Thường bạn hay nghe nói tới chuột bị lag, bị chậm các thứ, nhưng ít khi nào nghe nói tới độ trễ của bàn phím. Bàn phím chúng ta đang dùng liệu có độ trễ không? và lý do đến từ đâu? Tất cả nằm hết trong bài này các bác ạ.
Bàn phím có độ trễ sẽ gây ra vấn đề gì?
Đã từng có một thời gian dài, người ta luôn tranh cãi nhau về 30 khung hình/ giây hay 60 khung hình/ giây. Là vì mắt thường của con người không thể nào nhận ra sự khác biệt giữa hai tốc độ này. Như vậy thì cần gì phải nâng lên 60 hình/ giây cho phức tạp. Cốt lõi của cuộc tranh luận nằm ở đó. Theo thời gian, công nghệ tiến bộ nhanh khiến nhận thức của mọi người về tốc độ và độ trễ cũng khác đi. Tuy mắt không nhận ra, nhưng tốc độ xử lý của máy tinh và hiệu quả vận hành mang lại khi độ trễ thay đổi tử 30 lên 60 là rất đáng kể. Nói một cách dễ hiểu là tốc độ và hiệu quả làm việc/ chơi game của bạn sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều nếu bàn phím có độ trễ càng cao. Đặc biệt khi đối diện với các game đòi hỏi tốc độ và chính xác cao.
Chưa hết. Thường độ trễ gây ra bởi nhiều yếu tố. Và nếu không xác định được rõ nguồn gốc và thiết bị đang có độ trễ, người dùng thường sẽ có xu hướng giả định và thay đổi nhầm thiết bị. Ví dụ như độ trễ từ bàn phím nhưng lại thay PC hoặc thay chuột. Hậu quả là tiền mất mà tật vẫn mang. Độ trễ phím của bàn phím còn có thể dẫn đến những vấn đề nghiêm trong hơn như lỗi lặp phím, lỗi dính phím, dẫn tới gõ sai thông tin nhất là với các công việc nhập liệu chuyên nghiệp.
Những nguyên nhân gây ra độ trễ của bàn phím
1/ Đầu tiên, tất nhiên, do tốc độ bấm trễ hoặc kém chính xác
Trong tất cả các yếu tố gây ra độ trễ thì phải kể đến nguyên nhân chủ quan từ chính người dùng. Cử động tay chậm hay kém chính xác sẽ dẫn đến độ trễ khi chơi trò chơi hay nhập liệu. Bạn cần xác định rõ nguyên nhân của độ trễ bàn phím đến từ chính chúng ta hay đến từ kết cấu vận hành kém hiệu quả của bàn phím. Hãy thử với một người dùng khác, xem kết quả của các lần bấm thế nào, có khác gì so với khi chính bạn dùng hay không. Lập tức bạn sẽ dễ dàng nhận ra được nguyên nhân thật của độ trễ. Thấy rõ nhất là chơi thử cùng nhau qua một game tốc độ cao.
2/ Do khả năng nhận diện của toàn hệ thống sau mỗi lần bấm phím
Trước tiên cùng nhau xem qua các bước mà bàn phím có thể nhận dữ liệu để chuyển hóa thành ký tự hoặc lệnh trên màn hình máy tính.
- Nhập liệu chính là quá trình vật lý mô tả thao tác nhấn một phím trên bàn phím.
- Tốc độ mã quét (scan rate) là tần suất mà chip vi tính (MCU) đọc được các phím.
- MCU processing là thời gian cần thiết cho vi điều khiển xử lý đầu vào
- USB polling là tần suất mà PC kiểm tra đầu vào từ bàn phím
Hành trình tạo ra một ký tự trên màn hình từ bàn phím là vậy. Và trên mỗi bước đường như vậy đều có thể xuất hiện độ trễ. Nhiệm vụ của chúng ta là nhận diện đúng và đủ các nguyên nhân.
