Comparación de interfaces de cable de datos comunes: USB 3 VS USB 4 VS Thunderbolt 3 VS Thunderbolt 4

Estos tipos de interfaz y puerto varían según los datos, el vídeo, la potencia, la funcionalidad y el soporte. Este artículo explorará los tipos de interfaces de cable de datos. Aclarar la diferencia entre puerto, interfaz y protocolo. Nuestro objetivo es proporcionar información suficiente para seleccionar la interfaz adecuada para la transferencia de datos.

Desarrollo de interfaces de cable de datos

Los puertos de comunicación de datos y las tecnologías de interfaz han cambiado rápidamente desde la llegada de las computadoras. La interfaz del cable de datos comenzó desde los puertos serie, PS/2 y paralelo hasta un conector Tipo-C avanzado que funciona en todos los dispositivos. Vamos a explorar el fondo de las interfaces USB y un poco de historia para entender Cable USB Interfaces.

Empresa fundadora de USB

Intel introdujo el primer USB (Universal Serial Bus) en 1995. Más tarde, empresas, incluidas Compaq, Digital Equipment Corporation, IBM, Intel, Microsoft, NEC y Nortel, trabajaron juntas para que el USB estuviera disponible para cada computadora. Estas empresas también fueron los miembros fundadores del Foro de Implementadores USB (USB-IF).

USB-IF es una organización sin fines de lucro que especifica y garantiza la implementación de procedimientos de transmisión para equipos electrónicos en todo el mundo. El propósito principal es estandarizar la interfaz USB para un enfoque de diseño homogéneo por parte de los fabricantes de dispositivos informáticos y electrónicos. El USB-IF también maneja programas de cumplimiento y estándares de mantenimiento.

Historia del puerto, interfaz y protocolo USB

Desde el diseño del puerto de USB-A monodireccional, los USB-IF realizaron algunos cambios en el diseño del puerto interactivo hasta que llegó el puerto Tipo-C. Debemos conocer la diferencia entre puerto, interfaz y protocolo para entender qué significa la interfaz de cable de datos:

¿Qué es un puerto USB?

El puerto USB es la forma física del conector que conecta los dispositivos. Ha habido varios cambios en la forma física desde la USB-A. Echemos un vistazo a los detalles:

• USB-A: USB-A es la primera forma de conector introducida para la interfaz USB. Es un conector de forma rectangular no reversible que se encuentra en computadoras, computadoras portátiles, televisores y otros dispositivos electrónicos. Es la forma más popular de USB hasta la fecha.
• USB-C: Entre todos los puertos USB, la forma de tipo C ha durado más de una década, principalmente debido a su diseño minimalista y capacidades integrales. Podemos ver los puertos tipo C en teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles, computadoras, dispositivos IoT y todos los dispositivos que requieren una conexión de datos o carga. El punto culminante clave es su conveniente conector de forma ovalada con un diseño reversible.
• Micro-USB: Es un conector de puerto ampliamente adoptado debido a su diseño no reversible pero no simétrico. Los usuarios pueden ver fácilmente la dirección de inserción correcta debido a su parte superior redondeada y su parte inferior plana.
• USB-B: El puerto de USB-B es similar a USB-A en conectividad y características. La única diferencia es la forma del puerto. Es una forma cuadrada con esquinas superiores biseladas. Los bordes biselados hacen que el conector no sea reversible.
• Mini-USB: El problema con los conectores no reversibles es que es difícil para los usuarios encontrar la dirección de inserción correcta. Mini-USB tiene una forma de trapecio.

¿Qué es una interfaz USB?

Un puerto USB puede tener una forma similar, pero puede variar en el número de pines y la velocidad de comunicación. Como usuarios, es esencial comprender las interfaces USB y sus factores diferenciadores para que no haya cuellos de botella en la velocidad de comunicación entre dispositivos.

