Tuân thủ Tuân thủ

USB4 là một chuẩn mở, được hỗ trợ rộng rãi bởi hầu hết các nhà sản xuất và hệ điều hành hiện đại, nên khả năng tương thích hiếm khi là vấn đề. Nhiều mẫu laptop mới đã tích hợp USB4, nhưng không phải tất cả đều tận dụng được tối đa băng thông hoặc tương thích hoàn toàn với Thunderbolt.

Việc lựa chọn chuẩn kết nối phù hợp phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng của bạn. Nếu bạn cần xuất hai hoặc ba màn hình độ phân giải cao, Thunderbolt 4 và 5 với hỗ trợ DisplayPort đảm bảo hiệu suất vượt trội. Ngược lại, nếu bạn chỉ dùng các phụ kiện cơ bản như ổ lưu trữ ngoài, tốc độ truyền dữ liệu và công suất thấp hơn của USB4 có thể vẫn đáp ứng đầy đủ. Cuối cùng, quyết định nên dựa trên ưu tiên và mục đích sử dụng thực tế của bạn.

Nguồn: Kingston

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *