Flashback: USB-C, el único cable que lo hace todo

La batalla por la conexión de teléfonos inteligentes con cable ha terminado y USB-C es el camino a seguir. Este puerto multifunción puede hacer casi cualquier cosa: cargar dispositivos, transferir datos, manejar salida de audio y video e incluso conectar accesorios. Cómo llegamos aquí Bueno, la Unión Europea ha estado tratando durante años de lograr que los fabricantes de productos electrónicos acuerden un estándar común para evitar el desorden (y el desperdicio) que causan los conectores patentados. MicroUSB fue el conector de elección desde el principio, pero con la llegada de USB Type-C, o USB-C para abreviar, la industria cambió al nuevo estándar. Y gracias a un reglamento de la UE que entrará en vigor a fines de 2024, el USB-C será obligatorio para prácticamente todos los dispositivos electrónicos portátiles (con algunas excepciones para los dispositivos más pequeños, como los relojes inteligentes).

La mayoría de los fabricantes de teléfonos inteligentes adoptaron voluntariamente USB-C, al igual que microUSB antes que ellos. El único gran perdedor es Apple, que todavía usa Lightning en sus iPhone, AirPods y EarPods; eso es todo, todo lo demás ha cambiado a USB-C, incluido el control remoto del nuevo Apple TV. Creemos que la línea de Apple es un buen ejemplo de por qué USB-C es tan bueno. La iluminación es esencialmente un puerto USB 2.0. Esto significa transferencias de datos lentas al sincronizar archivos entre un iPhone y una computadora, o al mover fotos RAW de una tarjeta de memoria a un iPad. ¿Sabía que existe un lector de tarjetas basado en Lightning que funciona a velocidades de USB 3.0? Por lo tanto, son posibles transferencias más rápidas, pero aparentemente es una hazaña difícil y solo los profesionales de iPad lo admiten. E incluso entonces, Apple nunca ha lanzado un adaptador de video que pueda superar los 1080p. Los rayos también están limitados en su amperaje. El cargador para iPhone tiene una potencia máxima de 30 W, mientras que el cargador USB-C de Apple para las nuevas MacBooks puede generar 140 W. De acuerdo, eso no es del todo estándar, pero ni siquiera es lo máximo que puede transportar USB-C. Intentemos organizar las cosas y desglosar las características principales de USB-C una por una.

Datos

USB comenzó como un puerto de datos. USB 1.0 y 1.1 son perros lentos y apenas se recuerdan, USB 2.0 todavía está muy vivo. USB-C tiene 24 pines en total, 12 en cada lado (bueno, 22 pines, pero no nos detengamos en los detalles). Justo en el medio hay un solo par D+/D, esta es la conexión de datos de su cable USB 2.0 típico y es obligatorio para USB-C. Esto asegura que todos los cables tengan al menos algo de conectividad.

El pinout de un cable USB tipo C

USB 3 agregó pares adicionales de cables para la transferencia de datos: hay cuatro pares adicionales en un conector USB-C. Mientras que USB 2 está limitado a 480 Mbit/s, el cableado adicional de un cable USB-C permite velocidades de transferencia de 10, 20, 40 e incluso 80 Gbit/s. Una nota rápida: el conector USB-C lo usa USB, por supuesto, pero también se usa Thunderbolt. Esta distinción desaparecerá ya que el USB 4 se basa en Thunderbolt 3 y el nuevo USB 4 Versión 2 se basa en Thunderbolt 4. Otra aplicación interesante es la transmisión de señales PCI Express: esta es básicamente una versión cableada de las ranuras PCIe en la placa base de una computadora. Esto permitió conectar GPU externas a computadoras portátiles con un solo cable.

Video

Otro uso popular de USB-C es para salida de video. DisplayPort es probablemente el uso más común, y USB-C ha reemplazado en su mayoría al viejo y grande conector DP. Más importante aún, no se trata de datos O video, se trata de datos Y video Y potencia. Esto permite conectar un solo dispositivo a un concentrador que agrega un puerto HDMI estándar, varios puertos USB tipo A y tipo C, posiblemente un lector de tarjetas, conectores de audio y micrófono, etc. Dichos concentradores están integrados en algunos monitores, lo que le permite crear una experiencia de escritorio completa conectando un solo cable.

Eso es bastante útil para las computadoras portátiles, por supuesto, pero varios fabricantes de teléfonos inteligentes ofrecen modos de escritorio: DeX de Samsung, Ready For de Motorola, Huawei también tiene uno. Incluso Apple tiene uno, Stage Manager para los iPad Pros (que usan USB-C, por supuesto). Además de DisplayPort, también hay disponibles adaptadores MHL y HDMI. Algunos de estos son adaptadores activos que se convierten de un estándar a otro, pero también hay adaptadores pasivos simples.

