Flashback: USB-C, el único cable para gobernarlos a todos

La batalla por el conector con cable para teléfonos inteligentes ha terminado y USB-C es el camino a seguir. Este puerto multifunción puede hacer casi todo: puede cargar dispositivos, transferir datos, manejar salida de audio y video, incluso le permite conectar accesorios.

¿Cómo llegamos aquí? Bueno, durante años, la Unión Europea ha estado tratando de persuadir a los fabricantes de productos electrónicos para que establezcan un estándar común para evitar el desorden (y el desperdicio) que crean los conectores patentados. Al principio, microUSB era el conector de elección, pero con la llegada de USB tipo C, o USB-C para abreviar, la industria cambió al nuevo estándar.

Y gracias a una normativa de la UE que entrará en vigor a finales de 2024, el USB-C es 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 fácilmente el USB-C, al igual que lo hicieron antes con el microUSB. El único gran obstáculo es Apple, que todavía usa Lightning en sus iPhone, AirPods y EarPods; eso es todo, todo lo demás pasó a USB-C, incluido el control remoto para el nuevo Apple TV.

Creemos que la línea de Apple es un buen ejemplo de por qué el USB-C es tan bueno. La iluminación es esencialmente un puerto USB 2.0. Esto significa transferencias de datos lentas cuando se sincronizan archivos entre un iPhone y una computadora o cuando se mueven fotos RAW de una tarjeta de memoria a un iPad.

¿Sabía que en realidad hay 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 de lograr y solo los profesionales de iPad lo admiten. E incluso entonces, Apple nunca lanzó un adaptador de video que pueda superar los 1080p.

Los rayos también están limitados en la cantidad de energía que pueden transportar. El cargador para iPhone tiene un máximo de 30 W, mientras que el cargador USB-C de Apple para los nuevos MacBook puede generar 140 W. De acuerdo, eso no es del todo estándar, pero ni siquiera es lo máximo que puede transportar USB-C.

Tratemos de mantener las cosas organizadas y analicemos las principales funciones de USB-C una por una.

Datos

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

El pinout de un cable USB tipo C USB 3 agregó pares de cables adicionales para la transferencia de datos: hay cuatro pares adicionales en un conector USB-C. Mientras que USB 2 está limitado a 480 MBps, el cableado adicional de un cable USB-C permite velocidades de transferencia de 10, 20, 40 e incluso 80 GBps.

Una nota rápida: el conector USB-C es utilizado por USB, por supuesto, pero también por Thunderbolt. Esta distinción desaparecerá ya que USB 4 se basa en Thunderbolt 3 y la nueva versión 2 de USB 4 se basa en Thunderbolt 4.

Otra aplicación interesante es transportar señales PCI-Express: esta es básicamente una versión cableada de las ranuras PCIe en la placa base de una computadora. Esto ha permitido que las GPU externas se conecten a las computadoras portátiles mediante un solo cable.

Video

Otro uso popular de USB-C es la salida de video. DisplayPort es probablemente el uso más común y USB-C ha reemplazado en su mayoría al viejo y grande puerto DP. Más importante aún, no son datos O video, son datos Y video Y energía.

Esto permite que un solo dispositivo se conecte a un concentrador que agrega un puerto HDMI estándar, varios puertos USB tipo A y tipo C, tal vez un lector de tarjetas, conectores de audio y micrófono, etc. Estos concentradores están integrados en algunos monitores, lo que le permite iniciar Obtenga 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 iPad Pros (que usa USB-C, por supuesto).

Hay otras opciones además de los adaptadores DisplayPort, MHL y HDMI también disponibles. 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 el video, también hay una opción pasiva: el modo de accesorio de adaptador de audio.

USB-C tiene muchos pines para trabajar y algunos de ellos se pueden reasignar al cableado necesario para un conector TRRS típico, por lo que un adaptador pasivo simple puede conectar un auricular con un micrófono. Tenga en cuenta que este es un modo puramente analógico y los circuitos digitales están desconectados 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 al pie de la letra, 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 una capacidad de 3 a 6000 mAh. Esto condujo a muchas soluciones patentadas como Quick Charge de Qualcomm y VOOC de Oppo.

