¿Qué tipos de conectores USB existen y en qué se diferencian?

Hoy en día no deberíamos hablar de puerto USB, sino de puertos. Y es que el bus en serie universal se ha convertido en la interfaz para conectar dispositivos de todo tipo y a medida que ha ido pasando el tiempo hemos ido viendo diferentes conectores para los diversos tipos de USB. Es por ello que os los vamos a describir todos y donde se utilizan.

A principios de los 90 la enorme cantidad de puertos para conectar los diferentes periféricos a un PC ocasionaba un caos enorme, es por ello que se hizo necesaria la creación de un conector universal que acabaría siendo lo que conocemos como USB. Para ello se unieron siete compañías: Intel, Compaq, DEC, IBM, Microsoft, NEC y Nortel para crear el nuevo estándar.

Historia muy rápida del USB

El 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.

Los tipos de conector USB que existen

A continuación os vamos a describir las diferencias entre los diferentes tipos de conector USB que se pueden encontrar en los diferentes dispositivos que hay en el mercado, así como en las placas base para PC.

Los USB Tipo A y Tipo B

El primer tipo de puerto USB que apareció en el mercado y, por tanto, el más veterano, para las versiones 1.0 y 2.9 estos tenían una línea en blanco, pero a partir de la versión 3.0 se adoptó el color azul para diferenciarlos de las generaciones anteriores. Si mirás uno podés ver que el puerto dispone de 4 líneas, una de ellas es la alimentación energética del mismo, luego tenemos otro para la toma a tierra y dos puertos para datos.

Teniendo en cuenta que el USB es un puerto en serie y no en paralelo, esto significa que transmite 1 bit por cada señal de reloj, por lo al haber dos vías de comunicación podemos deducir fácilmente que un pin transmite en una dirección los datos y en el otro en la contraria. Por lo que se puede transmitir y recibir datos de manera simultánea con el dispositivo. El USB Tipo B por otro lado tiene una forma cuadrada y se ha utilizado para dispositivos como impresoras y escáneres. Fuera de su diferente forma las especificaciones son las mismas que el Tipo A, por lo que también hace uso de un conector de 4 pines con la misma configuración exacta.

A partir de la versión 3.0 del estándar, estos dos tipos de puerto USB cambiaron la configuración añadiendo pines adicionales en la parte posterior del mismo. Añadiendo dos de ellos para la transferencia de datos, SSTX- y SSTX+ y otros dos para la recepción de datos, SSRX- y SSRX+ ampliando con ello la cantidad de datos que se transmiten por ciclo de reloj. Estos puertos adicionales son los que le permiten aumentar diez veces el ancho de banda respecto a la segunda generación del estándar.

Mini-USB y Micro-USB, tipos para pequeños dispositivos

El boom de los teléfonos móviles, los asistentes digitales personales, los reproductores MP3 y las primeras cámaras digitales que empezó a finales de los 90 y a principios de los 2000 trajo consigo una necesidad clara. Era necesario un tipo de conector USB de menor tamaño que los previamente empleados.

El primero de estos conectores fue el Mini-USB, el cual añade un pin adicional a los cuatro ya empleados en el resto de tipos. El nuevo pin tiene que ver con el modo OTG u On the Go, el cual sirve para marcar que el dispositivo está subordinado a otro en cuanto a la alimentación energética.

Años más tarde y por la necesidad de tener un puerto de alimentación y datos para los smartphones, cada vez más pequeños y finos se acabó creando otro tipo de conector USB, el cual conocemos como Micro-USB. El cual no es más que una versión aún más reducida en tamaño del puerto USB, la cual es utilizada en gran cantidad de teléfonos y tabletas, pero debido a su incapacidad para otorgar una carga lo suficientemente rápida poco a poco está siendo desplazado.

Existe un tercer tipo de cable Micro-USB, el llamado Tipo B, el cual como su color azul indica sirve para dispositivos con una velocidad de transferencia USB 3.0 en adelante, no obstante que por su diferente forma no es compatible hacia atrás con los conectores Micro-USB anteriores. Como habréis podido deducir añade los pines adicionales que también se añadieron en los conectores del Tipo A y Tipo B, pero al final este tipo puerto USB ha quedado totalmente en desuso.

El USB-C, el que reemplazará los otros tipos

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 un casco de realidad virtual.

El futuro de los tipos de conector USB

Aunque la novedad más importante es su capacidad para alimentar los periféricos que requieran una alta potencia. Si el puerto USB 3.2 del Tipo A puede entregar 15 W, su contrapartida del Tipo C puede dar hasta 100 W y se espera que con la cuarta generación del estándar lleguemos hasta los 240 W. Más que suficiente para reemplazar los puertos de alimentación de ordenadores portátiles y una gran cantidad de dispositivos que utilizamos en el hogar, como por ejemplo el televisor que tenemos en el salón.

Es más que posible que en el futuro no veamos monitores que se conectan de manera directa a la corriente, sino que serán alimentados por el mismo puerto USB Tipo C desde donde reciben los datos. También puede ocurrir al contrario y acabemos teniendo consolas de videojuegos sin fuente de alimentación integrada y que envíen la señal de vídeo al mismo tiempo que es el televisor la que las alimenta.