Usb: o que é, tipos, formatos e velocidades 【guia completo】 ️✔️

O USB, Universal Serial Bus para advogados, é hoje o garoto legal no parquinho. Praticamente todos os dispositivos eletrônicos têm algo a ver com isso e, no final, usamos para quase tudo. Teclados, mouses, memórias externas, fones de ouvido, joysticks etc. Hoje vamos revisar uma história muito rápida de onde essa beleza veio, seus formatos, velocidades e muito mais. Vamos começar!

Índice de conteúdo

Um pouco de contexto

Em 1996, o USB nasceu como resultado da colaboração do designer de computadores Ajay V. Bhatt e da Intel Corporation. Este barramento transmite informações entre o computador e outros periféricos conectados a ele, expandindo posteriormente para quase qualquer outro dispositivo existente. O que causou esse tipo de porta bombardear e elevar-se acima do resto foi sua capacidade de servir como uma conexão para um grande número de dispositivos.

Ao se tornar um conector padronizado, o USB agora é obrigatório para fabricantes de todos os tipos de produtos, e suas velocidades e tamanhos de porta tiveram que se adaptar aos tempos. Sua versatilidade criava portas desnecessárias que anteriormente tinham usos inquestionáveis, como o PS / 2 de teclados e mouses mais antigos.

Como um USB funciona

Bem, antes de vestirmos uma camisa de onze barras, vamos começar com o básico. Garantimos que aqui tentaremos reduzir ao mínimo os detalhes técnicos e manter uma linguagem compreensível para todos os públicos, não entre em pânico!

Cabo USB

Para explicar esta seção, faremos uma distinção entre o cabo USB e o que passa a ser a própria porta. Um dispositivo conectado por USB via cabo contém duas ramificações internas. Eles são conhecidos como cabo de par trançado . Neste tipo de conectores, a tensão é de 5 volts e o que pode variar é a sua intensidade (amperagem), dependendo da versão, bem como outras diferenças em sua fabricação:

• USB 1.0 a 2.0: Os dois cabos podem enviar e receber, mas não ao mesmo tempo. É o que conhecemos como half duplex . Sua intensidade de saída é de 500 mAh. USB 3.0 em diante: o número de cabos é aumentado para quatro e isso permite que os dados sejam enviados e recebidos simultaneamente: dois para cada função. Isso seria full duplex . Sua intensidade é de 900 mAh.

Porta USB

Dentro do conector, descobriremos que existem diferenças no número de pinos e no formato dos contatos que variam dependendo do tamanho e da versão USB. Explicaremos isso detalhadamente na seção "Formatos de porta USB" depois de quebrar suas funções.

Depois de conectar um USB ao nosso computador, televisão ou tablet, o sistema identifica o dispositivo e (se necessário) permite que ele seja "instalado" procurando o driver mais adequado ao seu perfil (isso ocorre quando conectamos elementos como um mouse pela primeira vez, impressora ou pendrive ). Nos casos raros em que esse não seja o caso, cabe ao usuário procurar e instalar manualmente os drivers necessários. É assim que esse tipo de formato de conexão é criado, gerando uma transferência rápida e dinâmica de informações que não requer o desligamento do computador.

Versões USB

Protótipos em desenvolvimento

Como todos os produtos, o USB tinha uma fase de teste e prototipagem pré-lançamento que consistia em um processo de desenvolvimento até chegarmos à versão 1.0, que foi finalmente lançada em 1996. Essas versões que nunca usamos foram:

• USB 0.7 : lançado em novembro de 1994. USB 0.8 : lançado em dezembro de 1994. USB 0.9 : lançado em abril de 1995. USB 0.99 : lançado em agosto de 1996.

Podemos dizer que esses eram seus "protótipos pré-alfa" e levaram a equipe à versão final que todos conhecemos.

USB no mercado

USB 1.0, 1996

Longe do que todos pensamos hoje, uma vez que muitos na década de 90 não teriam notado a diferença, o USB não era o fato de ter sido recebido de braços abertos quando chegou ao mercado. Com uma taxa de transferência máxima de 1.5Mbit / s (cerca de 188 kB / s), esse primeiro modelo foi mais lento que o cavalo ruim. Apesar de seu início morno, essa porta era usada principalmente para dispositivos do cotidiano, como teclados, mouses, webcams ou pen drives . Apesar de sua velocidade, esta introdução familiarizou o público em geral com o seu uso e abriu o caminho para o que estava por vir.

