Khả năng tương thích USB-C của dock Nintendo Switch 2
(lttlabs.com)- Dock Nintendo Switch 2 tuân theo chuẩn USB-C PD, nhưng cách dùng VDM là phi tiêu chuẩn nên gây ra vấn đề tương thích với dock bên thứ ba
- Switch 2 sạc ở mức tối đa 15W, và cho cùng tốc độ sạc trên cả dock Nintendo lẫn dock bên thứ ba
- Dock chính hãng Nintendo luôn yêu cầu 20V 3A khi kết nối, trong khi dock ANTANK S3 Max chỉ yêu cầu điện khi cần nên hiệu quả hơn
- Thời gian sạc mất khoảng 2 giờ để đạt 90% và khoảng 3 giờ để đạt 100%; sử dụng sau khi sạc 75% sẽ hiệu quả hơn
- Do cách triển khai VDM phi tiêu chuẩn của Nintendo, khả năng tương thích với phụ kiện bên thứ ba bị hạn chế. Nhiều khả năng đây không phải ác ý mà là một lỗ hổng trong triển khai USB-C (hoặc triển khai chưa đầy đủ)
- Mục đích của bài viết này là công bố dữ liệu đàm phán USB-C PD và khả năng tương thích của dock Switch 2, đồng thời cung cấp tài liệu bổ sung tổng hợp các phép đo chi tiết chưa thể đưa vào video
Cơ bản về USB-C PD
- USB-C PD định nghĩa giới hạn điện áp, dòng điện và quy trình giao tiếp, cho phép cấp nguồn tới 240W (EPR)
- So với giới hạn điện năng USB thông thường là 15W (5V·3A), PD có thể mở rộng tới 20V·5A, và với EPR là 48V
- Tiêu chuẩn này đồng thời quy định đặc tính vật lý của đầu nối và cáp cùng giao thức đàm phán giữa source/sink
Luồng đàm phán USB-C PD
- SOURCE_CAPABILITIES: nguồn phát quảng bá danh sách các chế độ có thể cấp, bao gồm điện áp/dòng cố định và khả năng hỗ trợ PPS
- Nguồn có thể gửi định kỳ, hoặc thiết bị nhận có thể yêu cầu bằng GET_SOURCE_CAP
- Khả năng của thiết bị nhận được trao đổi qua GET_SINK_CAP / SINK_CAPABILITIES
- REQUEST: thiết bị nhận chọn và yêu cầu chỉ mục của chế độ mong muốn
- Khi tình huống thay đổi, có thể yêu cầu lại để tăng hoặc giảm tốc độ sạc
- ACCEPT: nguồn thông báo chấp nhận hoặc từ chối
- Tùy theo logic nội bộ như quá nhiệt hoặc tải, có thể trả về REJECT
- PS_RDY: nguồn báo rằng đã hoàn tất chuyển điện áp và sẵn sàng cấp điện
- GOODCRC: thông điệp phụ đóng vai trò xác nhận đã nhận (ACK) cho mọi thông điệp nhận được
- Cần lưu ý rằng trong thực tế, mất gói, sai lệch thời gian và triển khai chưa hoàn chỉnh khiến các hành vi ngoại lệ xảy ra khá thường xuyên
Vendor Defined Messages (VDM)
- Ngoài điện năng, VDM còn được dùng để đàm phán hướng dữ liệu, định dạng và Alt Mode
- VDM tiêu chuẩn công khai như DisplayPort Alt Mode góp phần cải thiện khả năng tương tác
- VDM riêng tư/độc quyền có thể làm giảm khả năng tương thích với hãng khác; bài viết đưa ra góc nhìn phê phán về cách Nintendo sử dụng VDM
Tóm tắt kiểm thử USB-C PD
- Cấu hình thiết bị: máy Switch 2/dock/bộ nguồn chính hãng, bộ sạc UGREEN 100W và cáp nối dài, dock ANTANK S3 Max, Infineon CY4500 (bao gồm EPR), mô-đun phân tích điện năng AC Quarch, màn hình Asus ProArt 32" v.v.