Actualmente, hay 10 interfaces USB que utilizan los diseñadores de entrada/salida. Los fabricantes los usan en dispositivos basados en requisitos. Algunas interfaces proporcionan conexión de alta velocidad, pero sus cables de datos y puertos tienen costos de fabricación más altos. Los dispositivos que no requieren transferencia de datos de alta velocidad para la transmisión de potencia pueden usar interfaces con tasas de transferencia de datos más bajas pero tienen bajos costes de fabricación. Aquí están las 10 interfaces USB con sus características:

Interfaz	Fecha de liberación	Velocidad máxima de transferencia de datos	Número de puertos PIN	Características
USB 1,0	Mayo 1996	12 Mbps	4	La primera especificación USB admite dispositivos de baja velocidad y velocidad completa
USB 2,0	Abril 2000	480 Mbps	4	Mayor velocidad de transferencia de datos, admite dispositivos plug-and-play
USB 3,0	Noviembre 2008	5 Gbps	9	Nuevo modo SuperSpeed con mayor velocidad de transferencia de datos, nuevo diseño de conector
USB 3,1 Gen 1	Julio 2013	5 Gbps	9	También conocido como USB 3,0 SuperSpeed
USB 3,2 Gen 1	Julio 2017	5 Gbps	9	Combina USB 3,1 Gen 1 y USB 3,0 en un solo estándar
USB 3,2 Gen 2	Julio 2017	10 Gbps	9	Nuevo modo SuperSpeed + con mayor velocidad de transferencia de datos
USB 4	Marzo 2019	40 Gbps	24	Duplica la velocidad de transferencia de datos de USB 3,2 Gen 2, soporta Thunderbolt 3
Thunderbolt 2	Febrero 2011	20 Gbps	20	Mayor tasa de transferencia de datos, admite pantallas 4K duales o una sola pantalla 5K
Thunderbolt 3	Junio 2015	40 Gbps	20	Duplica la velocidad de transferencia de datos de Thunderbolt 2, admite pantallas 4K duales a 60Hz o una sola pantalla 5K a 60Hz
Rayo 4	Marzo 2020	40 Gbps	20	Duplica el ancho de banda PCIe mínimo, admite muelles y dispositivos Thunderbolt 3

¿Qué es un protocolo USB?

El controlador activará protocolos específicos según el tipo de dispositivo conectado al puerto USB. Cada protocolo puede tener sus ventajas y desventajas. Estos son algunos de los protocolos más populares que utilizan los USBs:

• A granel, interrupción, control y transferencia isócrona: La transferencia masiva se activa una vez que se conecta un dispositivo de transferencia de datos USB. Es ideal para la transferencia de datos a granel, pero tiene un tiempo de respuesta bajo. Para teclados y ratones, la transferencia de interrupciones proporciona un tiempo de respuesta rápido pero tiene una capacidad de transferencia de datos baja. Los diseñadores utilizan el protocolo de control para la enumeración y configuración de dispositivos. La transferencia isócrona es el tipo más complejo de protocolo USB, y puede transferir datos en tiempo real como audio y video.
• Puerto de la exhibición: Es un protocolo de transmisión de vídeo que puede transmitir audio. El propósito principal es proporcionar una conexión de monitor para la pantalla que admite altas resoluciones, frecuencias de actualización y profundidades de color.
• HDMI: Es un protocolo estándar para conectar dispositivos de consumo como televisores, consolas de juegos y reproductores de Blu-ray. El uso de audio junto con la transmisión de video es su uso más común.
• MHL: La abreviatura es Mobile High-Definition Link. El protocolo está disponible en teléfonos inteligentes y tabletas para salida de audio/video a monitores y televisores. Sin embargo, requiere un cable especial para compatibilidad y operación.

La siguiente tabla resume todos los tipos de USB, puertos, interfaces y protocolos.

