Puerto USB: ¿Qué es?, Tipos, Formatos y más

Los universalmente conocidos puertos USB se diferencian por varias cosas, colores, versiones, velocidades de transmisión, forma, denominación y formato. En esta entrada se explicará cada versión de puerto USB así como cada formato para saber diferenciarlos y tener un correcto intercambio de datos entre un dispositivo y otro.

Puerto USB

Se define USB (Universal Serial Bus) como un estándar de conexión que sustituye los puertos serie, paralelo, de juegos, entre otros. Hoy en día es posible conectar a él dispositivos como las memorias USB, impresoras, teléfonos inteligentes, entre otros. Todos ellos son denominados de forma genérica como periféricos, porque son aparatos que se conectan a una unidad central con puerto USB, para hacerse una mejor idea de todo lo que se puede conectar a este tipo de puerto se presenta la siguiente lista de periféricos:

• Altavoces
• Bluetooth USB
• Cámaras fotográficas, digitales y webs
• Concentradores USB o Hubs
• Controles USB
• Lectores de CD y de disquetes externos
• Discos duros externos
• Impresoras USB
• Lector de memoria (que generalmente tienen forma de pendrives)
• Teclados USB
• Teléfonos móviles e inteligentes
• Tarjetas sintonizadoras de televisión USB
• Pendrives
• Mandos o joysticks USB
• Módems de internet USB
• Monitores de pc USB
• Mouses USB
• Ordenadores de bolsillo o PDA
• Reproductores de audio de cualquier formato (MP3, MP4, etc.)
• Volantes USB
• Ventiladores USB
• Tocadiscos
• Tarjetas de video, de sonido o de red USB, entre otros.

Este puerto buscaba reducir la cantidad de entradas y salidas que debían tener las computadoras y otros dispositivos para poder hacer conexión entre sí. Desde que fueron fabricados (entre los años 1990 y 1996) estos puertos se han vuelto universales al venir incluidos en una gran mayoría de los dispositivos electrónicos, en la Historia y evolución de la tecnología este ha sido el puerto que más ha estandarizado la conexión de otros dispositivos a las computadoras.

Al principio el nombre que tenía era  USB 1.0, luego fue USB 1.1 y actualmente tiene varias denominaciones. Sin embargo, a pesar de su diversidad de versiones o formatos este puerto desde el principio fue estándar y universal en la industria de la tecnología. Muchos fabricantes comenzaron a incluirlos en sus dispositivos y así adaptarlo a cada uno de ellos.

Los avances tecnológicos también se notan en la historia de estos puertos, cuando luego de los dos mencionados surge el USB 2.0 y más adelante el 3.0, ambos traían mejoras que iban desde el aumento de su velocidad hasta su diseño. El interés de los fabricantes en adaptarlo a los dispositivos que iban creando contribuyó al surgimiento de todos los tipos de conectores que se pueden englobar en las siglas USB.

Uno de los más importantes fue el USB – A que era utilizado para las computadoras y laptops, así como el conector Micro USB o USB Micro B. Luego se observa la llegada de los conectores USB – C o USB Type – C, los cuales fueron un poco más difíciles de adaptar y aceptar por el público.

Diferenciación por colores

Hasta este punto ya existían cinco tipos de conectores, para resumir, por lo que con la llegada del USB – C (que podía conectarse a una gran cantidad de entradas) se hace más necesaria una identificación útil para cada uno de ellos. Para esto se pensó que asignarles colores iba a hacer mucho más fácil su reconocimiento, así fue como se identificaron los siguientes conectores de esta forma:

• A los conectores USB 1.x (que fueron los primeros fabricados) se les asignó el color blanco.
• A los conectores USB 2.x (que fueron más rápidos de sus predecesores) se les asignó el color negro.
• A los conectores USB 3.0 se les asignó el color azul, su característica principal además del aumento de velocidad fue su retrocompatibilidad.