- Ký hiệu trên biểu đồ: cam/hồng là công suất đo bởi CY4500, vạch trắng dọc đánh dấu thời điểm xuất hiện thông điệp PD
Test 1: Bộ sạc chính hãng → CY4500 → dock chính hãng → Switch 2
- Quan sát thấy dock tiêu thụ tối đa khoảng 15W và cho phép xuất hình
- Sau khi đàm phán 20V·3A tại thời điểm kết nối, có xu hướng không phát sinh thêm thông điệp
Test 2: Bộ sạc chính hãng → dock chính hãng → cáp nối dài UGREEN → CY4500 → Switch 2
- Duy trì khoảng 15W và xuất hình
- Xác nhận có nhiều lần đàm phán nguồn + đàm phán chế độ hiển thị khi trạng thái thay đổi
Test 3: Bộ sạc chính hãng → CY4500 → Switch 2
- Ngay cả khi sạc trực tiếp máy, giới hạn trên khoảng 15W vẫn được giữ nguyên
Test 4: Bộ sạc UGREEN 100W → CY4500 → Switch 2
- Khi dùng bộ sạc 100W bên thứ ba, giới hạn trên khoảng 15W vẫn như nhau
Test 5: Màn hình ProArt 32" → CY4500 → Switch 2
- Lặp lại thử DR_SWAP nhưng đều bị từ chối, không xuất hình lên màn hình
- Có dấu hiệu đàm phán thất bại trước khi tới giai đoạn VDM
Test 6: UGREEN 100W → CY4500 → dock ANTANK S3 Max → Switch 2
- Dock S3 Max có độ minh bạch tốt hơn trong việc yêu cầu điện, và tốc độ sạc giống dock chính hãng
Test 7: UGREEN 100W → dock S3 Max → cáp nối dài UGREEN → CY4500 → Switch 2
- Sạc hoạt động nhưng xuất hình thất bại
- Có thể là vấn đề cáp nối dài/chất lượng tiếp xúc
Test 8: UGREEN 100W → dock S3 Max → cáp nối dài bên thứ ba → CY4500 → Switch 2
- Sạc + xuất hình đều bình thường, mức cấp trung bình tối đa khoảng 15W
Kiểm thử thời gian sạc (đo ở nguồn điện tường)
- Cấu hình: dùng Quarch PAM để so sánh dock chính hãng/bộ sạc chính hãng với bộ sạc UGREEN 100W
- Kết quả: tốc độ sạc của hai trường hợp là tương tự nhau, đồng thời dùng biểu đồ trục cố định để dễ so sánh
Kết luận và điểm quan sát
- Giới hạn công suất sạc của Switch 2 nhất quán ở khoảng 15W
- Không phụ thuộc vào dock, bộ sạc hay màn hình USB-C chính hãng/bên thứ ba
- Dock chính hãng có xu hướng đặt trước công suất cao liên tục bằng cách yêu cầu 20V·3A ngay khi kết nối
- Dock ANTANK S3 Max chỉ yêu cầu tăng công suất khi cần, chẳng hạn khi máy được bật, nên có cách ứng xử điện năng hiệu quả hơn
- Thời gian sạc: khoảng 2 giờ tới 90%, khoảng 3 giờ tới 100%
- Điều này cho thấy chỉ dùng tổng thời gian tới 100% để đánh giá đặc tính sạc là chưa đủ
- Mẹo tối ưu sử dụng pin: nếu sạc đến khoảng 75% (hơn 1,5 giờ) rồi dùng và lặp lại việc xả pin, có thể duy trì sạc gần 15W và tránh giai đoạn trickle
- Tình trạng không tương thích với dock khác có thể là do triển khai USB-C chưa đầy đủ hoặc đàm phán thất bại trước khi đến VDM, hơn là chủ đích chặn
2 bình luận
Ngay từ thời Switch 1, tôi cũng từng dùng thêm dock không tương thích rồi bị biến thành cục gạch,
nên giờ tôi chẳng dám ngó tới mấy dock tương thích với Nintendo nữa.
