5 cổng kết nối từng xưng vương trên PC trước khi bị USB khai tử

Ngày nay, việc cắm một sợi cáp USB-C hay USB-A để sạc pin, truyền dữ liệu hoặc kết nối chuột đã trở thành một phản xạ tự nhiên của bất kỳ ai sử dụng thiết bị công nghệ. Thế nhưng, ít người biết rằng trước khi có sự thống trị tuyệt đối của tiêu chuẩn "Universal Serial Bus" (USB), thế giới máy tính cá nhân (PC) từng là một "bản giao hương" hỗn loạn của hàng loạt chuẩn kết nối riêng biệt, cồng kềnh và cực kỳ kén thiết bị ngoại vi. Hành trình vươn lên của USB không chỉ là một bước tiến vượt bậc về mặt kỹ thuật, mà còn là một cuộc đào thải tàn khốc, đẩy hàng loạt cổng kết nối huyền thoại một thời vào quên lãng.

Tóm tắt nhanh

• Trước khi USB ra đời vào năm 1996 và bùng nổ vào đầu thập niên 2000, PC phải sử dụng hàng loạt cổng kết nối riêng biệt cho từng loại thiết bị ngoại vi khác nhau.
• Nhiều tiêu chuẩn đình đám một thời như FireWire (Apple), cổng Serial (COM), cổng Parallel (song song) và PS/2 đã dần biến mất do hạn chế về tốc độ, kích thước hoặc chi phí bản quyền quá cao.
• Sự xuất hiện của USB với khả năng "cắm nóng" (hot-swap), truyền tải điện năng và băng thông liên tục cải tiến đã thống nhất toàn bộ thế giới kết nối ngoại vi.

Vì sao đáng chú ý

Sự biến mất của các cổng kết nối cũ phản ánh quy luật phát triển tất yếu của công nghệ: ưu tiên sự tiện dụng, tính tương thích cao và tối ưu hóa chi phí sản xuất. Câu chuyện này cũng để lại bài học đắt giá về mặt chiến lược kinh doanh. Một tiêu chuẩn mở, miễn phí bản quyền như USB có thể dễ dàng đánh bại các giải pháp độc quyền dù có hiệu năng cao hơn tại thời điểm ra mắt (như FireWire của Apple). Đối với người dùng và các nhà sản xuất, sự đồng bộ hóa này đã giúp giảm thiểu đáng kể rác thải điện tử, đơn giản hóa thiết kế phần cứng và hạ giá thành sản phẩm một cách tối đa.

Bối cảnh

Quay ngược thời gian về những năm 1980 và đầu 1990, mặt sau của một chiếc máy tính cá nhân trông giống như một mê cung phần cứng phức tạp. Người dùng phải đối mặt với cổng Serial to bản cho modem, cổng Parallel khổng lồ cho máy in, cổng tròn PS/2 cho chuột và bàn phím. Các kết nối này không chỉ chiếm diện tích lớn trên bo mạch chủ mà còn sở hữu một nhược điểm chí mạng: không hỗ trợ "cắm nóng" (hot-plugging). Việc rút hoặc cắm một thiết bị khi máy tính đang hoạt động có thể gây treo hệ thống, thậm chí làm hỏng phần cứng do sốc điện. USB 1.0 xuất hiện năm 1996 như một giải pháp cứu cánh, nhưng phải đến khi USB 2.0 ra đời vào năm 2000, cuộc cách mạng đồng bộ hóa mới thực sự bắt đầu thổi bay các tiêu chuẩn cũ kỹ.

Những "cựu vương" từng thống trị PC nhưng đã bị USB khai tử

1. FireWire (IEEE 1394): Kẻ thách thức mang dòng máu Apple

Được phát triển chủ yếu bởi Apple và ra đời vào năm 1995, FireWire (hay còn gọi là tiêu chuẩn IEEE 1394) từng được kỳ vọng sẽ thống trị phân khúc truyền dữ liệu tốc độ cao. Ở phiên bản FireWire 400, tốc độ truyền dữ liệu của nó đạt tới 400 Mbps, đè bẹp hoàn toàn con số 12 Mbps ít ỏi của USB 1.0 thời bấy giờ.

FireWire cực kỳ phổ biến trên các dòng máy Mac, máy quay video kỹ thuật số và các thiết bị lưu trữ chuyên nghiệp nhờ khả năng truyền tải dữ liệu dung lượng lớn cực kỳ ổn định và hỗ trợ kết nối nối tiếp (daisy-chaining) nhiều thiết bị với nhau.

Tuy nhiên, sai lầm chiến lược của Apple là tính phí bản quyền cấp phép cho các nhà sản xuất phần cứng khác. Điều này khiến các công ty sản xuất PC lớn ngần ngại và quyết định trung thành với USB - một tiêu chuẩn mở, miễn phí bản quyền và đủ tốt cho nhu cầu thông thường. Đến khi USB 3.0 ra đời vào năm 2013 với tốc độ lên tới 5 Gbps, FireWire đã chính thức bị đẩy ra khỏi cuộc chơi và biến mất hoàn toàn trên thị trường đại chúng.

