Bàn phím cơ là gì?

Bàn phím cơ (Mechanical Keyboard) ngay từ cái tên gọi đã khiến chúng ta đoán được là bàn phím sử dụng các thành phần cơ học. Yếu tố cơ ám chỉ những chiếc công tắc (switch) nằm dưới mỗi phím bấm. Mỗi chiếc switch được cấu thành từ nhiều thành phần chuyển động, dùng lò xo để tạo đàn hồi và có 2 (hoặc nhiều) chân tiếp xúc bằng kim loại.

Đến năm 1978, Key Tronic Corp lần đầu tiên giới thiệu những chiếc bàn phím dùng công tắc điện dung gọi là foam & foil switch. Về cấu tạo, bên dưới mỗi phím bấm đơn giản là một miếng bọt xốp hình tròn với một tấm nhựa phủ Mylar dẫn điện đặt trên đầu công tắc . Bên dưới là một bảng mạch, trên bản mạch này có các mạch in hình bán nguyệt bao quanh mỗi điểm tiếp xúc tương ứng với mỗi phím. Khi phím được nhấn xuống, điện dung giữa đầu công tắc và mạch in trên bản mạch bên dưới thay đổi và thay đổi này được một mạch IC nhận biết, từ đó gởi tín hiệu đến máy tính.

IBM Model F là chiếc bàn phím đầu tiên dùng kiểu công tắc này được phát hành cùng với chiếc máy tính cá nhân IBM Personal Computer XT năm 1983. Đến năm 1984 thì IBM ra mắt Model M được thiết kế rất bền, nặng đến 1,8 kg, giá rẻ hơn và mỗi nắp phím (key cap) có thể tháo ra để vệ sinh được. Như vậy, có thể nói bàn phím cơ đã xuất hiện từ rất lâu trước đó. Trước khi công nghệ phím màng (membrane), phím vòm cao su (rubber dome) được phát minh vào cuối thập niên 80, đầu 90 và trở nên phổ biến cho đến tận ngày nay.

Nhắc đến sự khác biệt giữa phím cơ và phím màng hay vòm cao su thì 1 yêu tố chúng ta có thể nhận biết từ bên ngoài đó là kích thước và độ cao phím. Những chiếc bàn phím điện tử đầu tiên do được thiết kế mô phỏng bàn phím của máy đánh chữ nên chúng có hành trình phím (cự ly di chuyển của phím từ trạng thái ban đầu đến khi nhấn xuống hẳn) vào khoảng 4,75 mm, độ cao phím khoảng 12,7 mm và độ dày của bàn phím khoảng 5 cm. Trong khi đó, công nghệ phím rubber dome có hành trình tiêu chuẩn khoảng 3,5 - 4 mm và mỏng hơn rất nhiều

Những chiếc bàn phím cơ dùng công tắc cho mỗi phím nên có giá thành sản xuất cao và cùng với những cải tiến về công nghệ đổ khuôn, các nhà sản xuất đã có thể tạo ra những chiếc bàn phím với 1 mạch phím liền khối (monoblock) thay vì từng công tắc cho mỗi phím. Những tấm màng với mạch in rẻ tiền đã khiến hành trình phím được giảm thiểu đáng kể, từ đó khiến bàn phím trở nên mỏng hơn.

Đồng thời, công nghệ phím membrane hay rubber dome cũng sử dụng mạch điện tử để nhận biết tín hiệu phím thay vì công tắc, từ đó thiết kế bàn phím đã chuyển từ các thành phần cơ học sang màng giá rẻ và cùng với sự ra đời của kết cấu xương phím dạng cắt kéo (scissor) thì hành trình phím tiếp tục được giảm xuống còn 2 mm. Khi kết hợp giữa kết cấu cắt kéo và công nghệ phím rubber dome thì các nhà sản xuất đã tạo ra bàn phím được gọi là low-profile và được tích hợp trên laptop hoặc những chiếc bàn phím thiết kế mỏng mà chúng ta vẫn đang dùng ngày nay.

Khi bàn phím membrane và rubber dome đồng loạt xuất hiện trên mọi chiếc máy tính từ laptop đến PC thì lúc này có 2 xu hướng. Trong khi nhiều người dùng đón nhận và cảm thấy hào hứng khi sử dụng những chiếc bàn phím có thiết kế nhỏ, mỏng và hành trình phím ngắn thì vẫn có nhiều người cảm thấy không thể từ bỏ tiếng click hay cảm giác tự tin khi nhấn trên những chiếc bàn phím cơ. Để đáp lại nhu cầu này, nhiều hãng như Cherry, Alps, Omron đã tiếp tục phát triển và sản xuất những chiếc bàn phím cơ dễ chế tạo hơn nhưng mang lại cảm giác gõ tương tự kiểu công tắc buckling spring trên IBM Model F, Model M.