Nhưng thấy chuyện này cứ lặp đi lặp lại, tôi cũng bắt đầu nghĩ có khi Nintendo cố tình làm vậy cũng nên -.-+
Ý kiến Hacker News
Tôi không đồng ý với lập luận rằng khả năng tương thích dock USB-C của Nintendo Switch 2 chỉ là do họ triển khai đặc tả USB-C một cách cẩu thả; tôi tin rằng họ đã cố ý thiết kế một giao thức độc quyền đặc biệt chạy trên nền USB-C. Bài viết của The Verge cho thấy Switch 2 và dock sử dụng ngôn ngữ “vendor defined” riêng của Nintendo ngay từ đầu phiên giao tiếp, và đã ghi nhận hơn 30 thông điệp độc quyền được trao đổi trước khi thương lượng xuất hình video. Có thể xem bài liên quan
Tôi muốn chỉ ra rằng có rất nhiều hiểu lầm về giao tiếp USB PD, đặc biệt là Vendor Defined Messages. Video của LTT cũng lặp lại các hiểu lầm này và còn nhầm với các thông điệp liên quan đến chip eMarker. Bản thân Vendor Defined Messages là loại thông điệp phổ biến, xuất hiện trong mọi trao đổi PD. Chúng là thành phần thiết yếu để triển khai nhiều chức năng như DisplayPort, Thunderbolt, nhận diện eMarker, v.v. Câu chuyện của Antank có lẽ nói về một thông điệp độc quyền đơn lẻ nhằm phân biệt dock với dock hoặc dongle của Switch 1, hoặc để nhận diện chức năng của dock như làm mát. Nó có thể là một hạn chế tương thích được chủ đích, nhưng đây chỉ là 1 thông điệp thuộc một kiểu chưa rõ bên trong chuẩn USB-PD, chứ không phải mức “hơn 30 câu lệnh ngôn ngữ độc quyền”
Ngay trong video LTT cũng nêu rõ đây chỉ là giả định rằng Nintendo làm vậy có chủ đích, nhưng họ cũng nói rằng không có đủ căn cứ để chứng minh điều đó một cách rõ ràng. Thay vào đó, họ diễn đạt theo hướng “Nintendo đã ngừng phát triển khả năng tương thích quá sớm”
Nintendo có lý do hợp lý khi không hỗ trợ thiết bị 3rd-party, vì dock chính hãng có hệ thống làm mát; nếu dùng dongle thông thường thì Switch có thể không đạt được hiệu năng ở chế độ dock, và rất nhanh sẽ bị giảm hiệu năng hoặc giảm chất lượng hình ảnh. Việc hạn chế như vậy là để đảm bảo trải nghiệm tốt
Về nhận định “triển khai USB-C một cách hời hợt”, tôi không chắc LTT có thực sự đi đến kết luận đó hay không. LTT cũng không khẳng định dứt khoát; họ để ngỏ cả hai khả năng, dù là cẩu thả hay cố ý, và nói rằng xét tiền lệ trước đây của Nintendo thì cả hai đều có vẻ khả dĩ
Ngay cả The Verge cũng có thông tin khác nhau tùy nguồn, còn LTT thì tiếp cận rất thận trọng, cho thấy chuyện Nintendo làm vậy không hề hiển nhiên. Hơn nữa, ít nhất vẫn có một dock bên thứ ba hoạt động, nên có lẽ đây chưa phải kiểu bất tương thích bị ép buộc bằng mật mã gì đó
Trong thời gian COVID khi tôi có rất nhiều thời gian rảnh, tôi từng sạc Switch bằng sạc laptop và máy đã bị brick. Nintendo từ chối bảo hành miễn phí vì đó không phải USB-C chính hãng. Nhưng ở Úc luật bảo vệ người tiêu dùng khá tốt nên cuối cùng sau 2 tháng tôi vẫn nhận được một chiếc Switch mới. Nếu những gì Nintendo nói là đúng, thì việc máy có thể hỏng chỉ vì không dùng USB-C chính hãng nghe thật kỳ lạ
