¿Qué es USB Type-C?

Se ofrece una explicación básica sobre USB Type-C. También se describen las diferencias con los tipos tradicionales como USB-A y USB micro-B. El USB Type-C, que cuenta con 24 pines, es un conector de nueva generación que se puede usar de forma reversible y permite tanto la transferencia de datos como el suministro de energía de manera multifuncional.

¿Qué es USB Type-C?

USB Type-C es un nuevo estándar de conector del estándar USB. Se le conoce como USB Type-C™ o USB-C™, siendo este una marca registrada del USB Implementers Forum, una organización sin ánimo de lucro responsable del desarrollo del estándar.

El USB Type-C fue presentado al público en 2014 y, recientemente, fabricantes de ordenadores como Apple han comenzado a incluir puertos USB-C en sus dispositivos. Cada vez es más común ver adaptadores de corriente USB-C en nuestra vida diaria. Los nuevos modelos de iPhone 11 Pro y iPhone 11 Pro Max, recientemente anunciados, incluyen un adaptador de corriente compatible con USB-C de 18W.

Permite la alimentación y transferencia de datos simultáneamente

Una de las características más atractivas del conector USB Type-C es su capacidad para realizar simultáneamente la carga eléctrica y la transmisión de datos. Se espera una mayor expansión de su uso en diversos productos y estándares futuros (como USB Power Delivery (PD) o la carga rápida).

El recientemente anunciado iPhone 15 de Apple incorpora USB-C, lo que permite cargar otros dispositivos desde un iPad Pro o iPhone, lo cual ha generado gran interés. Esto marca una posible transición del estándar Thunderbolt al USB-C.

Velocidades de transferencia de datos aún más rápidas que antes

También se han presentado versiones de USB-C compatibles con USB 3.1 Gen2, que permite transmitir datos a velocidades teóricas de hasta 10 Gbps, aproximadamente el doble que USB 3.0. Es un conector que aprovecha al máximo las características de transferencia rápida y carga de USB-PD. (No todos los USB Type-C son USB 3.1, por lo que se debe tener precaución).

Resumen de la historia del estándar USB (de 1.0 a USB4)

Aquí trataremos de resumir la historia del USB.

Antes de la adopción de USB en 1996

Antes de la adopción de USB, los fabricantes de ordenadores usaban distintas formas de conexión dedicada para transmitir datos, tales como puertos serial, paralelo, conectores y cables específicos, generalmente con necesidad de drivers dedicados o tarjetas de expansión. Estas conexiones eran lentas: el puerto paralelo alcanzaba 100 kilobytes por segundo y el serial 450 kilobits por segundo. Además, a menudo se requería reiniciar el ordenador al conectar nuevos dispositivos.

El desarrollo inicial de USB comenzó en 1994 por el USB Implementers Forum (USB-IF). Las primeras versiones, USB 0.8 y 0.9, no se comercializaron, aunque fueron anunciadas como “prelanzamiento”. En 1995, se presentó la versión 0.99 pero tampoco fue comercializada, aunque se convirtió en un paso clave hacia la estandarización tecnológica futura.

Lanzamiento de USB 1.0 (1996)

A principios de 1996, nació la primera versión formal de la serie USB, USB 1.0. Esta versión permitía velocidades de hasta 1.5 Mbps en modo lento y 12 Mbps en modo completo. Incluía funciones de configuración automática, eliminando la necesidad de hacer ajustes manuales al conectar dispositivos. También permitía el intercambio en caliente, sin reiniciar el ordenador. A pesar de su innovación, su adopción fue limitada y había pocos dispositivos disponibles para el consumidor.

USB 1.1 (1998)

En 1998 se lanzó USB 1.1, una versión mejorada de 1.0, con la misma velocidad máxima, pero capaz de operar a velocidades más bajas para dispositivos con menor ancho de banda. Esto llevó a los fabricantes a reemplazar puertos serial y paralelo, aumentando el interés en el USB. En USB 1.0 y 1.1 se utilizaron conectores estándar como Type A (rectangular) y Type B (cuadrado).

USB 2.0 (2000)

USB 2.0 apareció en abril de 2000, mejorando la velocidad de transferencia hasta 480 Mbps (realmente unos 280 Mbps), lo que impulsó su uso en dispositivos multimedia y de almacenamiento. Incluyó funciones mejoradas de plug and play y suministro de energía. Con USB On-the-Go se podían transferir datos entre dispositivos directamente. Era compatible con USB Type A, B, C, Mini y Micro. El primer USB flash drive se lanzó en este año, lo que contribuyó a su popularización.

Resumen del USB inalámbrico y USB Micro (2005)

USB inalámbrico (W-USB) fue anunciado en 2005, con un rango limitado de 10 metros y 480 Mbps, aunque ya no se usa. USB Micro (2007) es más pequeño que Mini-B, y proporciona carga rápida y transmisión de datos para dispositivos Android. Aumentó la eficiencia de conexión en dispositivos móviles.