Tipo de puerto USB	Forma Puerto	Interfaces disponibles	Protocolos soportados
USB-A y USB-B		USB 1,0, USB 2,0, USB 3,0, USB 3,1 Gen 1, USB 3,2 Gen 1, USB 3,2 Gen 2x2 (20 Gbps)	Transferencias, transferencias, controles, transferencias isócronas
Mini-USB		USB 1,0, USB 2,0	Sin cambios importantes
Micro-USB		USB 1,0, USB 2,0, USB 3,0	Sin cambios importantes
USB-C		USB 2,0, USB 3,0, USB 3,1 Gen 1, USB 3,1 Gen 2, USB 3,2 Gen 1, USB 3,2 Gen 2, USB 3,2 Gen 2, USB 4,0, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4.	Añadido soporte para DisplayPort, MHL, HDMI (sólo Thunderbolt 3 y Thunderbolt 4)

Características clave de la interfaz de hardware

Actualmente hay 10 interfaces USB, y el número va en aumento. Cada interfaz es compatible con versiones anteriores si el cable de datos puede conectarse al diseño del puerto USB. Los usuarios pueden utilizar el máximo de datos, vídeo, alimentación, soporte y otras funcionalidades de interfaz si aseguran el puerto correcto con un cable adecuado. Aquí está el desglose de las características individuales de USB:

1. Velocidad de transmisión de datos

La velocidad de transferencia de datos depende de la interfaz. Algunos puertos USB tienen velocidades de transferencia de datos limitadas en comparación con otros. Por lo tanto, encontrará una interfaz USB-A con una velocidad máxima de transferencia de datos de 10Gbps. En contraste, un puerto Tipo-C con una interfaz Thunderbolt puede alcanzar velocidades de transferencia de datos de hasta 40Gbps. Al comprar un dispositivo electrónico y un cable de datos, asegúrese siempre de que tengan la interfaz correcta para permitir las velocidades de transferencia requeridas.

A partir de ahora, hay cables Thunderbolt ópticos que admiten transferencia de datos de alta velocidad para sus usuarios. La resistencia del conductor dentro del cable limita un cable de datos. Por lo general, tienen diámetros gruesos y longitudes cortas. Los cables ópticos Thunderbolt son los mejores para transmitir datos a una distancia extendida. Pueden entregar datos en una longitud extendida de 150 ”.

2. Transmisión de vídeo

La capacidad de transmisión de video de las interfaces USB permite a los fabricantes de computadoras portátiles, tabletas y teléfonos inteligentes utilizar el diseño de puerto USB-C pequeño en comparación con Cables DisplayPort o HDMI Que requieren un conector más grande.

3. Transmisión de poder

La capacidad de transmisión de energía del USB permite que los dispositivos reciban energía a través de un solo cable y conectividad de datos. Las diferentes capacidades de transmisión de potencia dependen del tipo y la capacidad del conector. Aquí están los dos puertos y su capacidad de transmisión de energía:

• USB-A: Cuatro (4) interfaces de pin, USB 1,0 y USB 2,0, pueden alimentar dispositivos con capacidad de transmisión de potencia de 5W. Las interfaces USB-A de nueve (9) conectores de pin, a saber, USB 3,0, USB 3,1 Gen 1, USB 3,2 Gen 1 y USB 3,2 Gen 2, pueden ofrecer una potencia de 4,5 W. Teniendo en cuenta los requisitos modernos de carga y potencia del dispositivo, la capacidad de transmisión del puerto de USB-A es baja.
• Tipo-c: Los puertos con un diseño Tipo-C pueden presentar hasta 24 pines en un solo conector. Permite una transmisión de datos superior y capacidad de entrega de potencia. Un solo puerto USB tipo C puede entregar hasta 100W de potencia. La mayoría de los teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles, IoT y otros dispositivos modernos están cambiando hacia los puertos de tipo C utilizando su versatilidad.