Tôi từng có một chiếc Samsung Galaxy S10+ bị brick bởi bộ sạc của Switch. Chuyện này chẳng làm tôi ngạc nhiên chút nào
Ở giai đoạn đầu của USB-C, việc sử dụng thực sự rất khó khăn. Tôi nhớ Switch 1 là một trong những dòng sản phẩm USB-C đầu tiên
Tôi cũng từng làm hỏng Switch hai lần vào thời điểm đó, rồi cuối cùng phát hiện ra rằng nếu dùng cáp e-marked thì cổng sẽ hỏng gần như ngay lập tức. Mọi thiết bị khác trong phòng tôi đều hoạt động bình thường với sợi cáp đó, chỉ riêng Switch là ngoại lệ. Thiết kế cổng vừa không an toàn vừa hỏng theo cách quá nghiêm trọng
Có vẻ như Switch 2 tuân thủ tiêu chuẩn tốt hơn; nó sạc bình thường bằng sạc điện thoại phổ thông, và bộ sạc của Switch 2 cũng tương thích với các thiết bị khác. May là không còn chuyện bị brick, nhưng sạc của Switch 1 gần như không hoạt động với gì ngoài chính chiếc console đó
Nếu đây là một chuẩn độc quyền thì lẽ ra Nintendo đã quay hẳn lại dùng đầu nối riêng của mình rồi, nên tôi thắc mắc tại sao họ vẫn tiếp tục dùng USB-C
Khi xem video LTT, ngay cả với một người không rành về USB hay USB-PD như tôi, tôi vẫn có cảm giác phần giải thích trong video khá mơ hồ và chỉ liệt kê thuật ngữ chuyên môn mà thiếu hiểu biết kỹ thuật thực sự
Tôi đang dùng chiếc dock bên thứ ba khác có tên gồm 5 chữ cái mà video LTT cũng nhắc tới (tôi tự mua), và dù ban đầu lo lắng vì nhớ đến các vấn đề USB-C của Switch 1, nhưng với giá $28 nó hoạt động tốt hơn nhiều so với dock chính hãng ($124). Nó nhỏ gọn, dễ dùng hơn, và tôi rất hài lòng; giá một chiếc dock chính hãng đủ để trang bị dock cho mọi TV trong nhà. Tham khảo sản phẩm này, link mua
Có cảm giác như sau khi Nintendo áp dụng biện pháp độc quyền với thẻ micro SD trên Switch 1 thì lần này họ đã tìm ra một cách mới. Nintendo không thân thiện với khách hàng, và giờ đang cố gắng, giống Apple, trói người dùng vào hệ sinh thái của mình bằng cách nhắm đến trẻ em với một thiết bị cầm tay cấu hình yếu và các dongle độc quyền
Nintendo từng đe dọa kiện cả những cộng đồng người hâm mộ đang chơi những tựa game hơn 20 năm tuổi. Rất nhiều người dùng tự bỏ tiền tổ chức các giải đấu lớn và dồn hết kỹ năng lẫn thời gian để đẩy các game cổ điển (như Me lee) đến giới hạn, nhưng Nintendo lại dùng ràng buộc pháp lý để không cho phép ngay cả các bản mod nhỏ. Thực tế thì ai cũng dùng mod vì lý do công bằng hoặc sửa lỗi, nhưng đều phải vận hành rất kín đáo để không bị lộ ra ngoài
Có người nói Switch 1 đã áp dụng độc quyền với thẻ micro SD, nhưng theo tôi biết thì thực ra máy hỗ trợ thẻ microSD(HC/XC) tiêu chuẩn và chỉ dùng chuẩn phổ biến UHS-I mới hơn, nên không hề có yếu tố độc quyền nào
