USB: Qué es, tipos, formatos y velocidades

El USB, Universal Serial Bus para los letrados, es el niño chulo del patio en la actualidad. Prácticamente todos los aparatos de electrónica tienen algo que ver con él y es que al final lo utilizamos para casi todo. Teclados, ratones, memorias externas, auriculares, joysticks etc. Hoy vamos a haceros un repaso de historia muy rápida sobre para de dónde salió esta belleza, sus formatos, velocidades y demás. ¡Comencemos!

USB: Qué es, tipos y toda la información

Un poco de contexto

En 1996 el USB nació fruto de la colaboración del diseñador informático Ajay V. Bhatt e Intel Corporation. Este bus transmite información entre el ordenador y otros periféricos conectados al mismo, posteriormente ampliándose a casi cualquier otro dispositivo existente. Lo que provocó que este tipo de puerto diera el bombazo y se alzase por encima de los demás fue su capacidad de servir de conexión para un número amplísimo de dispositivos.

Al convertirse en un conector estandarizado, el USB es actualmente un elemento indispensable para los fabricantes de todo tipo de productos y sus velocidades y tamaños de puerto han debido adaptarse a los tiempos. Su versatilidad hacía innecesarios puertos que anteriormente tenían usos incuestionables, como los PS/2 de los teclados y ratones  más antiguos.

Cómo funciona un USB

Bien, antes de meternos en camisa de once varas vamos a empezar por lo básico. Os aseguramos que aquí vamos a procurar reducir los tecnicismos al mínimo y mantener un lenguaje comprensible para todos los públicos, ¡que no cunda el pánico!

El cable USB

Para explicar este apartado vamos a hacer diferenciación entre el cable USB y lo que viene a ser el propio puerto. Un dispositivo conectado por USB a través de cable contiene dos ramificaciones internas. Son conocidos como cable de par trenzado. En este tipo de conectores la tensión es de 5 voltios y lo que puede variar es su intensidad (amperaje) según la versión al igual que otras diferencias en su fabricación:

  • USB 1.0 a 2.0: los dos cables pueden tanto emitir como recibir, pero no al mismo tiempo. Es lo que conocemos como half dúplex. Su intensidad de salida es de 500 mAh. 
  • USB 3.0 en adelante: el número de cables se aumenta a cuatro y esto permite enviar y recibir datos simultáneamente: dos para cada función. Esto sería full dúplex. Su intensidad es de 900 mAh.

El puerto USB

Dentro del conector encontraremos que existen diferencias en el número de pines y formato de los contactos que varían en función de su tamaño y de la versión USB. Esto lo explicaremos en profundidad en la sección “formatos de puerto USB” después de haber desglosado sus funciones.

Una vez conectamos un USB a nuestro ordenador, televisor o tablet, el sistema identifica el dispositivo y (de necesitarlo) permiten que éste se “instale” buscando el controlador más adecuado a su perfil (esto ocurre cuando conectamos por primera vez elementos como un ratón, impresora o pendrive). En el raro caso de que no sea así queda en manos del usuario la búsqueda e instalación manual de los drivers que necesite. Así es como este tipo de formato de conexión está creado, generando una trasferencia de información rápida y dinámica que no requiere del apagado del ordenador.

Versiones USB

Prototipos en desarrollo

Como todo producto, el USB tuvo una fase de testing y prototipado previa al lanzamiento que consistió en un proceso de desarrollo hasta alcanzar la versión 1.0 que finalmente fue lanzada en 1996. Estas versiones que nosotros nunca llegamos a utilizar fueron:

  • USB 0.7: lanzado en noviembre de 1994.
  • USB 0.8: lanzado en diciembre de 1994.
  • USB 0.9: lanzado en abril de 1995.
  • USB 0.99: lanzado en agosto de 1996.

Podemos decir que éstos fueron sus “prototipos pre-alfa” y llevaron al equipo a la versión final que todos conocemos.

USB en el mercado

USB

USB 1.0, 1996

Lejos de lo que todos podríamos pensar hoy día dado que muchos en los 90’s no habríamos notado la diferencia, el USB no es que fuera acogido con los brazos abiertos cuando salió al mercado. Con una tasa de transferencia de 1.5Mbit/s máximos (unos 188 kB/s), éste primer modelo era más lento que el caballo del malo. A pesar de sus tibios inicios, este puerto fue empleado principalmente para dispositivos de uso cotidiano como teclados, ratones, cámaras web o pendrives. A pesar de su velocidad, esta introducción hizo al público general familiarizarse con su uso y abonó el terreno para lo que se avecinaba.

