Alguna información que deberías saber sobre USB

Este artículo trata sobre el estándar de bus de computadora. Para otros usos, consulte USB (desambiguación).

El Bus Serie Universal (USB) es un estándar de la industria, desarrollado por USB Implementers Forum (USB-IF), para la transmisión de datos digitales y suministro de energía entre muchos tipos de dispositivos electrónicos. Especifica la arquitectura, en particular la interfaz física interfaces, y protocolos de comunicación hacia y desde los anfitriones, como computadoras personales, hacia y desde periféricos, por ejemplo, pantallas, teclados y dispositivos de almacenamiento masivo, y hacia y desde concentradores intermedios, que multiplican la cantidad de puertos de un anfitrión.[2]

Introducido en 1996, USB fue diseñado originalmente para estandarizar la conexión de periféricos a computadoras, reemplazando varias interfaces como puertos serie, puertos paralelos, puertos de juegos, y Apple Desktop Bus (puertos ADB).[3] Las primeras versiones de USB se volvieron comunes en una amplia gama de dispositivos, como teclados, ratones, cámaras, impresoras, escáneres, unidades flash, teléfonos inteligentes, consolas de juegos y bancos de energía.[4] Desde entonces, USB ha evolucionado hasta convertirse en un estándar que reemplaza prácticamente todos los puertos comunes en computadoras, dispositivos móviles, periféricos, fuentes de alimentación y muchos otros dispositivos electrónicos pequeños.

En el último estándar, el USB-C el conector reemplaza muchos tipos de conectores para alimentación (hasta 240 W), pantallas (por ejemplo, DisplayPort, HDMI) y muchos otros usos, así como todos los conectores USB anteriores.

A partir de 2024, USB consta de cuatro generaciones de especificaciones: USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x, y USB4. La especificación USB4 mejora la funcionalidad de transferencia de datos y suministro de energía con "una arquitectura de túneles orientada a conexiones diseñada para combinar múltiples protocolos en una sola interfaz física, de modo que la velocidad total y el rendimiento de la estructura USB4 se puedan compartir dinámicamente."[2] En particular, USB4 admite la creación de túneles de Thunderbolt 3 protocolos, a saber PCI Express (PCIe, interfaz de carga/almacenamiento) y DisplayPort (interfaz de pantalla). USB4 también añade interfaces de host a host.[2]

Cada subversión de la especificación admite diferentes velocidades de señalización desde 1.5 y 12 Mbit/s semidúplex en USB 1.0/1.1 hasta 80 Gbit/s dúplex completo en USB4 2.0.[5][6][7][2] USB también proporciona alimentación a los dispositivos periféricos; las últimas versiones del estándar amplían los límites de suministro de energía para la carga de baterías y dispositivos que requieren hasta 240 vatios, según se define en USB Power Delivery (USB-PD) Rev. V3.1.[8] Con el paso de los años, USB(-PD) ha sido adoptado como el formato estándar de suministro de energía y carga para muchos dispositivos móviles, como teléfonos móviles, reduciendo la necesidad de cargadores propietarios.[9]

[editar código fuente]

USB fue diseñado para estandarizar la conexión de periféricos a las computadoras personales, tanto para intercambiar datos como para suministrar energía eléctrica. Ha reemplazado en gran medida interfaces como lospuertos serie ypuertos paralelos y se ha vuelto común en diversos dispositivos. Los periféricos conectados mediante USB incluyen teclados y ratones de computadora, videocámaras, impresoras, reproductores multimedia portátiles, teléfonos digitales móviles (portátiles), unidades de disco y adaptadores de red.

Los conectores USB han ido reemplazando cada vez más a otros tipos de cables de carga para dispositivos portátiles.[10][11][12]

Las interfaces de los conectores USB se clasifican en tres tipos: los diversos conectores heredados Tipo-A (ascendente) y Tipo-B (descendente) que se encuentran en hosts, concentradores y dispositivos periféricos, y el moderno Tipo-C (USB-C) conector, que reemplaza a los muchos conectores heredados como el único conector aplicable para USB4.

Los conectores Tipo-A y Tipo-B se presentaron en tamaños Estándar, Mini y Micro. El formato estándar era el más grande y se utilizaba principalmente para ordenadores de sobremesa y equipos periféricos de mayor tamaño. Los conectores Mini-USB (Mini-A, Mini-B, Mini-AB) se introdujeron para dispositivos móviles. Sin embargo, fueron rápidamente reemplazados por los conectores Micro-USB más delgados (Micro-A, Micro-B, Micro-AB). El conector Tipo-C, también conocido como USB-C, no es exclusivo de USB, es el único estándar actual para USB, es obligatorio para USB4 y también es requerido por otros estándares, incluidos los modernos DisplayPort y Thunderbolt. Es reversible y puede admitir diversas funcionalidades y protocolos, incluido USB; algunos son obligatorios y muchos son opcionales, dependiendo del tipo de hardware: anfitrión, dispositivo periférico o concentrador.[13][14]