Xét về truyền thống, Nintendo vốn là một công ty làm đồ chơi cho trẻ em. Họ vẫn là công ty của thời N64, SNES, NES khi tôi còn nhỏ; chỉ là giờ tôi đã lớn tuổi hơn nên nhìn họ với con mắt phê phán hơn mà thôi
Trước đây họ cũng từng làm các thiết bị kiểu này như Game Boy hay 3DS, nên chuyện này cũng cùng một mạch mà thôi
Tôi không biết là LTT Labs đã thực hiện loại thử nghiệm này. Từ nay tôi khá mong chờ xem việc đối chiếu thử nghiệm và dữ liệu với gamersnexus, cũng như những lần bóc trần lời nói dối của nhà sản xuất, sẽ diễn ra như thế nào
Dù nội dung chủ lực của LTT đã chuyển sang thiên về giải trí đại chúng, tôi vẫn nghĩ mảng thử nghiệm sản phẩm vật lý của họ vẫn khá ổn
Tôi thích việc ngay cả khi LTT phát hiện ra điều dối trá, họ cũng không tiếp cận theo kiểu “chuyện này nghiêm trọng quá!!!” mà trung lập và tích cực hơn. Họ vẫn nhắm đến tính lan truyền, nhưng không quá dễ bị cuốn theo các làn sóng tiêu cực
Video LTT tạo cảm giác rằng Nintendo cố tình hạn chế kết nối màn hình ngoài ngoài dock chính hãng, nhưng bài viết lại mang sắc thái rằng đây cũng có thể chỉ là lỗi. Tôi cũng nghi là hồi Switch 1 họ đã không triển khai USB-C tốt; USB-C thực sự là một chuẩn rất phức tạp. Việc đây là hạn chế có chủ đích hay chỉ là bug có lẽ sẽ biết được nếu Nintendo sửa bằng firmware. Linus cũng có nói trong video rằng USB của Nintendo hoàn toàn không “universal”
Khi Switch 1 ra mắt, bản thân USB-C vẫn còn là công nghệ mới, còn các tính năng nâng cao như xuất hình hay PD cũng gần như mới xuất hiện, nên ở mức nào đó vẫn có thể hiểu được. Thiết kế phần cứng hẳn cũng đã được chốt từ sớm hơn rất nhiều
Video LTT không khẳng định rõ về chủ ý, và có vẻ Nintendo cũng đã biết trước vấn đề này
Tôi thử sạc Switch 2 thì thấy nó chỉ sạc tối đa ở mức 15W. Trong tài liệu quy định của EU có ghi rằng bộ sạc PD chỉ cần cung cấp tối đa 12W. Tuy vậy, chế độ TV cần 54W, và trong tình huống sạc bằng USB PD 15V/1A thì có vẻ phần lớn điện được cấp trực tiếp cho thiết bị, còn pin được sạc ở mức 5V. Xem tài liệu quy định chi tiết
Ở điểm “Test 5: DR_SWAP always rejected”, màn hình đang cố đổi vai trò từ USB-host sang USB-gadget, nhưng Switch khẳng định nó là gadget và từ chối việc đó. Trong bài cũng có thể thấy việc thương lượng thậm chí còn chưa tiến tới bước Vendor Defined Messages, nên tôi không nghĩ có dấu hiệu Nintendo cố tình hạn chế ở đây. Tôi đoán đây là lỗi firmware của màn hình, vì chiếc màn hình Asus gần nhất của tôi cũng đầy vấn đề firmware
Có đoạn nói rằng “dock Switch 2 luôn yêu cầu 20V 3A ngay khi kết nối, còn dock Antank chỉ yêu cầu thêm điện khi Switch bật nguồn và thực sự cần”, và rằng theo chuẩn USB PD thì cách của Antank thân thiện môi trường hơn, đồng thời giảm được tiền điện. Nhưng trên thực tế, hóa đơn điện chủ yếu tính theo kWh đã tiêu thụ, nên mức tiết kiệm nhờ cách này có lẽ không đáng kể