USB 1.1, 1998

La versión que realmente hizo estallar el asunto e inició la carrera hacia la gloria del USB. Puede que una décima no nos parezca mucha diferencia a simple vista, pero ya os digo que las diferencias fueron notables. La velocidad de transferencia pasó de 1.5Mbit/s a 12Mbit/s. Como os podréis imaginar el USB 1.1 parecía un Fórmula Uno al lado de su antecesor y rápidamente cobró fuerza. Sus usos continuaron diversificándose gracias a la popularidad adquirida. El USB se asentó firmemente en el mercado.

USB 2.0, 2000

Aquí llegó el avión de caza, la alta velocidad con mayúsculas, aunque es un aspecto que no va a detenerse en esta versión. De 12Mbit/s pasamos a 480Mbit/s. Esto supone unos 60 megabytes por segundo en condiciones óptimas, aunque tenía algo de trampa. Normalmente encontraríamos que su tasa real solía rondar más bien los 280Mbit/s.

El USB 2.0 llegó para quedarse con nosotros por mucho tiempo, y esto se debe principalmente a la era digital del nuevo siglo. La resolución de imagen 1080p Full HD provocaba que las películas, series o fotografías cada vez fuesen más pesadas, por lo que era necesario ampliar la velocidad de transferencia de los dispositivos multimedia, de ahí el aumento de velocidad casi cuarenta veces respecto al 1.1.

USB 3.0, 2009

Nueve años tardó en aparecer en el mercado una versión nueva. Si el USB 2.0 ya nos parecía rápido como un caza, el 3.0 es directamente un cohete espacial. Con una tasa de transferencia de hasta 4,8 Gbit/s (600 MB/s), este bicho se llevaba de calle al 2.0. La introducción de este puerto convive en la mayoría de ordenadores portátiles, sobremesa, pendrives y discos duros externos aunque también es posible encontrarlo en productos como placas base.

Normalmente podemos distinguirlo en su tamaño estándar porque la lengüeta interna del puerto conector suele ser de color azul y no negra. Dentro de la versión 3.0 y hasta la aparición del USB 4.0 encontramos dos variantes posteriores conocidas como SuperSpeed o Super Velocidad:

  • USB 3.1 SuperSpeed, 2013: la tasa de transferencia aumenta de 4,8 Gbit/s (600 MB/s) a 10 Gbit/s (1,25 GB/s).
  • USB 3.2 SuperSpeed, 2019: estamos en 2019, pero aunque el USB 3.2 se ha anunciado para finales de año aún no ha sido lanzado de manera oficial. Se espera de él que alcance una velocidad de transferencia de hasta 20 Gbit/s (2,5 GB/s) y que podamos encontrar componentes, periféricos y ordenadores compatibles en 2020.
Relacionado con esta sección te puede interesar: USB 3.1 Gen 1 vs USB 3.1 Gen 2 Todas las diferencias entre puertos USB.

Formatos de puerto

Bien, ahora que ya sabemos sobre versiones, veamos los tipos de puertos. Aquí nos ocurre una situación similar a la de los HDMI. Los formatos slim obligan a conseguir conectores con diseños cada vez más reducidos para poder conectar cables a dispositivos móviles, cámaras, ordenadores portátiles, tablets y demás. Los USB no se quedan fuera de esta liga y como siempre hay un roto para un descosido, éstos son sus formatos:

USB
Imagen: wikimedia commons

USB tipo A

Los conectores tipo A son el modelo que conecta directamente con la CPU. Dentro de esta categoría podemos encontrar los siguientes tamaños:

USB A estándar

El de toda la vida, sabéis de cuál os hablo. Todos los pendrives, ratones, teclados, televisores y discos duros los usan seguidos de un largo etcétera de dispositivos. Los tenemos más vistos que el tebeo.

  • Un USB tipo A se caracteriza por tener una lengüeta (negra por norma general, azul para las versiones 3.0) que evita que los conectemos al revés.
  • El contacto de sus cuatro pines se encuentra en línea horizontal.

USB 3.0 estándar tipo A

El USB 3.0 por defecto comparte todas las características estructurales del puerto tipo A estándar utilizadas por sus hermanos mayores pero añadiendo cinco pines internos para el intercambio de datos bidireccional full dúplex que os explicamos en la sección sobre cómo funciona un USB.

USB 3.0 tipo A y tipo C

Micro USB tipo A

Esta versión Micro USB tipo A se encuentra en desuso y es considerada obsoleta por muchos. Los cuatro pines siguen estando en línea horizontal y la posición del conector se garantiza por la forma del puerto y no por el uso de una lengüeta interna.