Ban đầu những bàn phím cơ này hướng đến đối tượng là những người dùng đam mê muốn tìm lại cảm giác gõ nguyên bản, sau đó bàn phím cơ chuyển hướng đến đối tượng game thủ nhờ ưu điểm về độ chính xác với mỗi cú nhấn cũng như độ nhạy của công tắc cơ học và nhiều đối tượng khác như lập trình viên hay nhà phát triển phần mềm khi họ muốn giảm thiểu lỗi đánh máy cũng chính là giảm thiểu sai sót khi coding.

Cách đây khoảng 8 năm về trước, thị trường máy tính chơi game bắt đầu có sự thay đổi và nhiều công ty đã đồng loạt ra mắt những thiết bị ngoại vi dành riêng cho game, điển hình là chuột chơi game và những chiếc bàn phím rubberdome có thể lập trình được. Tuy nhiên, những chiếc bàn phím vòm cao su nhanh chóng lộ rõ những nhược điểm của nó khi chưa thể đáp ứng được nhu cầu chơi game cao cấp cũng như đối tượng người dùng game thủ chuyên nghiệp.

Những hãng chuyên làm phụ kiện gaming như SteelSeries, Razer, Logitech đã bước chân vào thị trường phím cơ từ rất sớm. Vào thời điểm 2004, SteelSeries đã ra mắt chiếc phím cơ chuyên dùng cho game thủ đầu tiên với tên gọi SteelKeys 6G dùng Cherry MX Black. Sau đó đến lượt Razer với dòng phím BlackWidow ra mắt vào mùa thu năm 2010 dùng Cherry MX switch và tiếp theo sau là Logitech G710+ vào năm 2012 dùng Cherry MX Brown và còn nhiều hãng khác nữa. Thị trường này cứ như thế tăng trưởng chậm nhưng ổn định và chỉ thật sự bùng nổ trong vài ba năm gần đây. Kể từ những chiếc bàn phím cơ chuyên game đầu tiên, các hãng sản xuất đã liên tục cải tiến và bổ sung những tính năng mới, chẳng hạn như việc tích hợp hệ thống đèn backlit nhằm tối ưu trải nghiệm chơi game trong đêm, hệ thống phím macro, từ LED đơn sắc sang RGB nhiều màu ...

Sự bùng nổ của phím cơ chuyên game bắt nguồn từ sự tăng trưởng mạnh mẽ của loại hình thể thao điện tử eSports. Từ chục năm trước, đã có rất nhiều người chơi điện tử chuyên nghiệp mà giờ đây chúng ta có thể gọi là game thủ. Họ thường sử dụng bán phím cơ do trải nghiệm, độ chính xác cao với từng thao tác. Họ không thể dùng những loại bàn phím màng cao su thông thường bởi chúng thường bị "gối" phím và sót phím khi bấm cùng lúc nhiều phím (combo) và thao tác nhanh. Bàn phím cơ trong khi đó có tính năng N-key Rollover (N-KRO) tức mọi phím khi bạn nhấn xuống đều được máy tính nhận diện được. Với những thế mạnh này, bàn phím cơ trở thành một thứ vũ khí của game thủ chuyên nghiệp và cùng với tầm phủ sóng và sức lan toả lớn của các giải đấu game chuyên nghiệp như Dota2, LoL, bàn phím cơ được người dùng trên thế giới biết đến nhiều hơn.

Do sử dụng cơ chế lò xo và các thành phần được chế tạo với độ bền cao, những chiếc switch cơ học trên bàn phím cơ sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với bàn phím màng dùng cơ chế phục hồi bằng vòm cao su (rubber dome) hay xương cắt kéo (scissor).​

Tuổi thọ dài hơn: Switch cơ học trên bàn phím cơ có tuổi thọ từ 30 đến 70 triệu lần nhấn, trong khi đó con số này đối với phím màng thông thường chỉ khoảng 5 triệu lần nhấn; Lâu mòn: các thành phần cơ học trong mỗi switch được chế tạo rất bền, chân tiếp xúc, lò xo bằng kim loại nên rất khó mòn. Do đó sau nhiều năm sử dụng, trải nghiệm gõ trên bàn phím cơ gần như y hệt

Nâng cao trải nghiệm gõ, nhiều cảm giác gõ khác nhau: Với mỗi loại switch, các nhà sản xuất có những thiết kế riêng, tuỳ biến riêng để mang lại trải nghiệm gõ khác nhau, chẳng hạn như có loại mang lại cảm giác gõ mượt và nhẹ, có loại phát ra tiếng click, có loại im re, có loại mang lại phản hồi xúc giác trên đầu ngón tay, có loại không ...

