Liệu Thunderbolt 3 Có Giành Phần Thắng Trong Cuộc Chiến Kết Nối?

Intel vốn luôn mang tham vọng đưa chuẩn kết nối tốc độ cao Thunderbolt trên lên mọi chiếc máy tính. Trong năm 2017, Intel đã công bố sẽ tích hợp Thunderbolt vào vi xử lý Core I thế hệ tiếp theo cũng như kết hợp với nhiều nhà sản xuất như Apple và Microsoft để tối ưu hóa trải nghiệm Thunderbolt, và thậm chí là cung cấp miễn phí cấu hình giao thức Thunderbolt đến với ngành công nghiệp PC. Lý do gì đã khiến Intel quyết định như vậy?

Chris Walker, phó chủ tịch mảng Client Computing, đã giải thích: “Tầm nhìn của Intel đối với Thunderbolt không chỉ là một cổng kết nối tốc độ cao hơn trên máy tính, mà còn là một kết nối đơn giản, linh hoạt hơn đối với tất cả người dùng. Chúng tôi hình dung về một tương lai mà nhiều loại dock mở rộng hiệu năng cao, trình xuất hình ảnh, video 4K, phát nội dung VR và các thiết bị lưu trữ tốc độ cao chỉ dùng một dây cáp duy nhất sẽ trở nên phổ biến. Khi đó, cổng USB-C sẽ thay thế tất cả và sẽ mất nhiều năm nữa để điều này thành hiện thực”

Việc phổ cập và tiêu chuẩn hóa Thunderbolt là tham vọng từ lâu của Intel. Công ty đã tìm cách phát triển một loại cổng và cáp kết nối tốc độ cao, có thể sử dụng cho nhiều loại thiết bị, nhưng vẫn chưa thành công. Cho đến khi Intel đón nhận giao thức USB, và chọn USB-C làm cổng kết nối cho Thunderbolt 3 và với việc tích hợp Thunderbolt vào CPU trong tương lai, mở cửa giao thức vốn là độc quyền của hãng; Intel hiện đã có nhiều điều kiện cần và đủ để có thể biến Thunderbolt trở thành chuẩn kết nối phổ biến nhất trên thế giới.

Thunderbolt đã có một chặng đường dài trước khi được phổ biến. Và sự mở cửa Thunderbolt là động thái đáng mừng nhất, vì nó vẫn là chuẩn độc quyền của Intel. Thunderbolt được giới thiệu lần đầu vào năm 2009 tại hội nghị IDF, với tên gọi là Light Peak, dùng cáp quang để truyền tải dữ liệu. Cũng trong IDF 2009, Intel đã trình diễn khả năng phát 2 video 1080p lên 2 màn hình cùng lúc kèm với kết nối LAN và các ổ lưu trữ chỉ qua một sợi cáp quang dài 30 mét. Công ty đã bày tỏ tham vọng về một chuẩn kết nối cho phép cùng lúc kết nối nhiều thiết bị ngoại vi, trình xuất hình ảnh, video ra các màn hình HD với chỉ 1 sợi cáp duy nhất.

Mục tiêu ban đầu của Intel là tạo ra một công nghệ kết nối đơn lẻ, đưa cáp quang đến với người dùng phổ thông nhưng vẫn dùng cổng USB. Tuy nhiên, để tạo ra một sợi cáp kết nối chứa bó sợi quang bên trong đủ bền bỉ là không hề rẻ, chưa kể đến vấn đề cáp quang không thể dẫn điện. Dù vẫn có một số sản phẩm cáp quang dùng cho Light Peak được bán ra nhưng tại một số thị trường nhất định và giá bán cao.

Intel đã quyết định hợp tác với Apple, nổi tiếng với xu hướng loại bỏ dây, chuyển sang dùng cáp đồng giá rẻ hơn, quan trọng là dây đồng có thể dẫn điện. Light Peak sau đó được thương mại hóa với tên gọi Thunderbolt, cho tốc độ truyền tải dữ liệu đến 10 Gbps và được tích hợp đầu tiên trên chiếc MacBook Pro đời đầu năm 2011 thông qua cổng mini DisplayPort. Đây là một thay đổi đáng chú ý, vì Intel ban đầu sử dụng cổng USB nhưng tùy biến lại và Hiệp hội USB-IF không cho phép tích hợp cả 2 kết nối vào một cổng.

