Trong quá trình USB phát triển, đã có một vài cổng kết nối khác có nỗ lực thách thức sự thống trị của USB. Thường thì những kết nối này đạt được thành công trên quy mô hẹp hoặc trong một số loại thiết bị nhất định, ngoài ra chúng còn làm được những thứ mà USB không thể làm. Tuy nhiên, nếu nói về tính phổ biến thì những kết nối này vẫn phải xếp sau USB.

FireWire

Một trong số đó là FireWire (còn gọi là IEEE 1394), một chuẩn được ủng hộ bởi Apple từ khoảng cuối những năm 90 và kéo dài mãi đến năm 2010. FireWire có một vài lợi thế so với USB vào thời điểm đó: các thiết bị FireWire có thể kết nối với nhau thành một chuỗi, tức là bạn chỉ cần một cổng FireWire trên máy tính là đủ, còn những sản phẩm ngoại vi thì sẽ nối nhau liên tiếp. Ngoài ra, hoạt động của FireWire không cần CPU phải xử lý nhiều, đồng thời nó còn có thể truyền tải dữ liệu theo hai chiều cùng lúc (gọi là full-duplex). Trong khi đó, USB 1.1 và 2.0 thì chỉ có thể truyền dữ liệu theo một chiều vào một thời điểm (half-duplex). FireWire cũng nhanh hơn so với chuẩn USB đương thời: FireWire 400 hỗ trợ tốc độ tối đa là 400Mbps, so với mức 12Mbps của USB 1.1, còn FireWire 800 thì đạt đến 800Mbps trong khi USB 2.0 chỉ hoạt động ở con số 480Mbps mà thôi.

FireWire 800 là cổng thứ 3 đến từ trái sang trên cạnh của chiếc MacBook này​

Vấn đề của FireWire đó là việc triển khai chuẩn này vào các hệ thống máy tính quá đắt tiền so với USB, nó cần sử dụng những con chip điều khiển riêng trong cả PC lẫn thiết bị ngoại vi. Ngoài ra, ở những ngày đầu của công nghệ này, việc sử dụng FireWire đồng nghĩa với việc phải trả phí bản quyền cho Apple. Việc sử dụng FireWire 400 cũng cần sợi cáp khác biệt so với FireWire 800, trong khi USB 1.0, 1.1, 2.0 và 3.0 thì cổng kết nối gần như không thay đổi, đảm bảo tính tương thích ngược một cách hoàn hảo.

Kết quả là, FireWire chỉ nhận được sự quan tâm của các sản phâm lưu trữ cao cấp hoặc thiết bị video chuyên nghiệp vốn đòi hỏi nhiều băng thông để hoạt động. Còn USB, với giá thành thấp hơn, tính tương thích cao hơn và linh hoạt hơn, vẫn tiếp tục phát triển từng ngày và có mặt không chỉ trên cả những máy tính Windows mà ngay cả Apple cũng phải đưa USB lên các cỗ máy Mac. Sau này FireWire có một vài biến thể hỗ trợ tốc độ lên tới 1,6Gbps, 3,2Gbps và thậm chí là 6,4Gbps nhưng ngay chính Apple cũng không còn mặn mà nữa. Hãng đã dừng tích hợp cổng FireWire lên hầu hết các sản phẩm hiện tại của công ty, các hãng sản xuất thiết bị ngoại vi cũng thực hiện bước đi tương tự.

Thunderbolt 

Để thay thế cho FireWire, giờ đây các máy tính Apple xài cổng Thunderbolt bởi nó nhanh hơn nhiều so với USB. Ngoài Apple, Intel cũng là một công ty lớn khác đứng đằng sau hỗ trợ cho Thunderbolt. Chuẩn kết nối này hiện chỉ xuất hiện phổ biến trên các máy Mac chứ không có nhiều máy tính Windows hỗ trợ nó, nếu có thì cũng chỉ hiện diện trong những cổ máy cao cấp nhắm đến người dùng nhiếp ảnh gia hoặc nhà làm phim chuyên nghiệp.

