Existem vários cabos e conectores diferentes que você usa diariamente para conectar, comunicar e alimentar seus dispositivos eletrônicos: HDMI, Display Port, Lightning (Apple), Thunderbolt e muito mais. Todas essas tecnologias pioneiras de diferentes fabricantes, pois todas começaram com propósitos diferentes. No entanto, quando você considera ou se relaciona com cabos e conectores, na maioria das vezes, pensa no tipo USB. A tecnologia Universal Serial Bus (USB) é um padrão de conexão para muitos tipos diferentes de dispositivos de consumo, incluindo computadores, tablets, consoles de jogos e telefones. Atualmente, os dispositivos suportados vêm com um ou vários conectores USB ou.
Existem vários cabos e conectores diferentes que você usa diariamente para conectar, comunicar e alimentar seus dispositivos eletrônicos: HDMI, Display Port, Lightning (Apple), Thunderbolt e muito mais. Todas essas tecnologias pioneiras de diferentes fabricantes, pois todas começaram com propósitos diferentes. No entanto, quando você considera ou se relaciona com cabos e conectores, na maioria das vezes, pensa no tipo USB. A tecnologia Universal Serial Bus (USB) é um padrão de conexão para muitos tipos diferentes de dispositivos de consumo, incluindo computadores, tablets, consoles de jogos e telefones. Atualmente, os dispositivos suportados vêm com um ou vários conectores USB ou.
O padrão USB explodiu há duas décadas, quando foi criado para melhorar os acessórios plug-and-play. Teclados, mouses, webcams e muitos outros periféricos eram conectados ao computador rapidamente por meio de um cabo, que suportava comunicação e alimentação. Era simples de usar e funcionar, então, quando você conectava um dispositivo diretamente a uma porta, funcionava totalmente. Os dispositivos podem ser removidos após a conclusão da transferência de dados ou até que o dispositivo interrompa sua comunicação. Aqui está o motivo pelo qual essa tecnologia é chamada de troca a quente, que se refere a que os dispositivos podem ser conectados e desconectados enquanto a energia está ligada.
Com os novos padrões USB, já se foram os dias em que eram necessários dois conectores que separavam dados e alimentação. Como os dispositivos que precisam de um pouco mais de energia também podem obtê-la do cabo USB. Isso permitiu que outro grupo de dispositivos eletrônicos, como drives portáteis, telefones, tablets e até agora laptops e monitores, fossem ligados.
A evolução do USB
Vinte e cinco anos atrás, vimos pela primeira vez o Universal Serial Bus introduzido pela Intel, IBM, Microsoft, NEC e pelas agora extintas Compaq, Nortel e DEC. Essas empresas se uniram para iniciar o desenvolvimento do USB em 1995 e, apenas um ano depois, mais de quinhentos produtos USB já estavam desenvolvendo a tecnologia em todo o mundo. Nos anos seguintes, o USB começou a se tornar a tecnologia mais popular no mercado de eletrônicos de consumo.
À medida que nossa tecnologia e como nos relacionamos com ela evoluíram, as especificações e padrões de USB também evoluíram. O padrão USB é atualmente mantido pelo USB Implementers Forum (USB-IF). O padrão refere-se às diferentes versões e velocidades de transferência, começando pelo USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x e o novo USB4. No geral, a principal diferença entre esses protocolos de transmissão é a velocidade de transmissão. USB 1.0 e USB 2.0 são protocolos de transmissão mais antigos em uma velocidade mais lenta. E os mais usados hoje em dia são USB 2.0 e USB 3.0. Normalmente usamos notebooks, discos rígidos portáteis e outros dispositivos que geralmente são combinados com USB 2.0 e USB 3.0.