El método estándar, sin embargo, es USB Power Delivery (USB-PD para abreviar). La versión inicial prescribía varios voltajes y niveles de corriente 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 10W a 100W.

Sin embargo, estos voltajes fijos requieren una conversión de CC a CC dentro del teléfono para reducirlos a algo más adecuado para la batería de litio del interior. USB-PD Revisión 2 introdujo un par de voltajes más, 9 V y 15 V, pero eso no fue suficiente.

La revisión 3 permite que los dispositivos hablen 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 pasos de 20 mV. Los cargadores que admiten esto están marcados como «Fuente de alimentación programable». De esta manera, el cargador es el que se ocupa del calor adicional, no el teléfono (a las baterías de litio no les gusta cuando las cosas se calientan).

Aspecto Fuente fija Fuente de alimentación programable Modo de voltaje constante 5V

9V

15V

20V 5V Prog (3,3 V a 5,9 V)

9V Prog (3.3V a 11.0V)

15V Prog (3.3V a 16.0V)

20 V Prog (3,3 V a 21,0 V) Redondeo de corriente (PDP/voltaje) a los 10 mA más cercanos Redondeo descendente (PDP/voltaje progresivo) a los 50 mA más cercanos Tamaño del paso Ninguno Modo de límite de corriente nominal de 20 mV Ninguno Sí, pasos nominales de 50 mA RDO periódicos durante el funcionamiento No – no se aplica Sí, es necesario para el funcionamiento de PPS Requiere un diseño de puerto robusto Sí Sí El último estándar de rango de potencia extendido USB-PD agrega más voltajes fijos: 28 V, 36 V y 48 V. Esto hizo que el nuevo máximo de 240 W de potencia (48 V a 5 A), que es suficiente incluso para portátiles robustos (aunque los teléfonos ya están cerca del límite de 240 W). 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 pasos de 100 mV.

Tenga en cuenta que, por razones de seguridad, estos cables potentes requieren un chip llamado «marcador electrónico». 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 principal queja es que, si bien tiene tantas capacidades, no todos los dispositivos ni todos los cables son compatibles con todo. Muchas de las características que mencionamos anteriormente son opcionales.

La peor parte es que puede ser muy difícil averiguar qué dispositivos y qué cables admiten qué. El USB-IF está tratando de 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 ya no existe el USB 3.0? Eso se relacionó con USB 3.1 Gen 1. Pero eso tampoco existe más, ahora es USB 3.2 Gen 1.

Las cosas se complicaron aún más con títulos como USB 3.2 Gen 2×2. Puaj. Afortunadamente, todo eso será reemplazado por etiquetas mucho más claras: USB 5 Gbps, USB 10 Gbps, USB 20 Gbps y USB 40 Gbps (y, presumiblemente, USB 80 Gbps pronto). Mucho mejor.

En cuanto a la potencia, habrá dos niveles: USB 60W y USB 240W. No habrá una etiqueta de 100 W, ya que aparentemente la diferencia entre los cables de 100 W y los cables de 240 W es lo suficientemente pequeña como para que cuando las nuevas etiquetas entren en juego, ya no tenga sentido vender cables de 100 W.

Conclusión

USB-C ha sido excelente: lo usamos para cargar nuestros teléfonos, computadoras portátiles, auriculares, afeitadoras, linternas y casi cualquier otra cosa que tenga una batería dentro y que quepa en una mochila.

Nos ha permitido crear lugares de trabajo cómodos en nuestros escritorios con monitores, teclados, ratones, etc., que cobran vida al conectar un solo cable. Y teniendo en cuenta que los últimos estándares le permiten transportar muchas veces más datos y energía que la especificación original, es probable que USB-C aún no haya terminado de evolucionar.

¿Habrá alguna vez un USB-D? Posiblemente, pero no en el corto plazo. ¿El mundo dejará caer los cables y se volverá inalámbrico? Probablemente no, no es una forma eficiente de cargar. Tampoco es bueno para los datos, el Wi-Fi de 2,4 GHz ya está terriblemente congestionado en los edificios de apartamentos y el de 5 GHz también se está llenando bastante, lo que ha empujado a Wi-Fi Alliance a pasar a la banda de 6 GHz.

En el futuro previsible, el USB-C es el único cable para gobernarlos a todos.