4. Soportabilidad del equipo

Las interfaces y puertos USB están en todas partes, ya sea la afeitadora eléctrica, el cepillo de dientes o el fabricante de espuma de leche de su rutina matutina o el teléfono inteligente, computadora portátil, tableta o computadora para cualquier parte del día. Su versatilidad y diseño estandarizado permiten a los fabricantes de productos electrónicos utilizarlos en casi cualquier dispositivo.

Los jugadores que usan computadoras portátiles como su estación de juegos pueden usar la interfaz Thunderbolt 4 con interfaz USB-C para conectar tarjetas gráficas externas y dispositivos que requieren conexión PCIe. Las computadoras modernas comparten carriles PCIe de la CPU o placa base con el puerto para velocidades de transferencia de datos rápidas. Los usuarios pueden ajustar el número de carriles que utiliza el puerto a través de la configuración de su BIOS. El puerto de USB-C ha abierto nuevos horizontes para la innovación de diseñadores y fabricantes.

5. Escalabilidad de la función

Las conexiones USB han superado todos los demás medios de comunicación. Los televisores, sistemas de audio, dispositivos de almacenamiento, tarjetas gráficas, monitores, teclados, ratones, cámaras web y otros dispositivos pueden usar USB para transmitir energía, video, audio o datos. Los teléfonos inteligentes están adoptando rápidamente el puerto USB-C, e incluso el iPhone está cambiando al puerto USB-C debido a su uso generalizado y diseño estandarizado, lo que reduce el desperdicio.

Usage Scenarios

La electrónica recargable y alimentada ahora utiliza puertos USB en su diseño. La tecnología que comenzó desde las computadoras ahora está en dispositivos de aseo, INICIO Electrodomésticos, equipos médicos, televisores, altavoces y más. Las posibilidades de uso de una interfaz que admite la transmisión de energía, video, audio y datos son prácticamente ilimitadas. Aquí hay algunos dispositivos que utilizan diferentes interfaces para la operación:

Usos del USB A

• Teclado y ratón
• Impresora o escáneres
• Varón al cable masculino del USB A para el disco duro externo
• Unidad flash USB
• Cargar un smartphone con un cargador USB
• Dispositivos médicos

Usos de la USB-C

• Laptop a un monitor
• Smartphone a un televisor
• Disco duro externo a una computadora
• Carga de un portátil con un cargador de USB-C
• Usar una tarjeta gráfica externa con un portátil

Usos del USB 4

• Conexión de un portátil a un monitor de alta resolución
• Conexión de un dispositivo de almacenamiento externo a un ordenador
• Usar una tarjeta gráfica externa con un portátil
• Acoplamiento de un portátil a un monitor, teclado, ratón y otros dispositivos

Usos de Thunderbolt 3 o 4

• Conexión de un portátil a un monitor de alta resolución
• Conexión de un dispositivo de almacenamiento externo a un ordenador
• Usar una tarjeta gráfica externa con un portátil
• Acoplamiento de un portátil a un monitor, teclado, ratón y otros dispositivos
• Conexión de varios dispositivos a un ordenador portátil mediante una cadena de margaritas

Resumen

Cada puerto, interfaz y protocolo USB tiene usos únicos y comunes. Como usuarios, debemos ser inteligentes a la hora de comprar un dispositivo basado en USB o un cable de datos. El dispositivo debe admitir la última tecnología y proporcionar una interfaz/puerto adecuado para un rendimiento máximo. Después de pasar por todos los tipos, podemos resumir los siguientes puertos e interfaces:

• USB-C: Es la forma de puerto más duradera para USB. La aplicación del tipo debido a su diseño reversible va más allá de las computadoras. Dispositivos de IoT, tabletas, teléfonos inteligentes y INICIO Los dispositivos pueden utilizar su pequeño diseño portuario y capacidad de potencia-entrega 100W. La capacidad de soportar la interfaz Thunderbolt 4 le permite entregar datos a 40Gbps.
• USB-A: El diseño de puerto más antiguo y el primero fue USB-A. Debido a su diseño simple, el costo de fabricación es bajo. Es el diseño de puerto más económico, con soporte de transferencia de datos de hasta 10Gbps y entrega de potencia de 4,5 W.
• USB 4: Es la última interfaz para la transferencia de datos USB. Utilizando el conector tipo C de 24 pines, puede entregar 20Gbps y 100W de potencia.
• Thunderbolt 3 y 4: Thunderbolt es el favorito de todos principalmente debido a su capacidad de transmitir video, audio, energía y datos. Puede entregar potencia de 100W y es compatible con los últimos protocolos de visualización como HDMI, DisplayPort y MHL. Los usuarios pueden aumentar una resolución de pantalla de 4K @ 120Hz, la configuración de pantallas duales con 4K @ 60Hz, o una sola pantalla de 8K @ 60Hz.

Entonces, ¿por qué esperar? Compruebe el TIEMPO DE CABLEO Intel certificó el cable USB C del rayo 4 al USB C que apoya una exhibición de 8K 60HZ. El cable tiene compatibilidad con versiones anteriores y una velocidad de transferencia de datos de hasta 40Gbps. Comience a cargar su dispositivo a 100W de potencia utilizando el cable de datos de alta gama.

Preguntas frecuentes

1. ¿Es reversible la interfaz USB C?

Sí, el puerto USB-C o Tipo-C es un conector reversible lanzado en 2014. Desde entonces, ha sido la máxima prioridad para cualquier dispositivo electrónico. Hay muchas interfaces para los USB-C tipos. Puede comenzar soportando una velocidad de transferencia de datos de 20Gbps de hasta 40Gbps usando un conector de 20 o 24 pines. El último protocolo Thunderbolt 4 de puerto USB-C admite la transmisión de vídeo, audio, datos y energía. Puede aumentar la potencia de 100W a través de su puerto.

2. Cuando se utiliza una conexión USB C o Thunderbolt 3, ¿es posible transferir datos y cargar al mismo tiempo?

Sí, ambas conexiones son compatibles con USB PD (Power Delivery). Pueden transferir datos y cargar simultáneamente el dispositivo que está conectando. Sin embargo, necesitará un cable compatible con el número correcto de pines de conexión para garantizar la conectividad. La conexión de USB-C Thunderbolt 3 puede ofrecer 100W de potencia y una velocidad de transferencia de datos de 40Gbps.

3. ¿Cuál es la velocidad de transferencia máxima de USB 4?

USB4 es la última interfaz estandarizada por USB-IF. Es una interfaz de conexión rápida, fiable y versátil con una velocidad de transferencia máxima de 40 Gbps. Es importante tener en cuenta que USB 4 es una interfaz y requiere un conector USB-C de 24 pines para entregar dicha transferencia de datos de alta velocidad. Asegúrese de elegir un cable de alta gama como el TIEMPO DE CABLEO Cable USB4 para alcanzar la velocidad máxima.

4. ¿Qué tan rápido puede lograr USB C en términos de transferencia de datos?

El puerto USB-C es el diseño de puerto más utilizado para transmisión de video, audio, datos y energía. La última interfaz en diseño USB C es el Thunderbolt 4. Con Thunderbolt 4, los usuarios pueden alcanzar una velocidad de transferencia de datos de 40Gbps. Todo lo que necesita es un cable de datos preciso que tenga un conector de 24 pines.

5. ¿El cargador USB C es compatible con todos los dispositivos de carga USB?

Sí, cada cargador USB-C puede cargar un dispositivo con un puerto tipo C. Sin embargo, una computadora portátil puede requerir 100W de potencia de carga, mientras que una máquina de presión arterial puede requerir solo 3,5 W. Hay estándares de carga como QC, AFC, SCP, etc. Para diferentes smartphones. Asegúrese de que el cargador que compre sea un producto de marca en lugar de una imitación.