O USB 2.0 foi firmemente estabelecido por mais de uma década como o padrão de interface no mundo dos PCs. No entanto, ainda havia a demanda por mais largura de banda por dispositivos modernos, como armazenamento, aplicativos de vídeo, câmeras de vídeo e mais aparelhos. Os 480 Mbps fornecidos pelo USB 2.0 não eram mais tão rápidos.
| Revisão dos Padrões USB | ||
| Versão | Ano | Velocidade |
| USB 1.0 | 1996 | 1.5, 12 Mbps |
| USB 2.0 | 2000 | 1.5, 12, 480 Mbps |
| USB 3 | 2008 | 5Gbps |
| USB 3.1 | 2013 | 10Gbps |
| USB 3.2 | 2017 | 20Gbps |
| USB4/Thunderbolt 3 | 2019 | 40Gbps |
Para superar a escassez de velocidade, em 2008, é introduzido o USB 3.0, com uma especificação dez vezes mais rápida que o USB 2.0. Apenas cinco anos depois, vimos a chegada do USB 3.1, depois do USB 3.2. E finalmente, no ano passado, o USB4 foi introduzido. Versões mais recentes continuam aumentando e até dobrando as taxas de comunicação. Na verdade, o USB 3.1 dobra a velocidade do 3.0. Junto com sua história, a interface USB evoluiu de um pouco limitado 1.5 Mbps (1995 – USB 1.0) para uma conexão que pode atingir 40 Gbps (2019 – USB4).
Conectores e receptáculos USB
O USB geralmente é reconhecido pelo tipo de cabos e conectores, e não pelo protocolo em si. Muitos dispositivos eletrônicos vêm com seu próprio cabo embutido. Por exemplo, a Apple projetou o conector Lightning, para carregar e conectar acessórios de baixa potência, como iPhones e iPads. No entanto, nos domínios USB, outros tipos de conectores padrão são usados. Esses conectores USB vêm substituindo cada vez mais outros tipos como cabos de carregamento de dispositivos portáteis. À medida que se tornaram mais populares entre os dispositivos, outros conectores tornaram-se mais frequentes, confundindo o cenário USB. Um conector (a extremidade de um plugue) possui pinos de conexão prolongados que se encaixam em um soquete correspondente chamado receptáculo (tomada ou porta). Os receptáculos mais vistos são USB Tipo A, Tipo B, Mini-A, Mini-B, Mini-AB, Micro-B e Micro-AB.
Para ajudar ainda mais a distinguir as diferentes funções e versões do USB, as portas e os plugues geralmente são codificados por cores. Normalmente, as convenções de cores são: branco para USB 1.0, preto para USB 2.0, azul para USB 3.0 e azul-petróleo para USB 3.1. No entanto, dispositivos mais contemporâneos podem ter uma ou duas portas USB nas cores laranja, vermelho ou amarelo. É importante observar que essas novas cores não indicam uma especificação USB como 2.0 ou 3.0. Em vez disso, significa que a energia da porta está sempre ligada e pode ser carregada. Essas cores também indicam que o conector não desliga durante o modo de suspensão ou espera de um dispositivo. Você encontrará esse recurso com mais frequência nas portas USB 3.0 ou 3.1.
Com a chegada do USB 3.1, vimos surgir um novo e diferente conector, o glorioso USB Type-C. Agora referido como USB-C. Esses plugues e portas são retangulares com quatro cantos arredondados. O conector tem 24 pinos no total. Ele usa 4 pinos de alimentação e 4 pinos de aterramento, 2 pares para USB de alta velocidade, 4 pares blindados para dados supervelozes, dois pinos de uso de banda lateral e 2 pinos de configuração e controle. É um conector à prova de futuro que fornece melhores recursos, permitindo não apenas uma conexão de dados mais rápida, mas também mais energia.
