Tipos de conectores USB

Los puertos USB se han convertido en el más usado y es el más reconocido de todos los disponibles por su sencillez. Pero, ¿Cuáles son todos los tipos de conectores USB que existen actualmente?.

Índice

• Historia del USB
• Tipos de conectores USB «básicos» que existen
• USB tipo A
• USB tipo B
• Tipo C / USB-C
• Obligatorio en la Unión Europea
• Tipos de USB compactos para pequeños dispositivos
• Mini-USB
• Micro-USB
• Código de colores de los puertos y cables USB
• Tipos de conectores USB relacionados con la carga
• Conclusión sobre los tipos de USB

Para entender la importancia y su uso cotidiano debemos remontarlos a la década de los 90. Entonces teníamos el puerto serie, paralelo, PS/2 y, además, un puerto especial para joysticks que se integraba en las tarjetas de sonido. Aquello era un caos y un lio de cables y compatibilidades, existía la necesidad (y urgencia) de crear un conector universal, de ahí la creación del Universal Serial Bus, comúnmente conocido como USB.

Historia del USB

Como decíamos, entre finales de los 80 y en la década de los 90, había una gran cantidad de conectores sin compatibilidad. Esto era un problema para usuarios y, también, para los fabricantes, quienes se pusieron manos a la obra. Para el desarrollo de este conector universal se unieron las empresas Intel, Compaq, DEC, IBM, Microsoft, NEC y Nortel.

El Universal Serial Bus o USB nació oficialmente en 1994, pero no se empezó a emplear en masa en los PC hasta 1998. Su especificación se basó en el puerto SIO de Atari y ha ido evolucionando a través de diversas generaciones hasta el día de hoy, con anchos de banda cada vez más altos y con la capacidad de soportar periféricos cada vez más rápidos.

En la primera generación, con sus hasta 12 Mbps se empleaba solo para teclados, impresoras y ratones.  Ya con el USB 2.0 el rendimiento teórico subió hasta los 480 Mbps, aunque su rendimiento real se quedaba en los 280 Mbps. Esto permitió utilizar el conector de segunda generación para periféricos que requerían un mayor ancho de banda, como es el caso de las cámaras de vídeo, que hasta ese momento habían utilizado FireWire o IEEE-1394.

El siguiente paso fue el USB 3.0, el cual daba una capacidad de 5 Gbps y, por tanto, significando un orden de magnitud en potencia, lo que le permite usar discos duros externos. Desde entonces han ido aumentando duplicando el ancho de banda varias veces consecutivas, permitiendo por ejemplo tener la suficiente velocidad como para transmitir vídeo a través de un cable USB. Todos estos cambios progresivos han supuesto que aparezcan diferentes tipos de conector USB.

Su cuarta generación adopta al 100% el conector del Tipo C y alcanza en su primera versión los 40 Gbps por segundo, mientras que en la versión más reciente que se conoce de la cuarta generación, la 2.0, es capaz de llegar hasta los 80 Gbps, lo que implica el doble de velocidad con respecto a la versión básica. Esto a la vez, implica que el USB 4 en su primera versión, es 84 veces más que el USB 2.0 y más de 3000 veces la velocidad alcanzada por la primera generación de este conector.

De esta forma es fácil comprender la gran evolución que han tenido estos conectores en 25-30 años, siendo capaces de alcanzar velocidades que no se podían ni imaginar cuando se desarrollaron, y que sobre todo, cada vez van a más. Por lo que no es extraño, que durante tantos años (y los que le quedan) haya sido uno de los tipos de conector más fiables y universales que han existido.

Tipos de conectores USB «básicos» que existen

Actualmente, hay tres grandes grupos de tipos de conectores USB y dentro de estos, podemos encontrar variaciones. Destacar que el mercado se ha ido estandarizando y vamos encaminado a quedarnos solo con los conectores Type-A y Type-C.

USB tipo A

Fue el primer tipo de conector diseñado. Este conector ha sido y es el más usado para la conexión de periféricos al ordenador, pero su uso se ha expandido. Podemos ver como los cargadores de smartphone con cable removible, utilizan este tipo de conector.

Para las dos versiones iniciales de la interfaz USB, este conector no sufre cambio alguno. Fue para el USB 3.0 que aparecen los primeros cambios, agregándose pines adicionales y se pinta de color azul. Desde la versión USB 3.2, este conector está obsoleto, apostándose por una versión más moderna de conector.

USB tipo B

Junto con el conector Tipo A se lanzó este conector, aunque su importancia ha sido baja. Mayormente se ha utilizado en impresoras y cámaras de foto digitales profesionales. Igual que sucede con el anterior conector USB, este en la versión 3.0 cambia su diseño para agregar más pines y se pinta de azul.