3/ Nguyên nhân đến từ chính phần cốt lõi nhất của bàn phím cơ: switch travel distance
Khoảng cách di chuyển lớn trong nội bộ switch nằm bên dưới các phím có thể là nguyên nhân căn bản dẫn đến độ trễ của bàn phím. Switch travel distance lại có liên quan đến điểm truyền động (switch actuation point). Nếu quãng đường đi của switch ngắn nhất + điểm truyền động có giá trị cao nhất >> sẽ cho ra chiếc bàn phím có độ trễ ít nhất. Và cũng cần nhớ thêm rằng bất kỳ động tác ấn phím nào xảy ra sau điểm truyền động đều là vô ích. Nghĩa là nếu dùng bàn phím cơ có điểm truyền động cao và dùng ít lực hơn thì sẽ lại càng giảm được độ trễ của bàn phím một lần nữa. Cùng xem qua danh sách liệt kê các thông số so sánh giữa các loại bàn phím khác nhau ta sẽ thấy được sự khác biệt
Loại switch
Travel distance
Typical actuation point
Switch cắt kéo
1~3mm
Đến tận cùng
Switch cơ low-profile
~3mm
1.2mm
Bàn phím vòm cao su
3.5~4mm
Đến tận cùng
Memchanical
4mm
Đến tận cùng
Switch cơ học
~4mm
~2mm
Trên thực tế, các bàn phím dùng công tắc vòm cao su và bất kỳ loại máy tính xách tay nào cùng đều đi kèm với một miếng màng cao su phía dưới bàn phím, nên độ trễ sẽ tăng cao. Trong khi đó các switch cơ học được chế tạo đặc biệt với cơ cấu vận hành vô cùng nhạy bén bên trong mỗi switch (như dòng Cherry MX chẳng hạn) sẽ giúp tăng độ nhạy của đầu vào, từ đó giảm được độ trễ một cách đáng kể. Các switch này thường hoạt động ở mức 1,2 - 3.4mm. Có một vài loại bàn phím cơ đặc biệt cho phép người dùng tùy chỉnh điểm truyền động (switch Topre) giúp người dùng có thể can thiệp đến các thông số tạo ra độ trễ của bàn phím. Tùy vào công việc và mức tốc độ cần thiết mà có những tùy chỉnh khác nhau (thường cho phép 3 mức chỉnh).
4/ Nguyên nhân từ Matrix quét bàn phím
Mỗi phím trên bàn phím được kết nối với MCU và mỗi máy sẽ có một tới hạn riêng cho số lượng kết nối này. Đó được gọi là ma trận quét bàn phím. Ma trận này được chia theo dạng lưới, và hoạt động trên nguyên tắc nối hàng và cột để xác định được điểm tạo ra ký tự. Kết nối giữa máy tính và bàn phím nếu đủ nhanh nhạy, nói nôm na là tương thích tốt, thì ma trận này sẽ được xác định nhanh chóng mỗi khi phím được ấn, giúp độ trễ giảm tối đa.
5/ Tốc độ quét bàn phím (keyboards scan rate)
Đã bao giờ bạn tự hỏi nhờ đâu mà bàn phím nhận ra một ký tự đã được bấm xuống. Đây là điểm còn khá thô sơ ở các bàn phím không phải cơ học. Khi phím được bấm MCU sẽ nối kết với tất cả các phím trên cùng bàn phím để nhận ra phím nào đang có sự thay đổi về mặt vật lý. Nó kiểu như đi gõ cửa từng nhà hỏi Anh đã ăn tối chưa vậy đó. Nên sẽ tốn nhiều thời gian. Đó chính là một trong những lý do khiến bàn phím cơ nổi bật hơn tất cả vì có độ trễ cực thấp.
6/ Tần số quét (scan frequency)
Tốc độ quét của mỗi bàn phím có thể rất khác nhau. Về lý thuyết, nếu một phím sẽ được nhấn nhanh hơn tốc độ quét (dù phần trăm giây là rất nhỏ). Nói cách khác khoảnh khắc quét của bàn phím sẽ không đồng bộ với khoảnh khắc phím được ấn xuống. Nên tần số càng thấp thì chu kỳ lặp lại của việc quét càng thấp, và độ trễ càng cao. Hiện tại đang có các tần số phổ biến dùng cho công nghệ máy tính:
- 125hz / 8ms
- 250hz / 4ms
- 500hz/ 2ms
- 1000hz / 1ms
7/ Gây ra bởi Switch Bouncing Rate
Bên trong các switch cơ học, khi hai miếng kim loại chạm vào nhau, luôn có một unstable signal gây ra bởi các rung động của tiếp điểm. Đây được gọi là độ nẩy (bouncing). Độ nẩy càng lớn thì độ trễ cũng lớn theo, nên khi sản xuất bàn phím, các nhà thiết kế switch luôn trông chờ vào một kỹ thuật mới để hạn chế thấp nhất độ nẩy này giúp bàn phím của họ nhạy nhất có thể. 
Kết luận
Các bàn phím rẻ tiền, bàn phím màng, bàn phím công tắc vòm luôn bắt buộc phải hy sinh một số tiêu chí trong số 7 nguyên nhân kể trên. Cho nên hãy thận trọng, đừng để mắc lừa vì vẻ ngoài lung linh của chúng. Nếu bạn chuyên dùng bàn phím cơ, hãy tin vào cảm giác của ngón tay mình khi đặt tay lên và bấm phím. Còn nếu chưa đủ hãy sắm ngay một chiếc máy đo độ nhạy phím mini để mang theo bên mình mỗi khi chọn một em rinh về nhà. Vì độ trễ của bàn phím có thể khiến bạn phải điên lên khi thật sự deal với những màn chiến đấu gây cấn đầy kịch tính đấy.