2. Cổng Serial (Cổng COM / RS-232): Di sản từ thời kỳ sơ khai

Có lịch sử lâu đời từ những năm 1960, cổng Serial Ban đầu được thiết kế để truyền dữ liệu giữa máy điện báo và modem. Khi làn sóng máy tính cá nhân bùng nổ vào thập niên 1980, cổng Serial nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn kết nối phổ biến nhờ chi phí sản xuất cực kỳ rẻ.

Mặc dù hoạt động bền bỉ, cổng Serial lại bộc lộ hạn chế lớn về tốc độ khi chỉ đạt tối đa 100 Kbps - một con số quá nhỏ bé so với nhu cầu truyền tải dữ liệu ngày càng tăng của người dùng. Ngoài ra, cổng này không có khả năng cung cấp nguồn điện cho các thiết bị ngoại vi, buộc người dùng phải sử dụng thêm dây nguồn riêng biệt vô cùng rườm rà. Sự xuất hiện của USB với khả năng cấp nguồn trực tiếp qua cáp đã đặt dấu chấm hết cho cổng kết nối này.

3. Cổng Parallel (Cổng song song): Người bạn đồng hành của máy in cổ điển

Ra mắt từ năm 1970, cổng Parallel đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc nếu bạn muốn kết nối máy tính với máy in trong suốt nhiều thập kỷ. Khác với cổng Serial truyền dữ liệu tuần tự từng bit một, cổng Parallel có khả năng truyền nhiều luồng dữ liệu cùng lúc (cho phép truyền 8 bit một lần), giúp tăng tốc độ in ấn một cách đáng kể.

Thế nhưng, điểm yếu lớn nhất của cổng Parallel chính là kích thước vật lý quá lớn và dây cáp thô kệch. Hơn nữa, việc truyền tải dữ liệu song song trên khoảng cách dài dễ dẫn đến hiện tượng lệch pha và nhiễu tín hiệu giữa các đường truyền. Khi USB chứng minh được khả năng truyền tải dữ liệu tuần tự ở tốc độ cao hơn gấp nhiều lần mà vẫn giữ được kích thước nhỏ gọn, cổng Parallel đã nhanh chóng bị loại bỏ khỏi các dòng bo mạch chủ hiện đại.

4. Cổng PS/2: Huyền thoại kết nối chuột và bàn phím một thời

Được giới thiệu bởi IBM, cổng tròn PS/2 có lẽ là cổng kết nối quen thuộc nhất với thế hệ người dùng máy tính cuối thập niên 90 và đầu những năm 2000. Cổng này được mã hóa màu sắc rất rõ ràng: màu tím dành riêng cho bàn phím và màu xanh lá cây dành riêng cho chuột ngoại vi. Người dùng tuyệt đối không thể cắm nhầm thiết bị này vào cổng kia.

Ưu điểm lớn nhất giúp PS/2 vẫn tồn tại trên một số bo mạch chủ PC cao cấp ngày nay là độ trễ cực thấp và khả năng gửi tín hiệu ngắt trực tiếp đến CPU ở cấp độ phần cứng. Tuy nhiên, nhược điểm chí mạng của nó là không hỗ trợ tính năng "cắm nóng". Nếu bạn vô tình làm tuột dây chuột PS/2 khi đang sử dụng, bạn buộc phải khởi động lại toàn bộ máy tính để hệ điều hành nhận diện lại thiết bị - một sự bất tiện cực kỳ lớn so với cơ chế "cắm là chạy" (Plug and Play) tiện lợi của USB.

Góc nhìn Xu Hướng 24

Lịch sử tiến hóa của các cổng kết nối máy tính mang lại một bài học sâu sắc về tính mở và trải nghiệm người dùng trong thế giới công nghệ. Một công nghệ dù có xuất phát điểm vượt trội về mặt kỹ thuật (như FireWire so với USB 1.0) vẫn có thể thất bại thảm hại nếu bị rào cản độc quyền và chi phí bản quyền bóp nghẹt hệ sinh thái. Ngược lại, một tiêu chuẩn mở như USB, dù ban đầu có tốc độ khiêm tốn, nhưng nhờ sự đồng thuận của liên minh các nhà sản xuất và định hướng tối ưu hóa trải nghiệm người dùng (qua cơ chế cắm nóng và tích hợp nguồn điện), đã tạo ra một hệ sinh thái khổng lồ không thể bị lật đổ. Ngày nay, khi USB-C đang tiếp tục sứ mệnh đồng bộ hóa cả cổng sạc lẫn cổng xuất hình ảnh chuyên dụng, chúng ta lại một lần nữa thấy triết lý "một cho tất cả" đang vận hành một cách hoàn hảo và định hình tương lai của toàn bộ ngành công nghiệp phần cứng.

Nguồn tham khảo

Bài viết được tổng hợp dựa trên thông tin gốc từ báo điện tử Thanh Niên (thanhnien.vn).