Ban đầu Thunderbolt có tên là Light Peak và nó sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu, tuy nhiên vì nhiều hạn chế về chi phí nên Intel và Apple quyết định chuyển sang sử dụng cáp đồng để vừa truyền được dữ liệu vừa có thể truyền điện năng. Điểm đặc biệt của Thunderbolt đó là nó kết hợp cả hai giao thức PCIe và DisplayPort, thế nên chỉ cần một sợi cáp duy nhất là bạn vừa có thể xuất hình ảnh ra màn hình ngoài, vừa bắn dữ liệu sang các ổ cứng rời. Thunderbolt cũng hỗ trợ nối thiết bị theo chuỗi giống FireWire.

Về mặt tốc độ, Thunderbolt 1.0 hỗ trợ tốc độ truyền tải tối đa là 10Gbps cho mỗi kênh hình và dữ liệu. Nếu chỉ xét riêng băng thông 10Gbps data thì tốc độ này nhanh gấp đôi so với USB 3.0, ngoài ra nó còn xuất hiện phổ biến trên thị trường sớm hơn khoảng 1, 2 năm so với USB 3.0. Lên đến Thunderbolt 2.0, băng thông của kênh dữ liệu có thể đạt mức tối đa 20Gbps (bằng cách ghép hai làn PCIe để xài cùng lúc). Phiên bản Thunderbolt kế tiếp được cho là sẽ đổi cổng kết nối, tuy nhiên tốc độ sẽ đạt mốc 40Gbps, còn loại Thunderbolt xài cáp quang thì có thể chạm đến con số 100Gbps.

 
So sánh băng thông của kết nối Thunderbolt 2 với bộ điều khiển Falcon Ridge và các kết nốiThunderbolt 1, eSATA, USB 3.0​

Hiện Thunderbolt vẫn đang được tích cực phát triển, tuy nhiên nó cũng gặp vấn đề tương tự như FireWire. Tính đến bây giờ, việc sử dụng Thunderbolt đòi hỏi phải có một con chip điều khiển riêng trong cả máy tính lẫn thiết bị ngoại vi. Và con chip này có giá thành không hề rẻ, nếu tích hợp nó vào những ổ cứng rời, ổ flash nhỏ gọn thì chi phí sẽ bị đội lên rất nhiều.

Về cơ bản, Intel có thể sử dụng thế lực của mình trong thế giới PC để thúc đẩy các hãng phần cứng xài Thunderbolt, đồng thời hãng cũng lên kế hoạch tích hợp bộ điều khiển vào các CPU thế hệ mới. Tuy nhiên, giải pháp này cũng có những hạn chế nhất định: nó sẽ làm tăng số lượng bóng bán dẫn cần thiết, từ đó hoặc tăng chi phí cho các đối tác sản xuất PC, hoặc ăn mất lợi nhuận của Intel (trong trường hợp hãng quyết định giảm giá bán CPU). Nó cũng khiến vi xử lý tốn nhiều điện hơn, trong khi đó Intel đang làm mọi thứ có thể để hạ lượng điện tiêu thụ cho những con chip của mình, dù chỉ là vài mili watt.

Hiện tại, những hạn chế nói trên khiến Thunderbolt chưa thể xuất hiện rộng rãi. Chuẩn này sẽ rất hữu dụng nếu bạn xài màn hình 4K và di chuyển cả GB dữ liệu hình ảnh, video thường xuyên. Nhưng với hầu hết những người tiêu dùng phổ thông, USB 3.0 vẫn tiện hơn, rẻ hơn và đủ nhanh để đáp ứng các nhu cầu của họ rồi.

Tương lai của USB?