Aparición de USB-C 3.0/3.1/3.2 y conector Type-C (2008–2017)

USB 3.0 (actual USB 3.2 Gen 1) fue lanzado en 2008 en respuesta a la creciente demanda de almacenamiento digital y ancho de banda. Alcanzaba 5 Gbps (realmente ≈3 Gbps). En 2017 se presentó USB 3.2 como reemplazo de USB 3.0 y 3.1, alcanzando velocidades de hasta 20 Gbps con USB 3.2 Gen 2x2. También se introdujo el conector USB Type-C, que es pequeño y reversible.

Aquí es donde apareció el conector Type-C.

USB4.0, el estándar más reciente (desde 2019)

Actualmente existe el estándar más reciente: USB4.

USB 4.0, anunciado en 2019, se basa en el protocolo Thunderbolt 3 y logra trasferencias de datos de hasta 40 Gbps y suministro de energía de hasta 240W. Usa el conector Type-C existente y es retrocompatible con USB 2.0 y 3.2 (aunque puede disminuir la velocidad). También incluye entrega inteligente de energía y alimentación bidireccional.

(Cronología histórica del USB)

Comparemos la forma de los conectores antiguos

Como se muestra, el conector USB Type-C es físicamente similar al Micro-USB, siendo de forma ovalada y compacto. El primero desde la izquierda parece ser un tipo A, el más familiar para la mayoría de los usuarios. USB Type-A no es reversible, lo que frecuentemente provoca que se intente insertar del lado incorrecto. En cambio, USB-C es reversible y evita esa molestia.

Acerca de la asignación de pines del USB Type-C

La asignación de pines del USB Type-C está diseñada con inteligencia

La asignación de pines en Type-C está diseñada de la siguiente manera.

Comparación de uso de pines según el modo o el caso de uso

En el caso de USB 2.0/1.1

Para dispositivos USB 2.0/1.1 se utilizan los siguientes carriles:

VBUS y GND pueden proporcionar hasta 5V 500mA. El par de pines D+ y D- se usan para transmisión de datos. Para conectar un host USB-C con un dispositivo USB 2.0/1.1, es necesario usar una resistencia Rd en los pines CC.

En el caso de USB 3.0/3.1/3.2

En estos modos, se utilizan hasta 4 enlaces TX/RX de alta velocidad, para lograr hasta 20 Gbps de rendimiento. El pin CC se usa para negociar el modo. En el caso de USB 3.1, hasta 5V 900mA (o incluso 5V 3A) pueden ser suministrados entre GND y VBUS.

USB-C es ideal para dispositivos pequeños y delgados

Tras el conector USB-A aparecieron Mini-USB y MicroUSB para responder al avance de la miniaturización de dispositivos. El puerto USB-A, al ser grande, ya no cabía en los dispositivos modernos. USB-C, al tener aproximadamente un tercio del tamaño de USB-A, puede ser usado sin problema en dispositivos pequeños o delgados.

Con soporte para modo alternativo, se simplifica la conexión

Existen muchos estándares para salidas de vídeo y audio, como HDMI, DisplayPort, VGA, Thunderbolt 3, etc. USB-C puede manejar estos a través del modo alternativo, permitiendo transmisión de energía y datos.

Por ejemplo, el puerto izquierdo puede cargar un smartwatch vía USB-A, el puerto central conecta un monitor vía HDMI, y el derecho alimenta tanto al smartwatch como a un portátil. Esto permite reducir a solo un cable lo que antes requería tres.

En modo alternativo, se dedican líneas específicas del cable USB-C 3.1 para señales alternativas. Se utilizan cuatro carriles de alta velocidad, dos pines laterales (SBU) y dos pines de datos USB 2.0, más uno de configuración. El modo se activa mediante mensajes VDM (Vendor Defined Message) a través del canal de configuración.

En 2018 se definieron cinco sistemas en torno a especificaciones del Modo Alternativo. Es una función opcional, y no todos los productos USB-C apoyan modos alternos. USB-IF trabaja con socios para asegurar el etiquetado correcto de los puertos con logos apropiados.

Modo de accesorios de audio

Los dispositivos con USB-C pueden ser compatibles con auriculares analógicos de 3.5mm, además de permitir carga hasta 500mA al mismo tiempo. Esto permite escuchar música mientras se carga el smartphone. A futuro, USB-C podría reemplazar completamente el jack de auriculares de 3.5mm en smartphones.

Resumen

¿Cuáles son las diferencias respecto a USB-A o Micro B?

• Es reversible (sin distinción arriba/abajo, fácil de usar).
• Mayor capacidad de suministro eléctrico (de 5.0V/1.5A a 5.0V/3A. Hasta 100W (20V 5A) en modo PD).
• Asignación de pines aumentada (de 4–5 pines a 24).
• Puede ser usado tanto en el lado del host como del dispositivo.
• Alta velocidad de transferencia de datos.
• Soporta salida de vídeo.

Fotos y diagramas de USB-C

En comparación con estándares anteriores, ha mejorado notablemente en conveniencia.

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