Switch cơ học nào nhanh nhất trên thế giới tính đến năm 2020

Câu trả lời chính là switch OmniPoint. Sự ra đời của switch cơ học OminPoint đã chính thức đặt dấu chấm cho cuộc chiến tranh giành ngôi quán quân tốc độ giữa các switch cơ học kéo dài mấy thập kỷ. OmniPoint là switch cơ học có điểm truyền động cao nhất từ trước đến nay: 0.4mm. Nó cũng có khả năng loại bỏ hoàn toàn các tác nhân gây ra Debounce, nên đạt được thời gian phản hồi cao nhất có thể mà con người từng đạt được, độ trễ chỉ có 0.7ms. Không dừng lại ở đó, switch OmniPoint còn đạt được kỷ lục về tốc độ khi có được tinh chỉnh để tăng tốc lên x5 lần so với switch cơ học bình thường. Còn thời gian phản hồi thì sương sương nhanh hơn có 8 lần so với mức bình quân thôi. Một loạt các thông số quá ấn tượng, toàn đạt hàng kỷ lục đã chính thức đưa OmniPoint trở thành cái tên dẫn đầu trong tốc độ của switch cơ học bàn phím cơ. Giờ thì chúng ta sẽ cùng tìm hiểu vì sao em nó có thể đạt được tốc độ khủng khiếp như vậy, nhờ công nghệ và cơ chế hoạt động nào? Lets go!

Giới hạn của tốc độ cơ học thường thấy

Thời gian phản hồi trung bình của các switch cơ học truyền thống sẽ có liên quan rất nhiều đến major speed bump: debounce time (còn được gọi là độ trễ đầu vào). Đây là khoảng thời gian nằm giữa thao tác bấm phím vật lý và lúc tín hiệu chính thức được truyền đi. Các switch cơ học hoạt động dựa trên nguyên tắc: khi nhấn phím, hai miếng kim loại nằm trong chạm vào nhau, hoàn thành một mạch kín và giúp tín hiệu được truyền đi. Quá trình này nghe có vẻ đơn giản và nhanh chóng, nhưng thực ra không hoàn toàn như vậy. Vì dọc đường giữa các vận động cơ học đó vẫn có rất nhiều yếu tố có thể xảy ra làm cản trở hay chậm trễ quá trình đóng mạch của hai miếng kim loại.

• Vì các switch có thể xảy ra hiện tượng chen chúc nhau do khoảng cách giữa các keycap quá nhỏ, làm cản trở lưu thông bên trong của các switch.
• Vì các thành phần cấu tạo có thể bị biến chất theo thời gian, như lò xo có thể dãn, kim loại có thể mòn, stem có thể gãy…
• Các yếu tố bên ngoài cũng có thể tác động và gây nhiễu quá trình input dữ liệu, như thời tiết, hơi ẩm, sương, bụi…

Máy đo nhiễu của các lần ấn phím cho thấy độ nhiễu đôi khi đạt đến đỉnh điểm, gây hậu quả là cấn phím hoặc bấm sai ký tự

Giải pháp cho độ nhiễu của đầu vào

Các nhà sản xuất switch danh tiếng đã đi vào hàng loạt các nghiên cứu để hạn chế độ nhiễu đầu vào này. Cách giải quyết là cần phải scan đi scan lại nhiều lần để cuối cùng máy có thể phân biệt được đâu là tín hiệu đầu vào từ việc bấm phím, đâu là tín hiệu do các tác nhân nhiễu gây ra. Đây chính là lý do chính khiến cho các switch cơ học truyền thống chỉ có thể đạt được độ trễ ở mức tối thiểu là 6ms. Đây là khoảng thời gian ít nhất mà một bàn phím cấp cao cần có để quét đủ số lần và xác định chính xác ký tự được gõ. Bạn vẫn chưa tưởng tượng được 6ms là bao lâu. Cứ biết rằng chớp mắt một cái mất 100ms thì 6ms có đáng là bao? Nhưng mọi chuyện thay đổi rất nhiều và thật sự trở thành vấn đề lớn khi bạn đi vào các trò chơi tốc độ cao. Mỗi động tác thừa, mỗi ms chờ đợi đều có thể dẫn đến thất bại trước đối thủ. Trên nguyên tắc scan đó, giả sử nếu máy tính chỉ cần quét qua một lần đã nhận diện được ngay ký tự, không cần scan đi scan lại như trước đây, thì chắc chắn độ trễ sẽ giảm đi rất rất nhiều lần, thậm chí có thể so sánh được với tốc độ ánh sáng, tốc độ mà mắt người bình thường cũng không thể nhận ra khác biệt.