Audio

Mencionaremos rápidamente el audio aquí. USB puede alimentar un DAC externo al que puede conectar auriculares. Sin embargo, al igual que con la salida de video, también hay una opción pasiva: el modo accesorio del adaptador de audio. USB-C tiene numerosos pines con los que trabajar, y algunos de estos pueden asignarse al cableado requerido para un conector TRRS típico, lo que permite que un adaptador pasivo simple conecte un auricular a un micrófono. Tenga en cuenta que este es un modo puramente analógico y los circuitos digitales están separados para evitar el ruido.

poder

El estándar USB base tiene límites de potencia bastante bajos (500 mAh para USB 2.0), aunque la mayoría de los fabricantes no siguen el estándar de cerca, por lo que los adaptadores de 10 W son bastante comunes. Por supuesto, los fabricantes quieren que sus productos se destaquen, y la carga rápida es una forma de hacerlo, especialmente ahora que las baterías de los teléfonos inteligentes tienen múltiples capacidades de 3 a 6000 mAh. Esto condujo a muchas soluciones patentadas, como Quick Charge de Qualcomm y VOOC de Oppo. Sin embargo, el método predeterminado es USB Power Delivery (USB-PD para abreviar). La versión original especificaba múltiples voltajes y corrientes que podían admitirse: 2 A a 5 V, más 3 A o 5 A a 12 V o 20 V. Esto le dio a Power Delivery un rango bastante amplio de 10 W a 100 W. Sin embargo, estos voltajes fijos requieren conversión CC-CC en el teléfono para reducirlos a algo más adecuado para la batería de litio en el interior. USB-PD Revisión 2 introdujo algunos voltajes más, 9 V y 15 V, pero eso no fue suficiente. La revisión 3 permite que los dispositivos se comuniquen con sus cargadores y soliciten un voltaje específico. Puede variar desde tan solo 3,3 V hasta 21 V y se puede ajustar con precisión en incrementos de 20 mV. Los cargadores que admiten esto están marcados como «Fuentes de alimentación programables». De esa manera, el cargador es el que debe lidiar con el calor adicional, no el teléfono (a las baterías de litio no les gusta cuando se calienta).

aspecto	Fuente sólida	Fuente de alimentación programable
modo de voltaje constante	5V9V15V20V	5 V Prog (3,3 V a 5,9 V) 9 V Prog (3,3 V a 11,0 V) 15 V Prog (3,3 V a 16,0 V) 20 V Prog (3,3 V hasta 21,0 V)
Actualmente	Redondear (PDP/Voltaje) al 10mA más cercano	Redondee hacia abajo (voltaje PDP/Prog) a los 50 mA más cercanos
Entrepierna	ninguno	20mV nominales
modo de límite de corriente	ninguno	Sí, pasos nominales de 50 mA
RDO periódicos durante el funcionamiento	No – no aplicable	Sí, requerido para la operación de PPS
Requiere un diseño de conector robusto	Sí	Sí

El último estándar USB-PD Extended Power Range agrega más voltajes fijos: 28 V, 36 V y 48 V. Esto dio como resultado la nueva potencia máxima de 240 W (48 V a 5 A), que es suficiente incluso para computadoras portátiles potentes (aunque los teléfonos ya están cerca de los 240 W). límite). También hay una nueva opción de suministro de voltaje ajustable que permite que el dispositivo ajuste gradualmente el voltaje entre 15 V y 48 V en incrementos de 100 mV.

Tenga en cuenta que estos cables potentes necesitan un chip llamado «E-Marker» por razones de seguridad. Este chip le indica al cargador y al teléfono (o computadora portátil o lo que sea) que el cable es capaz de transportar la energía adicional.

Algunas criticas

Por mucho que nos guste el USB-C, no podemos pretender que sea perfecto. Nuestra única queja importante es que, si bien tiene tantas funciones, no todos los dispositivos ni todos los cables son compatibles con todo. Muchas de las características anteriores son opcionales. La peor parte es que puede ser muy difícil averiguar qué dispositivos y qué cables admiten qué. El USB-IF intenta aclarar las cosas con nuevas etiquetas que indican claramente la cantidad de datos y energía que puede transportar un cable determinado. Esto también debería solucionar nuestra otra queja, el esquema de nombres se convirtió en un monstruo absoluto. ¿Sabías que USB 3.0 ya no existe? Eso fue asignado a USB 3.1 Gen 1. Pero eso también desapareció, ahora es USB 3.2 Gen 1. Se volvió aún más grueso con títulos como USB 3.2 Gen 2×2. Pooh. Afortunadamente, todo eso está siendo reemplazado por las designaciones mucho más claras: USB 5 Gbps, USB 10 Gbps, USB 20 Gbps y USB 40 Gbps (y probablemente pronto USB 80 Gbps). Mucho mejor.

En cuanto al rendimiento, habrá dos niveles: USB de 60 W y USB de 240 W. No habrá una etiqueta de 100 W, ya que la diferencia entre los cables de 100 W y los cables de 240 W parece tan pequeña que, cuando las nuevas etiquetas entren en vigor, ya no será suficiente. sentido vender cables de 100W.

Conclusión

USB-C fue excelente: lo usamos para cargar nuestros teléfonos, computadoras portátiles, auriculares, afeitadoras, linternas y casi cualquier otra cosa que tenga una batería y quepa en una mochila. Nos ha permitido crear espacios de trabajo cómodos en nuestros escritorios con monitores, teclados, ratones, etc., todo cobra vida al conectar un solo cable. Y teniendo en cuenta que los últimos estándares permiten la transferencia de muchos más datos y energía que la especificación original, es probable que el desarrollo de USB-C aún no haya terminado. ¿Habrá alguna vez un USB-D? Posible, pero no en un futuro previsible. ¿Se deshará el mundo de los cables y pasará a ser inalámbrico? Probablemente no, no es una forma eficiente de cargar. Tampoco es bueno para los datos, el WiFi de 2,4 GHz ya está dolorosamente congestionado en los edificios de apartamentos y el de 5 GHz también se está saturando bastante, lo que llevó a la Alianza Wi-Fi a pasar a la banda de 6 GHz. En el futuro previsible, USB-C será el cable que los gobierne a todos.