Podéis encontrar más información aquí: Micro-USB: ¿Qué es y para qué se usa actualmente?

USB tipo B

Los conectores del tipo B suelen ir dirigidos a periféricos o equipos de funciones específicas. Dentro de esta categoría podemos encontrar los siguientes tamaños:

USB B estándar

  • Por norma general son cuadrados con dos esquinas redondeadas para facilitar su correcta conexión.
  • los pines se encuentran divididos en dos pares enfrentados.

Es común encontrar este tipo de conectores para dispositivos o periféricos que deben conectarse a ordenadores como por ejemplo determinadas impresoras o cajas registradoras entre otros.

USB 3.0 estándar tipo B

Supone un implemento en velocidad de transmisión de datos  dado que añade sus cinco pines para el full dúplex. Su formato es ligeramente más grueso que el de tipo B estándar.

Mini USB tipo B

Dentro de estos puertos podemos encontrar dos variantes de conexión:

  1. Mini USB tipo B de 5 pines.
  2. Mini USB tipo B de 8 pines.

Esto se debe a que la mayoría de teléfonos, cámaras o tablets requieren de puertos extremadamente pequeños pero el número de pines de contacto necesarios puede variar según aspectos como los amperios del cargador (por ejemplo).

Micro USB tipo B

Sigue la línea del Micro USB tipo A y el Mini USB tipo B, surge como una alternativa más para conectar dispositivos slim o de pequeñas dimensiones. Es la que tenemos en la mayoría de nuestros dispositivos móviles, cámaras o tablets para funciones como conectar el cargador.

Micro USB 3.0 tipo B

Igual que el Micro USB tipo B pero su formato cambia ligeramente para adaptarse a los requisitos de su velocidad de transmisión mejorada.

USB tipo C

Este es un tipo de puerto relativamente reciente que para las delicias de muchos (yo incluida) no tiene una posición errónea. Sus conectores son totalmente simétricos, por lo que esa lucha de colocar el USB en la posición que tiene que estar (que nunca es la del primer intento) es inexistente. Los solemos encontrar en periféricos como los últimos modelos de teclados o smartphones.

Imagen: Niridya – Trabajo propio, basado en: USB Type-C.
Desde el año 2009, la Comisión Europea para el Mercado Único se encuentra intentando establecer una normativa para regular el gran número de conectores para cargadores móviles que se encuentran en el mercado y unificarlos en un solo modelo de forma similar a la de los cargadores de ordenadores portátiles, aunque por ahora ha resultado infructuosa. El último candidato propuesto fue el USB tipo C.

Una comparativa de velocidad

Aquí os proponemos una carrera para que podáis comprobar gráficamente la diferencia entre las distintas versiones de USB existentes hasta la fecha.

USB

Como podréis haber observado nos hemos detenido a matizar aspectos sobre la tasa de transferencia. Esto se debe a que la evolución siempre trae consigo algunos costes, y es que lo más común en el usuario medio es no actualizar su hardware al mismo ritmo que el mercado (lo cual sería constantemente).

Llegados aquí os recomendamos: USB 2.0 vs USB 3.0 vs USB 3.1. y como BONUS: Conectores PC

Todo esto provoca que en la actualidad tengamos diversos dispositivos o puertos USB con distintas versiones, por lo que la transferencia de datos que podemos esperar no siempre podrán alcanzar la velocidad máxima que le es permitida. El mejor ejemplo de esto es el efecto de cuello de botella que se genera cuando conectamos nuestro pendrive 3.0 a un portátil cuyo puerto es 2.0 para pasar una película o serie.

Actualmente el mayor problema de los fabricantes radica en que la tecnología para que los dispositivos sean más veloces ya está aquí, pero lo que el usuario maneja en su día a día está “obsoleto”.

Conclusiones sobre el USB

Seamos sinceros, la llegada del USB fue una bendición y cambió nuestras vidas en un milenio en el que la era digital es ya algo imparable. Con calidades de imagen y resoluciones cada vez mayores se hizo necesario un tipo de conector universal que estuviera a la altura de la velocidad de datos necesaria y el USB saltó al terreno de juego en el momento justo.

Efectivamente notaremos la diferencia en velocidad cuanto más reciente sea la versión de puerto que estemos utilizando, pero hay factores que debemos tener en cuenta sobre las versiones existente. Tener un disco duro externo o pendrive que tengan 3.0 conectados a un ordenador cuyo puerto es 2.0 no nos hará librarnos del efecto cuello de botella a la hora de transferir datos. Debemos tener en cuenta la versión tanto del emisor como el receptor para garantizar el máximo rendimiento.

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