Giả sử như Thunderbolt và USB sẽ trở thành hai cổng phổ biến trong tương lai gần, khi đó cả hai vẫn phải đối mặt với những đối thủ mạnh khác: các kết nối không dây. Trong nhiều tình huống, người ta đã sử dụng công nghệ không dây để thay thế cho những công việc mà trước đây phải phụ thuộc vào USB. Công nghệ đám mây đã giúp đồng bộ email, danh bạ, lịch, tập tin và thậm chí là cả hình ảnh và video trên tất cả mọi thiết bị của bạn mà chẳng cần đến sợi dây nào. Bluetooth, NFC, Wi-Fi Direct và AirDrop (vốn cũng dựa trên Wi-Fi) thì đang thay thế cách truyền tập tin bằng kết nối USB truyền thống. Miracast và AirPlay thì đang dần có mặt trên nhiều TV và thiết bị di động để người dùng xuất hình ảnh từ thiết bị ra màn hình ngoài. Máy in, máy scan không dây thì đang ngày càng rẻ và dễ thiết lập hơn.

Về việc sử dụng cổng USB để sạc thì chuyện đó cũng vẫn có thể được thay thế bởi hàng tá các chuẩn sạc không dây như Qi, Rezence hay PMA. Hiệp hội Năng lượng Không Dây (WPC) mới đây đã công bố đặc tả kĩ thuật cho chuẩn sạc Qi phiên bản 1.2. Hiện nay chuẩn Qi 1.1 có khả năng hoạt động ở khoảng cách tối đa là 7mm giữa thiết bị nhận và thiết bị truyền điện, còn phiên bản mới cho phép khoảng cách này tăng thành 45mm. Điều đó giúp việc tích hợp bộ sạc Qi vào các đồ vật dễ dàng hơn, ví dụ như chúng ta có thể nhúng nó ngay bên dưới mặt bàn, đặt trong ô-tô, trên kệ sách,… Nếu đã tiện đến như thế, vì sao phải xài USB để cắm cắm và rút rút nữa?

Các bạn thấy đấy, USB vẫn đang đứng trước nguy cơ bị thay thế bởi những thứ tiện dụng hơn. Tuy nhiên, thường thì những chuẩn không dây lại gặp vấn đề về tốc độ. Nếu bạn muốn chép nhanh những đoạn phim quay bằng điện thoại sang máy tính thì ngay cả việc xài USB 2.0 vẫn nhanh hơn Wi-Fi. Các lập trình viên hoặc những anh em yêu công nghệ thì vẫn cắm điện thoại và các thiết bị ngoại vi khác vào máy tính của mình bằng cáp USB bởi kết nối này ổn định hơn. Làm sao bạn có thể xài Wi-Fi để up ROM cho một thiết bị Android hay flash lại firmware cho chiếc Windows Phone của bạn?

Vấn đề chuẩn sạc không dây cũng là thứ làm cho các nhà sản xuất phải đau đầu. Hiện nay Qi đã xuất hiện phổ biến, thế nhưng các chuẩn khác vẫn đang được tích cực phát triển và quảng bá. Ai mà biết được trong tương lai chuẩn nào sẽ chiếm vị trí dẫn đầu. Trong lúc chờ đợi, chúng ta vẫn cứ xài cáp microUSB để sạc cho hầu hết mọi thiết bị di động, quá đơn giản và chẳng cần suy nghĩ gì nhiều.

Tóm lại, trong tương lai gần, chắc chắn USB sẽ không bị thay thế bởi các chuẩn kết nối khác. Cũng giống như sự phát triển của Wi-Fi vẫn chưa thể tận diệt Ethernet, các công nghệ mới vẫn chưa đủ sức mạnh và sức hấp dẫn về mặt chi phí để đè bẹp USB. Sự đơn giản, tốc độ cao, tính tiện dụng và tính tương thích mạnh mẽ của USB sẽ là những tác nhân giúp tuổi thọ của chuẩn kết nối này kéo dài thêm một thời gian khá dài nữa.

Tham khảo tinhte, Ars Technica​