Thunderbolt 2 được ra mắt vào tháng 06/2013 với vi điều khiển mang tên mã Falcon Ridge, cho tốc độ truyền tải dữ liệu gấp đôi Thunderbolt 1 và vẫn dùng mini DisplayPort. Tốc độ 20 Gbps là nhờ kết hợp 2 kênh 10 Gbps, Thunderbolt 2 cũng hỗ trợ chuẩn DisplayPort 1.2, cho phép phát video 4K sang một màn hình 4K hoặc 2 màn hình QHD. Ngoài ra, vì dùng chung cổng vật lý, Thunderbolt 2 cũng có thể tương thích ngược với Thunderbolt 1. Sản phẩm đầu tiên tích hợp cổng Thunderbolt 2 là dòng bo mạch chủ ASUS Z87 Deluxe/Quad; Apple cũng sớm tích hợp Thunderbolt 2 lên dòng MacBook Pro Retina cuối năm 2013.

Tuy nhiên, không giống như USB, PCIe và nhiều chuẩn kết nối công nghiệp khác, vốn được Intel hỗ trợ phát triển, Thunderbolt vẫn là một chuẩn kết nối độc quyền. Intel luôn muốn tăng tỉ lệ đón nhận, nhưng việc giữ kín cấu hình Thunderbolt khiến các nhà sản xuất rất khó tiếp cận. Ngoài iOS, hệ sinh thái đóng của Apple, rất ít nhà sản xuất PC tích hợp Thunderbolt vào sản phẩm của họ. Ngay cả với cáp đồng, chỉ có sợi cáp là rẻ đi, vi điều khiển Thunderbolt vẫn là giao thức độc quyền của Intel, cấu hình và cung cấp vi xử lý, nhiều nhà sản xuất đã lo ngại rằng Intel có thể sẽ tăng giá khi Thunderbolt được đón nhận rộng rãi.

Trong khi Thunderbolt khó phổ biến rộng rãi với tỉ lệ sản phẩm sử dụng không nhiều, USB vẫn trên đà phát triển tốt. Từ chuẩn USB 3.0 (USB 3.1 Gen 1) với tốc độ truyền tải 5 Gbps, USB-IF đã ra mắt USB 3.1 Gen 2 với tốc độ 10 Gbps và tích hợp tính năng sạc laptop nhờ USB Power Delivery, đồng thời hỗ trợ trình xuất màn hình ngoài qua DisplayPort, và đặc biệt là cổng USB-C rất linh hoạt, cho phép người dùng có thể cắm cáp hay thiết bị mà không cần phân biệt mặt trên hay dưới. USB-C cũng đủ nhỏ gọn để có thể trang bị trên điện thoại và máy tính bảng.

Đến năm 2015, Thunderbolt 3 được Intel công bố, sử dụng cổng USB Type-C (USB-C) - một quyết định làm thay đổi tình thế. Đây là thế hệ Thunderbolt đầu tiên hỗ trợ USB và so với Thunderbolt 2, vi điều khiển Thunderbolt mới (Alpine Ridge) đã tăng băng thông lên gấp đôi thành 40 Gbps, giảm mức tiêu thụ điện xuống 50% và có thể truyền phát 2 nội dung lên 2 màn hình 4K@60Hz cùng lúc, hoặc một màn hình 4K@120Hz hoặc 5K@60Hz. Vi điều khiển mới cũng hỗ trợ PCIe 3.0 và các giao thức khác như HDMI 2.0 và DisplayPort 1.2.