Desde el estándar 3.2, dicho conector pasa a estar obsoleto, aunque se sigue utilizando. Concretamente, se puede ver en algunos monitores gaming que incluyen un HUB de puertos USB. Se utiliza este como conector de entrada para «alimentar» al resto de conectores.

Tipo C / USB-C

Nos encontramos ante el más avanzado de todos y el que acaba reemplazando con el tiempo al resto de tipos, sin ir más lejos en el estándar USB 4.0 es el conector estándar y por su tamaño y forma acabará por reemplazar a los otros tipos de puertos con el tiempo. Esto es debido a que tiene las medidas adecuadas para ello y por el hecho que soluciona el problema de la carga rápida en el caso del Micro-USB. El USB Tipo C apareció por primera vez con la tercera generación del estándar y, por tanto, no tiene versiones 2.0 y anteriores.

Si miramos la distribución de los pines del USB Tipo C veremos que realmente son dos conectores del Tipo A USB en uno solo. Tenemos para empezar los pines de transmisión de datos TX1-, TX1+, TX2+ y TX2- que obviamente transmiten datos en una dirección y sus contrapartidas RX1-, RX1+, RX2+ y RX2- que servirán para recibir datos. Por lo que realmente funciona como si fuesen 4 puertos USB en una única unidad con sus correspondientes pines de tierra y alimentación. Aunque estos no son los únicos pines de datos, ya que tenemos los pines D- y D+ que transmiten a la misma velocidad que el estándar USB 2.0 y se utiliza cuando el resto de pines de comunicación están disponibles.

El motivo de ello es que el USB Tipo C se puede utilizar también para transmitir vídeo en el modo Alternativo DisplayPort o Alt DP. En el cual las líneas TX y RX del cable se emplean para emitir vídeo, dejando solo los pines D y D+ para la transmisión de datos en dicho modo de transferencia. Lo cual lo convierte en un conector ideal para conectar a un casco de realidad virtual donde el flujo de información de audio y vídeo es constante y se necesita, por tanto, un estándar capaz de aguantar con fiabilidad todo lo que le echemos encima.

Por si fueran pocas todas sus aplicaciones, además los órganos legislativos de la Unión Europea están orientando toda la producción futura de dispositivos móviles hacia el uso en exclusiva de este estándar, en un principio para unificar los formatos de carga, pero indirectamente para todo lo demás, que ya os hemos explicado más arriba.

Actualmente, es el único que se contempla dentro del estándar USB y difícilmente se cambiara el diseño, como mucho, podría tener ajustes menores para adaptarse a futuras versiones del estándar.

Obligatorio en la Unión Europea

La Directiva 2022/2380 del Parlamento Europeo y del Consejo de la Unión Europea establece que todos los dispositivos electrónicos deberán utilizar el puerto USB-C a partir del 28 de diciembre de 2024. Dicha norma afecta a todos los smartphones, tabletas, cámaras digitales, auriculares, videoconsolas portátiles, altavoces inalámbricos, libros electrónicos, así como periféricos como teclados, ratones y dispositivos de navegación portátiles.

Esta directiva obliga a todas las empresas que vendan estos dispositivos dentro de la unión a adoptar este conector para la carga de los dispositivos y transferencia de datos. Se esgrime como motivo el reducir la basura electrónica, permitiendo alargar la vida y la usabilidad de los cargadores de los dispositivos electrónicos.

No afecta a la mayoría de fabricantes de estos dispositivos que llevaban tiempo adoptando este conector. Quien más problemas ha puesto ha sido Apple, quien finalmente ha adoptado este conector en sus últimos iPhone. Eso sí, lo ha hecho limitando las velocidades de funcionamiento y las capacidades de este conector. También han agregado «medidas» para limitar el uso de cables no oficiales.

Tipos de USB compactos para pequeños dispositivos

La aparición en el mercado de los reproductores MP3 y las cámaras digitales compactas obligaron a rediseñar los conectores USB «básicos». Estos dispositivos, de tamaño reducido y con circuitería compleja, requerían de conectores compactos. Para este tipo de dispositivos se desarrollaron los conectores «mini-USB» que posteriormente fueron adaptados como «micro-USB»

Mini-USB

Para satisfacer las necesidades crecientes del mercado en 1998 con la versión USB 1.1 se introducen los conectores Mini-A y Mini-B. El primero nunca ha terminado de destacar, siendo el más utilizado el Mini-B para reproductores y cámaras compactas. En la revisión de la interfaz USB 2.0 se agrega el conector Mini-AB, que es bastante raro de ver.