Cuộc tìm kiếm giải pháp mới

Hiểu rõ nguyên tắc vận hành và nguyên nhân gây ra độ trễ của các switch cơ học truyền thống, nhiều hãng sản xuất lớn đã bỏ thời gian và tiền bạc cho công tác R&D để làm ra nhiều loại switch tốc độ hơn. Phải kể đến switch Razer dùng phản chiếu của chùm lèn LED để loại bỏ tiếp xúc vật lý và các yếu tố nhiễu bên ngoài. Và kết quả là độ trễ của switch quang Razer đã giảm từ 6ms xuống 2ms. Không dừng lại ở đó, cuộc tìm kiếm tốc độ vẫn tiếp tục diễn ra cho tới khi switch OmniPoint ra đời, mọi thứ chính thức dừng lại

OmniPoint switch dùng một công nghệ hoàn toàn mới: Hall effect.

Nói một cách đơn giản thì switch OmniPoint hoạt động trên nguyên tắc: Hall effect là dùng một nam châm di chuyển qua một cuộn dây và dòng điện được tạo ra từ chính vị trí của nam châm trên cuộn dây. Cách tiếp cận này đã giúp loại bỏ được các tiếp xúc cơ học (nguyên nhân chính của độ trễ và hao mòn giảm tuổi thọ), loại luôn được các yếu tố nhiễu (do nam châm hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi điều kiện xung quanh) và máy tính chỉ cần quét qua một lần là xác định được ngay vị trí của nam châm từ đó nhận dạng ký tự nhanh chóng hơn nhiều lần. Trước khi đưa Hall effect vào công nghệ chế tạo switch thì Hall effect thật ra đã có rất nhiều ứng dụng, đặc biệt cho các ngành công nghệ chính xác chất lượng cao như: không quân, hải quân, vũ khí quân sự, vũ trụ.. nhờ vào độ thích nghi cao, chất lượng ổn định đáng tin cậy và độ bền gần như tuyệt đối. Một trong những lý do khiến đến hiện tại nhà sản xuất mới dùng đến công nghệ Hall effect này cho các switch bàn phím cơ vì chúng quá cồng kềnh về mặt kích thước, trọng lượng và giá sản xuất thì quá đắt đỏ. Hai yếu tố này sẽ là cản trở rất lớn để đến được với người tiêu dùng. Một sản phẩm chất lượng quá tốt nhưng quá không thiết thực thì cũng không mang lại giá trị ứng dụng gì. Nhưng may thay, nhờ sự phát triển vượt bậc hoặc đồng bộ của một số ngành công nghiệp tiệm cận liên quan, việc làm ra một chiếc switch Hall effect ngày nay đã không quá phức tạp nữa, nhờ vậy giá thành hạ xuống, thời gian sản xuất ít đi, độ phức tạp và cồng kềnh cũng được tinh giản lại. Đó là lý do chúng ta đã chứng kiến sự ra đời của Omnipoint switch. Và chiếc bàn phím cơ đầu tiên đưa vào dùng loại switch này chính là của SteelSeries.

Ưu điểm của switch Hall effect OmniPoint

1/ Có thể điều chỉnh được điểm truyền động: như đã có từng chia sẻ về công dụng tuyệt vời của Hall effect trong các bài về Analog input. Ưu điểm lớn nhất và gần như khiến switch Hall effect trở nên vượt trội hơn tất cả là bạn có thể tùy chỉnh được điểm truyền động tùy theo tốc độ và độ chính xác mà mình đang cần, trong trò chơi hay trong lúc làm việc. OmniPOint switch có thể tùy chỉnh điểm truyền động trong khoảng 0.4-3.6mm. 2/ Độ phản hồi của switch OmniPoint nhanh hơn bất kỳ loại switch nào đang có trên thị trường. Bình quân gấp 8 lần so với switch cơ học truyền thống. Thêm một vài thông số về sự khác biệt của Switch OmniPoint so với các loại switch khác để anh em cùng hiểu rõ đẳng cấp của nó. Hiện tại OmniPoint switch mới chỉ đang có mặt trên bàn phím Steelseries Apex Pro và Apex Pro TKL.