Las especificaciones USB ofrecen compatibilidad hacia atrás, lo que generalmente resulta en tasas de señalización reducidas, potencia máxima ofrecida y otras capacidades. La especificación USB 1.1 reemplaza a USB 1.0. La especificación USB 2.0 es compatible hacia atrás con USB 1.0/1.1. La especificación USB 3.2 reemplaza a USB 3.1 (y USB 3.0) e incluye la especificación USB 2.0. USB4 "reemplaza funcionalmente" a USB 3.2 mientras mantiene el bus USB 2.0 operando en paralelo.[5][6][7][2]

La especificación USB 3.0 definió una nueva arquitectura y protocolo denominado SuperSpeed (también conocido como SuperSpeed USB, comercializado como SS), que incluía un nuevo carril para un nuevo esquema de codificación de señales (símbolos 8b/10b, 5 Gbit/s; más tarde también conocido como Gen 1) que proporciona transferencias de datos full-duplex que requerían físicamente cinco cables y pines adicionales, mientras se preservaban la arquitectura y los protocolos de USB 2.0 y, por lo tanto, se mantenían los cuatro pines/cables originales para la compatibilidad hacia atrás con USB 2.0, resultando en un total de 9 cables (con 9 o 10 pines en las interfaces de los conectores; el pin ID no está cableado).

La especificación USB 3.1 introdujo un Sistema SuperSpeed Mejorado – preservando la arquitectura y el protocolo SuperSpeed (USB SuperSpeed) – con una arquitectura y protocolo adicional SuperSpeedPlus (también conocido como SuperSpeedPlus USB) que agrega un nuevo esquema de codificación (símbolos 128b/132b, 10 Gbit/s; también conocido como Gen 2); durante algún tiempo comercializado como SuperSpeed+ (SS+).

La especificación USB 3.2[15] añadió un segundo carril al **Sistema SuperSpeed Mejorado**, además de otras mejoras, de modo que la parte del sistema **SuperSpeedPlus USB** implementa los modos de operación **Gen 1×2**, **Gen 2×1** y **Gen 2×2**. Sin embargo, la parte del sistema **SuperSpeed USB** sigue implementando el modo de operación de un solo carril **Gen 1×1**. Por lo tanto, las operaciones de dos carriles, es decir, **USB 3.2 Gen 1×2** (10 Gbit/s) y **Gen 2×2** (20 Gbit/s), solo son posibles con USB-C de funcionalidad completa. A partir de 2023, se implementan con poca frecuencia; no obstante, Intel comenzó a incluirlos en sus modelos de procesadores SoC de 11.ª generación, pero Apple nunca los proporcionó. Por otro lado, **USB 3.2 Gen 1(×1)** (5 Gbit/s) y **Gen 2(×1)** (10 Gbit/s) han sido bastante comunes durante algunos años.

[editar código fuente]

Artículo principal: USB hardware § Conectores

Cada conexión USB se realiza mediante dos conectores: un receptáculo y un enchufe. Las imágenes muestran solo receptáculos:

[Editar código fuente]

El Bus Serie Universal fue desarrollado para simplificar y mejorar la interfaz entre computadoras personales y dispositivos periféricos, como teléfonos móviles, accesorios de computadora y monitores, en comparación con las interfaces estándar o propietarias ad hoc existentes anteriormente.[17]

Desde la perspectiva del usuario de computadoras, la interfaz USB mejora la facilidad de uso de varias maneras:

El estándar USB también ofrece múltiples beneficios para los fabricantes de hardware y desarrolladores de software, especialmente en la relativa facilidad de implementación:

[Editar código fuente]

Como todos los estándares, USB posee múltiples limitaciones en su diseño:

Para un desarrollador de productos, el uso de USB requiere la implementación de un protocolo complejo e implica un controlador "inteligente" en el dispositivo periférico. Los desarrolladores de dispositivos USB destinados a la venta pública generalmente deben obtener un ID USB, lo que requiere pagar una tarifa al USB Implementers Forum (USB-IF). Los desarrolladores de productos que utilizan la especificación USB deben firmar un acuerdo con USB-IF. El uso de los logotipos USB en el producto requiere tarifas anuales y membresía en la organización.[17]

[editar código fuente]