La particularidad de los conectores Mini-USB reside en la inclusión de un quinto pin. Este nuevo pin se denomina «On-the-Go» u OTG, y sirve para marcar que el dispositivo está subordinado a otro en cuanto a la alimentación energética.

Se consideran estos conectores obsoletos a partir del estándar USB 3.0 y se ha reemplazado por el USB-C.

Micro-USB

Dentro de la revisión del estándar USB 2.0 se agregan los conectores Micro-S, más compactos que la versión anterior. Además, con el estándar USB 3.0 se agregan las variantes SuperSpeed, que son conectores «compuestos».

El conector Micro-USB se plantea, sobre todo, para los smarpthone y tablets, que requerían de conectores más compactos.

Poco después se lanzan las variantes SuperSpeed de estos conectores. Estos nuevos conectores se desarrollan específicamente para los discos duros externos. Se caracteriza por ser más largo, contando con el doble de pines que los conectores Micro-USB «normales». ¿El motivo? Se encarga de suministrar alimentación al disco duro y garantiza velocidades de transferencia elevadas.

Tanto los conectores Micro-USB «normales» como las versiones SuperSpeed quedan obsoletas a partir de la versión USB 3.2, siendo reemplazado por el USB-C.

Código de colores de los puertos y cables USB

El puerto USB es un puerto de doble función. Por un lado, nos sirve para comunicar un periférico con nuestro ordenador y por el otro lado sirve para alimentarlo. Aparte de otras funciones extras que se han ido añadiendo con el tiempo. De cara al código de color del USB nos referimos a los puertos estándar, es decir, los del tipo A., aunque también tenemos que sumar los del Tipo B, menos usado, pero que también comparten.

Blanco: nos sirve para identificar si la interfaz es USB 1.0 o 2.0. En realidad, a día de hoy no existe ni un solo periférico existente que sea 1.0. Por lo que un puerto de este tipo nos indica que su velocidad de transferencia es de 480 Mbits por segundo. Es decir, 60 MB/s. Por lo que es ideal para teclados, ratones, altavoces y auriculares.

Negro: se utiliza para la identificación de los puertos USB de tipo 2.0. A día de hoy este color ha dejado de usarse.

Azul oscuro: nos indica que el puerto es USB 3.0 y, por tanto, puede transmitir hasta 5 Gbps, es decir, más de diez veces más que el 2.0. Por lo que es ideal para discos duros externos.

Azul claro: se utiliza para la identificación de puertos USB 3.1 y velocidades de 10 Gbps.

Rojo: utilizado para la identificación del puerto USB 3.2 y, por tanto, llega los 20 Gbps.

Amarillo: podemos encontrarlo para identificar los conectores USB-A que ofrecen sistema de carga rápida

Verde: este es el color utilizado por parte de Razer en los conectores USB de sus dispositivos. Solo es un tema estético

Tipos de conectores USB relacionados con la carga

Los siguientes tipos son los puertos y cables USB de carga rápida. Se trata de puertos que pueden transmitir más potencia de lo normal a través de un aumento en su amperaje, pero conservando su voltaje. Sin embargo, por el uso de un código de color distinto en estos USB nos encontramos con que no se pueden diferenciar a que generación pertenecen. Lo que complica enormemente su identificación. Así que es necesario un identificativo adicional. Por ejemplo, la ilustración de abajo, que nos indica que es un SuperSpeed de 10 Gbps, es decir. Un USB 3.1. Además, Los puertos de carga rápida suelen ser identificados con un icono de carga, en el caso de los del Tipo-C o utilizan el color naranja.

Conclusión sobre los tipos de USB

Tener un total de 14 conectores USB no tiene el más mínimo sentido. Además, tener tres variantes Mini y Micro, así como tres Micro SuperSpeed no aporta nada, solo un problema para el usuario. Lo que se ha establecido ahora es que el estándar unificado para todo tipo de dispositivos será el USB-C.

Así, lo normal es encontrar en los ordenadores los conectores USB-A para conectar el teclado, ratón y cualquier dispositivo y el conector USB-C. Los smartphone y tabletas hace mucho tiempo que han adoptado este conector como estándar.

Reducirlo todo a dos conectores permite reducir de manera notable la basura informática que se genera. Los cables USB de una calidad media suelen durar años y años, es más, tengo varios cables USB-C desde hace 7-8 años y los uso a diario y están como el primer día. Así que tener que cambiar de cable entre dispositivos es absurdo y contaminante.

Nota: Ver otras imágenes en el articulo original.

Fuentes.

Artículo: "¿Qué tipos de conectores USB existen y en qué se diferencian?" Publicado en https://hardzone.es/ por redacción el 17 de enero, 2024 . Consultado el 28 mar 2024.

URL: https://hardzone.es/tutoriales/rendimiento/conector-usb-tipos/