História da evolução do protocolo USB: detalhes técnicos do USB 1.0 ao USB 4.0

Nos últimos anos, o USB (Universal Serial Bus) tem sido amplamente utilizado em computadores pessoais, dispositivos móveis, equipamentos fotográficos, TVs digitais (set-top boxes) e consoles de jogos como uma interface universal de transmissão de dados e energia. Desde o seu lançamento inicial em 1994, o USB passou por várias inovações tecnológicas, do USB 1.0 inicial ao atual USB4.0, e cada geração de mudanças trouxe taxas de transmissão mais altas e mais funções. Este artigo discutirá em detalhes a evolução do protocolo USB de 1.0 ao mais recente USB4.0, bem como os importantes detalhes técnicos, incluindo interfaces físicas, padrões de transmissão e tecnologia Thunderbolt.
1. Conceitos Básicos
O USB (Universal Serial Bus) é um padrão de barramento serial usado para conectar computadores e periféricos. Ele não apenas suporta a transmissão de dados, mas também fornece energia. O USB 1.0 original foi lançado conjuntamente pela Intel e Microsoft em 1994, com uma taxa de transmissão de dados de 1,5 Mbps. Nos 30 anos seguintes, o USB evoluiu através de várias versões. O atual USB4.0 aumentou a velocidade para 40 Gbps e aprimorou significativamente suas funções.
 

1. Tipo de interface USB: Os estilos físicos das interfaces USB incluem Tipo A, Tipo B e Tipo C. O Tipo C se tornou a escolha principal atual porque suporta inserção reversível, alta capacidade de transmissão de dados e múltiplas funções.

2. Versão USB: A principal diferença entre diferentes versões de protocolos USB reside na taxa de transmissão e no suporte a funções. As velocidades do USB1.0, USB2.0, USB3.0 e outras versões aumentaram gradualmente, e funções mais complexas foram adicionadas.
2. Interface USB
2.1 Tipo de Interface
As interfaces USB são divididas principalmente em três tipos: Tipo A, Tipo B e Tipo C. Cada tipo tem várias formas, como padrão, mini e micro. Entre eles, a mais recente interface Tipo C se tornou a principal porque suporta inserção positiva e negativa, alta taxa de transmissão e funções ricas. O telefone móvel LeTV é um dos primeiros dispositivos a adotar a interface Tipo C.
 

2.2 Aplicação de Interface
Tipos diferentes de interfaces USB são usados de maneiras diferentes em dispositivos. As interfaces Tipo A são comumente encontradas em PCs e alguns periféricos, as interfaces Tipo B são usadas principalmente em impressoras e outros periféricos, e as interfaces Tipo C estão gradualmente se tornando populares em vários dispositivos móveis e periféricos de alto desempenho com suas funções ricas.

III. Padrões de Transmissão USB
3.1 Taxa de Transmissão
A velocidade de transmissão do USB evoluiu de 1,5 Mbps no USB1.0 para 40 Gbps no USB4.0.
 

* USB 1.0: 1,5 Mbps

* USB 2.0: 480 Mbps

* USB 3.0: 5 Gbps

* USB 3.1: 10 Gbps

* USB 3.2: 20 Gbps

* USB4.0: 40 Gbps

Vale notar que, a partir do USB3.0, as regras de nomenclatura estabelecidas pelo USB-IF se tornaram mais complicadas. Por exemplo, USB 3.2 Gen2x2 significa 20 Gbps, USB 3.2 Gen1 significa 5 Gbps, etc. Na versão mais recente do USB4.0, o suporte à tecnologia Thunderbolt foi introduzido para torná-la mais funcional.
3.2 Tecnologia Thunderbolt
A tecnologia Thunderbolt foi desenvolvida pela Intel e incorpora seus recursos no mais recente USB4.0. Esta tecnologia suporta uma única conexão para transmitir dados, sinais de vídeo e carregar laptops. A velocidade máxima de transmissão do Thunderbolt 3 pode atingir 40 Gbps, incluindo 22 Gbps de velocidade de transmissão de dados e 18 Gbps de largura de banda de exibição. Com base na tecnologia Thunderbolt 3, o USB4.0 alcança uma transmissão mais flexível e eficiente.