USB 1.1, 1998

A versão que realmente provocou o problema e iniciou a corrida para a glória do USB. Um décimo pode não parecer muita diferença a olho nu, mas eu já lhe disse que as diferenças eram notáveis. A velocidade de transferência passou de 1.5Mbit / s para 12Mbit / s. Como você pode imaginar, o USB 1.1 parecia uma Fórmula 1 ao lado de seu antecessor e rapidamente ganhou força. Seus usos continuaram a diversificar graças à popularidade adquirida. O USB se estabeleceu firmemente no mercado.

USB 2.0, 2000

Aí veio o avião de caça, de alta velocidade com letras maiúsculas, embora seja um aspecto que não vai parar nesta versão. De 12Mbit / s, vamos para 480Mbit / s. Isso é cerca de 60 megabytes por segundo em condições ideais, embora tenha sido um pouco enganador. Normalmente, descobriríamos que sua taxa real costumava ser de cerca de 280Mbit / s.

O USB 2.0 veio para ficar conosco por um longo tempo, e isso se deve principalmente à era digital do novo século. A resolução de imagem Full HD de 1080p fez com que os filmes, séries ou fotografias se tornassem cada vez mais pesados, por isso era necessário aumentar a velocidade de transferência de dispositivos multimídia, portanto, a velocidade aumentou quase quarenta vezes em comparação com 1.1.

USB 3.0, 2009

Foram necessários nove anos para uma nova versão aparecer no mercado. Se o USB 2.0 já nos parecia rápido como lutador, o 3.0 é diretamente um foguete espacial. Com uma taxa de transferência de até 4, 8 Gbit / s (600 MB / s), esse bug chegou às ruas em 2, 0. A introdução dessa porta coexiste na maioria dos laptops, desktops, pen drives e discos rígidos externos, embora também seja possível encontrá-la em produtos como placas-mãe.

Recomendamos a leitura: USB 3.0 vs. USB 3.1 - As diferenças mais importantes.

Normalmente, podemos diferenciá-lo em seu tamanho padrão, porque a guia interna da porta do conector geralmente é azul e não preta. Na versão 3.0 e até o aparecimento do USB 4.0, encontramos duas variantes posteriores conhecidas como SuperSpeed ​​ou Super Speed:

• USB 3.1 SuperSpeed, 2013: a taxa de transferência aumenta de 4, 8 Gbit / s (600 MB / s) para 10 Gbit / s (1, 25 GB / s). SuperSpeed ​​USB 3.2, 2019: estamos em 2019, mas embora o USB 3.2 tenha sido anunciado para o final do ano, ele ainda não foi lançado oficialmente. Espera-se que atinja uma taxa de transferência de até 20 Gbit / s (2, 5 GB / s) e que possamos encontrar componentes, periféricos e computadores compatíveis até 2020.

Relacionado a esta seção, você pode estar interessado: USB 3.1 Gen 1 vs USB 3.1 Gen 2 Todas as diferenças entre as portas USB.

Formatos de porta

Ok, agora que conhecemos as versões, vejamos os tipos de portas. Aqui temos uma situação semelhante à do HDMI. Os formatos slim forçam a obter conectores com designs cada vez mais reduzidos para conectar cabos a dispositivos móveis, câmeras, laptops, tablets e outros. Os USBs não são deixados de fora desta liga e, como sempre há um problema, estes são os seus formatos:

Imagem: wikimedia commons

USB tipo A

Os conectores tipo A são o modelo que se conecta diretamente à CPU. Dentro desta categoria, podemos encontrar os seguintes tamanhos:

USB padrão A

A de uma vida, você sabe de qual eu estou falando. Todos os pen drives , mouses, teclados, televisões e discos rígidos USB os utilizam, seguidos por uma longa lista de outros dispositivos. Nós os temos mais vistos do que os quadrinhos.

• Um USB tipo A é caracterizado por ter uma guia (preta como regra geral, azul para as versões 3.0) que nos impede de conectá-los ao contrário. O contato de seus quatro pinos está em uma linha horizontal.

USB 3.0 padrão tipo A

Por padrão, o USB 3.0 compartilha todas as características estruturais da porta padrão tipo A usada por seus irmãos mais velhos, mas adicionando cinco pinos internos para troca de dados bidirecional full duplex que explicamos na seção sobre como um USB funciona.

USB 3.0 tipo A e tipo C

Micro USB tipo A

Esta versão do Micro USB tipo A está obsoleta e é considerada obsoleta por muitos. Todos os quatro pinos ainda estão em uma linha horizontal e a posição do conector é garantida pelo formato da porta e não pelo uso de uma guia interna.