Esto funcionó para identificarlos exitosamente, de hecho esta era la identificación estándar. Sin embargo, se observó como la marca Razer fabricó dispositivos con un puerto USB de color verde y luego de ella otros fabricantes comenzaron a lanzar puertos con una identificación en colores diferente, un ejemplo de ello son los siguientes puertos:

• El conector denominado USB Sleep & Charge fue identificado con el color rojo y algunas marcas lo presentan en color amarillo. Estos conectores no cargan los periféricos cuando su unidad central se encuentra suspendida o hibernada, se identifican porque muchas personas tienden a cargar la batería de teléfonos inteligentes al conectarlos a las computadoras de escritorio o portátiles.
• El conector USB Always On, como su nombre lo indica, siempre está funcionando. Es decir, siempre suministra carga al dispositivo conectado al mismo aunque la unidad central se encuentre apagada. Son identificados con el color amarillo.
• Los USB Charging capable al igual que los puertos anteriores son USB 3.0, fueron identificados con el color azul y con el color naranja, los dispositivos que lo tuvieran en color azul indicaban al usuario que podían cargar los periféricos, los que tuvieran el color naranja no tendrían esa capacidad de carga.

¿Cómo funcionan?

Los puertos USB sirven para transferir información desde una computadora (por mencionar un ejemplo en general) a un dispositivo externo y viceversa mediante la conexión por el puerto USB. Existen otros puertos con los que cuenta una computadora (y cualquier otro tipo de dispositivo) para transmitir información, pero los puertos USB ganaron tanta popularidad e importancia por su versatilidad, que les permite conectar una gran cantidad de periféricos de todo tipo, velocidad y tamaño para transmitir la información sin problemas.

A medida que surgieron los puertos USB se redujo la inclusión de otro tipo de puertos como los PS/2 en la estructura de los dispositivos, se comenzaron a fabricar impresoras, mouses y teclados con puertos USB para que su conexión fuera más universal o estándar.

Display de Celular Rinno

Diferencia entre un cable USB y un puerto USB

Ahora bien, hablar de su uso implica que se explique cómo funciona un cable USB y un puerto USB que son dos cosas distintas. Por un lado, se darán algunas características de los cables USB:

• Estos son denominados cables de par trenzado y tienen dos ramificaciones en su estructura interna
• Mantienen una tensión de cinco voltios
• No se diferencian por versiones sino por algunas características físicas que sus creadores incluyen y por el amperaje o la intensidad con la que funcionan.
• Los cables USB que son de tipo 1.0 hasta los que son 2.0 pueden enviar y recibir información pero de forma separada, es decir, no pueden enviar datos al mismo tiempo que los reciben. Generalmente tienen un amperaje de 500 mAh.
• Los cables USB que son de tipo 3.0 en adelante sí pueden enviar y recibir información al mismo tiempo, tiene cuatro cables en su estructura interna y un amperaje de 900 mAh

En este sentido, los cables funcionan para determinar si el intercambio de información permitirá el envío y la recepción de datos de un dispositivo a otro de forma simultánea o no. Por otro lado, los conectores o puertos USB tienen las siguientes características:

• Lo que los diferencia no es el amperaje pero sí sus características físicas, formatos, versiones, tamaños y su número de pines.
• Al conectar los periféricos envían señales al procesador de la computadora o cualquier otro dispositivo y se reconocen en su sistema, este reconocimiento se puede hacer luego de que el controlador del dispositivo se instale o de que la pc use el controlador ya instalado para poder utilizar el dispositivo conectado.

Los puertos funcionan para que los periféricos al ser conectados puedan ser utilizados por el ordenador y comenzar la transferencia del dispositivo a través del cable USB.