| Layout de pino USB-C A | Disposição dos pinos USB-C B | |||
| pino | Nome | Descrição | Nome | Descrição |
| 1 | GND | Retorno à terra | GND | Retorno à terra |
| 2 | SSTXp1 | SuperSpeed par #1, TX, positivo | SSRXp1 | Par SuperSpeed #2, RX, positivo |
| 3 | SSTXn1 | Par SuperSpeed #1, TX, negativo | SSRXn1 | Par SuperSpeed #2, RX, negativo |
| 4 | VBUS | Potência do barramento | VBUS | Potência do barramento |
| 5 | CC1 | canal de configuração | SBU2 | Uso de banda lateral (SBU) |
| 6 | Dp1 | Par USB 2.0, posição 1, positivo | Dn2 | Par USB 2.0, posição 2, negativo[a] |
| 7 | Dn1 | Par USB 2.0, posição 1, negativo | Dp2 | Par USB 2.0, posição 2, positivo[a] |
| 8 | SBU1 | Uso de banda lateral (SBU) | CC2 | canal de configuração |
| 9 | VBUS | Potência do barramento | VBUS | Potência do barramento |
| 10 | SSRXn2 | Par SuperSpeed #4, RX, negativo | SSTXn2 | Par SuperSpeed #3, TX, negativo |
| 11 | SSRXp2 | Par SuperSpeed #4, RX, positivo | SSTXp2 | SuperSpeed par #3, TX, positivo |
| 12 | GND | Retorno à terra | GND | Retorno à terra |
USB-C: o próximo nível
A partir de seu aspecto físico, o USB-C refere-se ao seu tipo particular de plugue e algumas especificações para a fiação desses cabos. O primeiro USB-C seguia o protocolo USB 3.1, permitindo que esta nova especificação alcançasse uma velocidade de transmissão mais rápida. Como dito acima, você pode identificar rapidamente o USB 3.1 que geralmente possui uma cor azul na parte interna, também, na porta de conexão. Como o USB-C é menor que suas versões anteriores, ele se encaixa perfeitamente em dispositivos menores e agora mais planos, como ultrabooks, tablets, smartphones e outros.
A chave sobre a porta USB-C é que ela se destina a ser genuinamente universal. A ideia de ter um carregador para você usar para carregar qualquer um dos seus eletrônicos é outra coisa importante sobre o USB-C. Não é mais uma nova porta projetada para drenar seus bolsos para novos cabos. A compatibilidade com versões anteriores com conectores USB 3.0 e 2.0 está disponível. Mas provavelmente o mais legal desse novo tipo de conexão é que ela pode ser inserida sem uma orientação para cima ou para baixo (semelhante ao famoso Lightning da Apple). Essa capacidade menor, mas conveniente, permite que você conecte um conector USB-C de qualquer maneira e ainda funcione perfeitamente bem.
A interface USB-C foi amplamente adotada desde que foi introduzida em 2014. Não é de surpreender que, em 31 de janeiro de 2020, o Parlamento Europeu tenha votado para padronizar os carregadores de dispositivos de comunicação para reduzir a quantidade de lixo eletrônico gerado. Essa padronização pode fazer com que alguns fabricantes de hardware adotem a interface USB-C ou enfrentem multas ou limitações de distribuição na UE. O Google, no passado, afirmou que estava comprometido com as especificações do USB Type-C. Eles mencionaram que seus consumidores podem esperar vê-lo em muitos Chromebooks e telefones Android. A Apple também vem alinhando seus produtos em conformidade com o USB-C, pois estão convencidos de que esse seria o futuro das portas.
USB-C: capacidades e compatibilidade
Começamos a ver a capacidade de alimentar dispositivos maiores através do barramento USB com a introdução do Power Delivery 1.0. Essa tecnologia permitiu a funcionalidade máxima do USB, fornecendo fornecimento de energia mais flexível junto com dados em um único cabo. O USB-C tem sido excepcionalmente adaptável para dados e energia. A primeira versão do USB-C pode transportar até cem watts de potência e até 10 Gbps. Um avanço considerável em comparação com os outros. O que esse poder significa é que você pode executar um monitor 4K, pode executar RAID SSD super-rápido e pode até carregar totalmente seu laptop com ele.