Você pode encontrar mais informações aqui: Micro-USB: O que é e para que é usado atualmente?

USB tipo B

Os conectores tipo B são geralmente destinados a periféricos ou equipamentos com funções específicas. Dentro desta categoria, podemos encontrar os seguintes tamanhos:

USB padrão B

• Como regra geral, são quadrados com dois cantos arredondados para facilitar a conexão correta.Os pinos são divididos em dois pares opostos.

É comum encontrar esse tipo de conectores para dispositivos ou periféricos que devem estar conectados a computadores, como determinadas impressoras ou caixas registradoras, entre outros.

USB 3.0 padrão Tipo B

É um implemento na velocidade de transmissão de dados, pois adiciona seus cinco pinos para o full duplex. Seu formato é um pouco mais espesso que o tipo padrão B.

Mini USB tipo B

Dentro dessas portas, podemos encontrar duas variantes de conexão:

1. Mini USB tipo B de 5 pinos. Mini USB tipo B de 8 pinos

Isso ocorre porque a maioria dos telefones, câmeras ou tablets requer portas extremamente pequenas, mas o número de pinos de contato necessários pode variar com base em itens como amplificadores de carregador (por exemplo).

Micro USB tipo B

Siga a linha de Micro USB tipo A e Mini USB tipo B, ela aparece como mais uma alternativa para conectar dispositivos finos ou pequenos. É o que temos na maioria dos nossos dispositivos móveis, câmeras ou tablets para funções como conectar o carregador.

Micro USB 3.0 tipo B

Igual ao Micro USB tipo B, mas seu formato muda ligeiramente para atender aos requisitos de sua velocidade de transmissão aprimorada.

USB tipo C

Este é um tipo de porto relativamente recente que, para o deleite de muitos (inclusive eu), não está posicionado incorretamente. Seus conectores são completamente simétricos; portanto, a luta para colocar o USB na posição em que deveria estar (que nunca é a primeira tentativa) é inexistente. Geralmente os encontramos em periféricos, como os modelos mais recentes de teclados ou smartphones .

Imagem: Niridya - trabalho próprio, baseado em: USB Type-C. Desde 2009, a Comissão Européia para o Mercado Único tenta estabelecer um regulamento para regular o grande número de conectores para carregadores móveis no mercado e unificá-los em um único modelo, de maneira semelhante à dos carregadores de computador portátil, embora até agora não tenha sido bem-sucedido. O último candidato proposto foi o USB Tipo C.

Uma comparação de velocidade

Aqui, propomos uma corrida para que você possa verificar graficamente a diferença entre as diferentes versões do USB existentes até o momento.

Como você deve ter observado, paramos para esclarecer aspectos da taxa de transferência. Isso ocorre porque a evolução sempre traz alguns custos, e é o mais comum para o usuário médio não atualizar seu hardware na mesma velocidade que o mercado (o que seria constantemente).

Chegamos aqui, recomendamos: USB 2.0 vs USB 3.0 vs USB 3.1. e como bônus: conectores de PC

Tudo isso faz com que, atualmente, tenhamos diferentes dispositivos ou portas USB com versões diferentes, portanto a transferência de dados que podemos esperar nem sempre será capaz de atingir a velocidade máxima permitida. O melhor exemplo disso é o efeito de gargalo gerado quando conectamos o pendrive 3.0 a um laptop cuja porta é 2.0 para passar um filme ou série.

Atualmente, o maior problema para os fabricantes é que a tecnologia para tornar os dispositivos mais rápidos já está aqui, mas o que o usuário lida com o seu dia-a-dia é "obsoleto".

Conclusões sobre USB

Sejamos honestos, a chegada do USB foi uma bênção e mudou nossas vidas em um milênio em que a era digital já é algo imparável. Com qualidades e resoluções de imagem cada vez maiores, era necessário um tipo de conector universal que correspondesse à taxa de dados necessária, e o USB chegava ao campo na hora certa.

Efetivamente , notaremos a diferença de velocidade quanto mais recente for a versão da porta que estamos usando, mas há fatores que devemos levar em consideração em relação às versões existentes. Ter um disco rígido externo ou uma unidade flash USB com 3.0 conectado a um computador cuja porta é 2.0 não nos fará livrar do efeito gargalo ao transferir dados. Devemos levar em consideração a versão do transmissor e do receptor para garantir o máximo desempenho.