Versiones USB

Cómo se ha indicado anteriormente, han surgido una cantidad de versiones de este producto para satisfacer las necesidades de los dispositivos según su velocidad, tamaño y estructura, algunas de ellas son las siguientes:

• USB 0.7, USB  0.8, USB 0.9, USB 0.99: Estas primeras versiones fueron pruebas que se hicieron antes de que se lanzara el USB 1.0 y no fueron utilizadas para más que eso: pruebas.
• USB 1.0: Fue la primera versión de puertos USB lanzada en 1996 con la que las personas comenzaron a familiarizarse,  luego de las pruebas con las anteriores mencionadas, tenía la capacidad de transferir 1.5 Mbit/s que equivalen a 188 Kb/s entre periféricos que utilizaban los usuarios día a día como Dispositivos de almacenamiento.
• USB 1.1: Esta versión fue lanzada en el año 1998, luego de mejoras realizadas a la anterior por parte del Foro de Implementadores de BUS que no eran muy notables realmente, puesto que su velocidad para transferir datos solo aumentó 12 Mbit/s.
• USB 2.0: Lanzada en el año 2000 es la que muestra una verdadera mejora cuando aumenta su velocidad a 480 Mbit/s, a partir de aquí es cuando se aumenta considerablemente la producción de dispositivos con este puerto en sus estructuras.
• USB 3.0: Con esta versión se observa un aumento de la tasa de transferencia a 600 MB/s que equivalen a 4,8 Gbit/s, pero lo más beneficioso fue que se podían enviar y recibir datos al mismo tiempo, esta versión es la primera de la serie SuperSpeed por lo que su nombre es SuperSpeed USB.
• USB 3.1: A partir de aquí se lanzan versiones con mejoras del 3.0 y se mantienen hasta la actualidad, lo que aumenta a partir de la versión anterior son las tasas de transferencia. En esta versión es de 10 Gbit/s que es igual a 1,25 GB/s y el nombre que obtiene es SuperSpeed USB 10 Gbps.
• USB 3.2: Luego es lanzada al mercado esta versión que puede transferir hasta 20 Gbit/s y es denominada SuperSpeed USB 20 Gbps.
• USB 4.0: Esta versión es lo último en tecnología de este tipo de conectores, que utiliza una tasa de transferencia de 40 Gbps, es decir, el doble que los USB 3.2, que de igual manera permite enviar y recibir datos al mismo tiempo, en menos de 1 segundo.

Diferencia entre las versiones

Además de todas las especificaciones anteriores sobre cada una de las versiones existentes se pueden distinguir por su tasa de transferencia y por el tiempo que requieren para hacerla:

• La versión USB 1.0 tarda 1 horas y 40 minutos en transferir un archivo de 1GB a una velocidad de 0,192 Mb/s.
• La versión USB 1.1 tarda 11 minutos y tiene una tasa de transferencia de 1,5 Mb/s
• La versión USB 2.0 tiene una tasa de transferencia de 60 Mb/s y tarda 17 segundos en la transmisión de un archivo de 1 GB
• De la serie SuperSpeed la versión USB 3.0 puede pasar un archivo de 1 GB en 2,14 segundos a una velocidad de 5 GB/s
• La versión USB 3.1 por su parte, puede transferirlo en menos de un segundo pues su tasa de transferencia es de 10 GB/s
• La versión USB 3.2 puede transferir el archivo de 1GB en menos de 1 segundo y su tasa de transferencia es de 20 GB/s
• Finalmente la versión USB 4 que tendrá una velocidad el doble de la versión anterior: 40 Gb/s.