| Padrões de energia USB | |||
| Especificação | Atual | Voltagem | Potência |
| USB 2.0 | 500mA | 5VDC | 2.5W |
| USB 3 | 900mA | 5VDC | 4.5W |
| USB 3.2 | 1,500mA | 5VDC | 7.5W |
| USB4/Thunderbolt 3 | 5,000mA | 20VDC | 100W |
Outros protocolos estão usando USB-C como uma nova interface, como Thunderbolt3, DisplayPort, MHL e HDMI. A saída de vídeo no USB-C permite uma saída suave de vídeo ao transmitir o vídeo nativo do dispositivo para esses protocolos usando o modo alternativo USB-C. Essa alternativa é realizada usando um dongle. A Apple foi famosamente criticada por remover todas as portas de expansão de sua linha MacBook, exceto USB-C. Exigir que os consumidores tragam dongles que adaptem o USB-C a qualquer interface que eles precisem. O uso de docking station superou rapidamente esse problema. As estações de encaixe permitem que vários dispositivos sejam conectados ao dispositivo usando apenas uma porta USB-C/porta Thunderbolt.
DisplayPort sobre USB 3.1 suporta 4K (3840×2160) e até 5k (5120×2880). Quando todas as 4 pistas PCIe são dedicadas à saída de vídeo.
Os fones de ouvido VR, como o Oculus Quest, permitem que toda a experiência VR seja transmitida de um computador por um único conector USB-C. E, em relação aos recursos de áudio, os adaptadores de áudio por USB-C suportam a especificação de classe 3.0 do dispositivo (Digital) ou o modo acessório do adaptador de áudio (analógico). O modo depende se o cabo é um adaptador ativo (DAC integrado) ou um adaptador passivo (sem DAC).
Atualmente, alguns fabricantes de telefones celulares promovem deliberadamente a velocidade de transmissão de telefones celulares usando o conector USB-C. Essa visão pode ser enganosa. Apenas a interface Type-C usando um protocolo USB 3.1 tem uma velocidade de transmissão mais rápida. Devido ao modo alternativo, os cabos USB também devem ter proteções para evitar danos, o que nem sempre acontecia nos primeiros dias. No entanto, o hardware e os cabos estão melhorando, de modo que, quando são usados em eletrônicos diferentes que podem não suportar seu consumo máximo de energia, os cabos mantêm o dispositivo seguro.
Em resumo, estes são alguns dos principais usos do USB-C:
- As estações de encaixe permitem que vários dispositivos sejam conectados ao dispositivo usando apenas uma porta USB-C/porta Thunderbolt.
- Alguns novos monitores são baseados no conector USB-C. Eles não precisam mais de um cabo HDMI, DisplayPort ou VGA separado.
No StorageReview, vimos vários monitores agora usando USB-C como protocolo de transmissão. Procure mais opções aqui: https://www.storagereview.com/consumer
- O Oculus Quest permite que toda a experiência de VR seja transmitida de um computador por um único conector USB-C.
Conclusão
O conector USB-C fornece uma substituição compacta e eficiente para o USB antigo, sem perder de vista o objetivo do USB. Com o USB-C sendo padrão em quase todos os novos hardwares, isso também permite conexões mais convenientes. De projetores, telefones, adaptadores de rede e qualquer número de outros dispositivos que você possa imaginar. Agora, os dispositivos podem ser facilmente alimentados por este conector robusto e universal, pois ele tornou o carregamento de dispositivos e a transferência de dados rápido e fácil, fornecendo até 100 Watts. Com essa alimentação, os cabos USB-C podem transportar resolução de vídeo Ultra-HD 4K para monitores USB-C e HDMI. Isso significa 4 vezes a resolução da alta definição convencional.
Com o USB4 chegando, líderes da indústria como Apple, Google e Samsung adotaram o USB-C. Essa tecnologia também está em casa em diferentes sistemas operacionais, como iOS, Android, Windows e muito mais. Podemos finalmente nos concentrar em nossa criatividade, em vez de nos preocupar se temos o cabo de carregamento correto. Com a capacidade de conectar seu telefone ao mesmo carregador de seu tablet, laptop ou fones de ouvido, o USB-C nos permite reduzir o número de tijolos na bolsa.
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