Như vậy, với việc sử dụng USB-C, Intel có thể khai thác tính năng USB Power Delivery, cho phép các cổng khai thác nguồn điện đầu ra đến 100 W, có thể loại bỏ nhu cầu sử dụng nguồn cấp điện rời cho một số thiết bị. Thunderbolt 3 cũng tương thích ngược với 2 phiên bản tiền nhiệm, nhưng cần đến adapter và cáp chuyển đổi.

Những chiếc laptop được trang bị Thunderbolt 3 có thể khai thác toàn bộ tính năng của USB-C và tốc độ của Thunderbolt 3. Những thiết bị dùng Thunderbolt 3 bắt đầu xuất hiện từ cuối năm 2015, và có rất nhiều OEM của Intel và Microsoft khai thác trên các mẫu laptop, bo mạch chủ của họ, chẳng hạn như Acer, ASUS, Gigabyte, Clevo, HP, Dell, Alienware, Lenovo, MSI, Sony, Razer. Đến tháng 10/2016, Apple cũng đã công bố thế hệ MacBook Pro mới nhất được trang bị toàn cổng Thunderbolt 3.

Với lợi thế của Thunderbolt 3, những chiếc laptop không chỉ có thể mỏng hơn mà còn có thể tăng cường hiệu năng nhờ vào những loại dock card đồ họa gắn ngoài (eGPU). Nhưng Thunderbolt 3 vẫn được xem là chuẩn kết nối cao cấp, thường chỉ được trang bị trên những mẫu laptop cao cấp. Mỗi vi điều khiển Thunderbolt 3 có giá từ 5-8 USD và tiêu thụ khá nhiều điện năng khi hoạt động, có thể đến 10% tổng điện năng tiêu thụ của hệ thống.

Nhờ tích hợp vi điều khiển Thunderbolt vào thế hệ vi xử lý tiếp theo, Intel cho biết có thể giảm chi phí và mức tiêu thụ điện năng. Dù không tiết lộ phiên bản CPU nào hay khi nào ra mắt CPU tích hợp Thunderbolt 3, nhưng những chiếc máy tính sử dụng chip Intel có hỗ trợ Thunderbolt 3 sẽ có thể khai thác sức mạnh của nó. Thậm chí, không chỉ giới hạn với vi xử lý Intel, hãng cũng phát hành giao thức cấu hình Thunderbolt dưới dạng bản quyền miễn phí không độc quyền, sẽ giúp các nhà sản xuất chip bên thứ 3 dễ dàng phát triển chip tương thích Thunderbolt.

Về tính cạnh tranh, việc tích hợp Thunderbolt 3 vào thế hệ CPU tiếp theo sẽ khiến sản phẩm của Intel hấp dẫn hơn so với đối thủ AMD. Dù Intel mới cung cấp giải pháp Thunderbolt miễn phí, nhưng hãng cũng đã có lợi thế khởi đầu từ nhiều năm trước.

Mọi chuyện vẫn chỉ mới là khởi đầu, khó có thể nói rằng Thunderbolt sẽ soán ngôi USB. Cũng tương tự như Thunderbolt, USB là chuẩn kết nối được tạo ra bởi Intel, sau đó mới được phát hành miễn phí. Mặc dù USB-IF vẫn khẳng định rằng Thunderbolt 3 và USB không cạnh tranh với nhau, nhưng cả 2 dường như đang đi chung một con đường và USB đang bất lợi hơn nếu so về tính năng và tốc độ. Hiện chuẩn USB 3.1 Gen 2 là phiên bản mới nhất với tốc độ tối đa 10 Gbps, vẫn kém khi so với Thunderbolt 3.

Cũng có thể trong những năm tiếp theo, công nghệ sẽ chứng kiến sự bùng nổ của cổng Thunderbolt 3. Đối với những chiếc laptop, đây là tin rất tốt, nếu mọi cổng kết nối đều được thay thế bằng USB-C, máy sẽ đạt độ mỏng tuyệt vời, cùng với đó là khả năng tăng sức mạnh nhờ eGPU, trình xuất màn hình, kết nối dock mở rộng, ổ cứng tốc độ cao … tất cả chỉ với một sợi cáp duy nhất.