Formatos del puerto USB

En cuanto a los formatos, se observan diferencias por lo mencionado anteriormente: la necesidad de conectar cables USB a dispositivos de reducido tamaño como las cámaras, los teléfonos móviles e inteligentes, las tablets, las laptops, entre otros. Es por eso que se fueron desarrollando los siguientes formatos:

USB A

Este formato corresponde a aquellos conectores que se colocan directamente en la estructura física de la CPU y viene de dos tamaños:

• USB A estándar: Estos son los que más popularidad han tenido, con los que se conectan desde pendrives hasta teclados, televisores y monitores, así como todos los periféricos mencionados al principio de esta entrada. Estos tienen una especie de lengüeta para que el usuario pueda conectarlo por el lado correcto y puede ser de color negro o de color azul, si se conecta al revés el dispositivo no podrá ser leído, sin embargo, los puertos y cables tienen ambos lengüetas para que se pueda hacer la conexión correcta.
• USB 3.0 estándar tipo A: A diferencia del USB A estándar el USB 3.0 estándar tipo A tiene cinco pines internos con los que se puede realizar la transmisión de información entre ambos dispositivos simultáneamente.

Micro USB

Este tipo de puertos ya se encuentran prácticamente descontinuados, los conectores USB – C los desplazaron por completo porque presentaron mejoras considerables frente a este tipo de conectores. Estos conectores fueron diseñados para dispositivos como las cámaras digitales, los reproductores MP3, teléfonos inteligentes y por supuesto, las computadoras de escritorio. Era un tipo de conexión bastante versátil y tenía una tasa de transferencia de 480 Mbps. Su desuso es por la aparición del USB – C que es igual de pequeño.

USB tipo B

Estos puertos generalmente tienen un tipo de dispositivos específicos por los que fueron creados, un ejemplo de eso son las impresoras, los scaners, cajas registradoras, entre otros. Es decir, todo dispositivo que deba ser conectado a una computadora de escritorio e incluso portátil. Este tipo de conectores cuando son USB B estándar tiene cuatro pines que se encuentran en pares dos frente a dos, con una forma cuadrada y un poco redondeada en las esquinas.

Cuando son USB 3.0 estándar tipo B tienen un tamaño más grueso que el USB B, cinco pines que facilitan la emisión y recepción de información de un dispositivo a otro al mismo tiempo. Mientras tanto se observa que dentro de este formato se incluyen los Mini USB tipo B que a su vez se dividen en dos por su cantidad de pines, puesto que existen mini USB tipo que contienen cinco pines y mini USB tipo B que cuentan con 8 pines.

Los conectores Mini USB fueron creados al igual que los Micro USB para adaptarse a periféricos que exigían conectarse a un puerto USB, ahora bien, dependiendo de los amperios que tenga el cable o el cargador de estos periféricos su conector tendrá cinco u 8 pines.

Es por esto que de aquí de observa que existen Micro USB tipo B y Micro USB 3.0 tipo B, por un lado, los primeros tuvieron una gran popularidad y fueron fabricados para grandes cantidades de teléfonos inteligentes, tablets, cámaras y ordenadores. Por otro lado, los segundos tuvieron ciertas modificaciones estructurales pero su mejora se nota en la velocidad de transferencia que tiene.

USB tipo C

Para finalizar, se encuentran los USB tipo C que es el conector o el puerto con más simetría de todos los explicados anteriormente, tiene pines en su estructura que están colocados frente a otros casi perfectamente. Eso facilita completamente la conexión de en estos puertos USB, algo que quizás puede ser un poco complicado con las versiones anteriores.

Estos conectores han comenzado a ser fabricados por su capacidad de velocidad y por esa facilidad de conexión, abarcando una gran parte del mercado de dispositivos electrónicos que son fabricados hoy en día. Además de eso este fue el formato de puerto USB y conectores propuesto por la Comisión Europea para el Mercado Único para que fuera el que tuvieran los dispositivos creados en todo el mundo.

Fue propuesto con la intención de reducir considerablemente el número de conectores que tuvieran los cargadores de los teléfonos inteligentes por poner un ejemplo, así como los que tendría que tener una pc.

Es importante destacar de todo esto que los conectores USB permitieron aumentar la velocidad de transferencia de información de un dispositivo a otro, además de eso no se veían afectados los archivos. En todo caso lo relevante es tomar en cuenta tanto la versión y formato del puerto USB como del conector USB de cada dispositivo a conectar.

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