Độ ổn định cao và độ bền cao: những chiếc bàn phím cơ thường năng hơn bàn phím màng thông thường, chúng có thể chịu được va đập tốt cũng như mang lại độ ổn định cao hơn khi sử dụng. Chiếc bàn phím Logitech G710+ từng được thử nghiệm nghiền nát dưới bánh xe tank nhưng vẫn sống nhăn.

Bàn phím cơ hiện nay sử dụng loại công tắc (switch) nào? 

Thị trường phím cơ hiện nay khá đa dạng nhưng phổ biến nhất và được ưa chuộng nhất vẫn là loại switch do Cherry sản xuất. Nói sơ về Cherry thì đây là một tập đoàn được thành lập tại Mỹ vào năm 1953 và bắt đầu sản xuất bàn phím từ năm 1967. Như vậy, Cherry là nhà sản xuất bàn phím lâu đời nhất trên thế giới vẫn còn duy trì hoạt động. Kể từ năm 1967 thì Cherry cũng chuyển trụ sở sang Đức và sau đó được ZF Friedrichshafen AG mua lại vào năm 2008. Hiện tại bàn phím cũng như công tắc cơ dùng cho bàn phím vẫn được sản xuất với thương hiệu Cherry. Dòng sản phẩm phổ biến nhất của Cherry là Cherry MX switch được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1985. Switch thường được nhận biết bởi màu sắc và mỗi màu tương ứng với các đặc tính phản hồi chẳng hạn như có phát ra tiếng click hay không, có phản hồi xúc giác hay không và lực nhấn là bao nhiêu để kích hoạt switch (được đo bằng đơn vị cN hoặc g).

​

Về cấu tạo, Cherry switch gồm các thành phần chính như:

​

Upper housing: thân trên - là một thành phần bằng nhựa được đúc CAD khác với độ sai sót chưa đến 0,01 mm, bên trong có các rãnh tạo thành bộ khung định hướng cho nắp trượt khi nhấn xuống.

​

Tại thị trường Việt Nam, các loại switch Cherry MX phổ biến thường là Red, Brown, Blue và Black. Ngoài ra mình cũng thấy một số phiên bản như Green trên dòng phím CMStorm QuickFire XTI hay White trên Ducky One TKL.Ngoài ra thì còn nhiều phiên bản màu khác nữa như Grey, Clear, Silver, Orange, ... nhưng ít phổ biến hơn.

Cherry MX Black: là người anh em của Red, cũng thuộc dòng Linear, trải nghiệm gõ mượt mà tương tự nhưng nặng hơn do có lò xo căng hơn với lức nhấn 60 g. Lò xo căng hơn khiến switch phản hồi nhanh hơn nên trong một số trường hợp, bạn có thể nhấp đúp phím (double tap) rất nhanh trên dòng phím này. Cherry MX Black được hãng giới thiệu lần đầu vào năm 1984 và đây cũng là phiên bản lâu đời nhất của dòng Cherry MX. Tại Việt Nam thì mình chỉ mới dùng Cherry MX Black trên chiếc phím cơ ASUS Echelon.

Cherry MX Brown: cũng là một phiên bản switch khá phổ biến nữa và nó được phát triển theo yêu cầu của hãng chuyên làm phụ kiện dành cho máy tính của Mỹ là Kinesis Tech. Hãng này đã yêu cầu Cherry làm một loại switch có thể mang lại cảm giác xúc giác (Tactile) tương tự như Blue nhưng không phát ra tiếng Clicky và lực nhấn phải nhẹ hơn với chỉ 45 g. Vậy là Brown ra đời vào năm 1992 và sản phẩm đầu tiên dùng switch Cherry MX Brown cũng chính là cái bàn phím thiết kế công thái học Kinesis Advantage. Tại Việt Nam thì anh em rất dễ tìm mua bàn phím cơ dùng Cherry MX Brown bởi hầu như thương hiệu nào cũng có. Cá nhân mình rất thích dùng Brown bởi nó khá toàn diện, gõ văn bản cũng tốt mà chơi game cũng tốt bởi vừa có phản hồi xúc giác, vừa có lực nhấn nhẹ.

Theo Tinh Tế