El logotipo básico del tridente USB

Un grupo de siete empresas comenzó el desarrollo de USB en 1995:[21] Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, y Nortel. El objetivo era facilitar fundamentalmente la conexión de dispositivos externos a las PC reemplazando la multitud de conectores en la parte posterior de las PC, abordando los problemas de usabilidad de las interfaces existentes y simplificando la configuración de software de todos los dispositivos conectados a USB, además de permitir mayores velocidades de transferencia de datos para dispositivos externos y plug and play características.[22] Conceptos del Atari SIO bus serie de 1979, de las computadoras Atari de 8 bits, y el IEEE-488 derivado de 1980 Bus Commodore, y Hewlett Packard's HP-IL fue pionero en este enfoque.[23][24] Un consorcio liderado por Apple, e integrado por Sony, Panasonic (Matsushita), LG, Toshiba, Hitachi, Cannon, Philips Electronics, Compaq, Thomson y Texas Instruments, desarrollaría el concepto más a fondo, a partir de 1986, como el IEEE 1394 estándar firewire y grupo de patentes.[25] Joseph C. Decuir, originalmente de Atari, luego Commodore, y diseñador del bus común SIO de Atari, trabajaría en el proyecto USB para Microsoft, obteniendo una de las patentes estadounidenses relacionadas.[26] Ajay Bhatt y su equipo[a] trabajaron en el estándar en Intel;[28][29] los primeros circuitos integrados que soportaban USB fueron producidos por Intel en 1995.[30]

[编辑源代码]

El logotipo de USB de velocidad básica

Lanzado en enero de 1996, USB 1.0 especificaba velocidades de señalización de 1.5 Mbit/s (Bajo ancho de banda o Baja velocidad) y 12 Mbit/s (Velocidad completa).[31] No permitía cables de extensión debido a limitaciones de temporización y potencia. Pocos dispositivos USB llegaron al mercado hasta que se lanzó USB 1.1 en agosto de 1998. USB 1.1 fue la primera revisión ampliamente adoptada y llevó a lo que Microsoft denominó "PC libre de legado".[32][33][34]

Ni USB 1.0 ni USB 1.1 especificaron un diseño para ningún conector más pequeño que el tipo A o tipo B estándar. Aunque muchos diseños para un conector tipo B miniaturizado aparecieron en muchos periféricos, la conformidad con el estándar USB 1.x se vio obstaculizada al tratar los periféricos que tenían conectores miniaturizados como si tuvieran una conexión atada (es decir: sin enchufe ni receptáculo en el extremo del periférico). No se conocía ningún conector tipo A miniaturizado hasta que USB 2.0 (revisión 1.01) introdujo uno.

[编辑源代码]

El logotipo de Hi-Speed USB

USB 2.0 se lanzó en abril de 2000, añadiendo una tasa de señalización máxima más alta de 480 Mbit/s (rendimiento teórico máximo de datos de 53 MByte/s[35]) denominada Alta Velocidad o Alto Ancho de Banda, además de la tasa de señalización de Velocidad Completa de USB 1.x de 12 Mbit/s (rendimiento teórico máximo de datos de 1.2 MByte/s).[36]

Se han realizado modificaciones a la especificación USB mediante avisos de cambio de ingeniería (ECN). Los más importantes de estos ECN están incluidos en el paquete de especificaciones USB 2.0 disponible en USB.org:[37]

[editar código fuente]

Artículo principal: USB 3.0

Logotipo obsoleto de SuperSpeed USB

La especificación USB 3.0 se publicó el 12 de noviembre de 2008, y su gestión pasó del Grupo Promotor de USB 3.0 al Foro de Implementadores de USB (USB-IF), lo que se anunció el 17 de noviembre de 2008 en la Conferencia de Desarrolladores de SuperSpeed USB.[39]

USB 3.0 añade una nueva arquitectura y protocolo denominado SuperSpeed, conretrocompatibles enchufes, receptáculos y cables. Los enchufes y receptáculos SuperSpeed se identifican con un logotipo distintivo e insertos azules en los receptáculos de formato estándar.

La arquitectura SuperSpeed proporciona un modo de operación a una velocidad de 5.0 Gbit/s, además de los tres modos de operación existentes. Su eficiencia depende de varios factores, incluida la codificación de símbolos físicos y la sobrecarga a nivel de enlace. A una velocidad de señalización de 5 Gbit/s con codificación 8b/10b, cada byte necesita 10 bits para transmitirse, por lo que el rendimiento bruto es de 500 MB/s. Cuando se consideran el control de flujo, el encapsulado de paquetes y la sobrecarga del protocolo, es realista que aproximadamente dos tercios del rendimiento bruto, o 330 MB/s, se transmitan a una aplicación.[40]: 4–19  La arquitectura de SuperSpeed es full-duplex; todas las implementaciones anteriores, USB 1.0-2.0, son half-duplex, arbitradas por el host.[41]

Los dispositivos de baja y alta potencia siguen siendo operativos con este estándar, pero los dispositivos que implementan SuperSpeed pueden proporcionar una corriente aumentada de entre 150 mA y 900 mA, en pasos discretos de 150 mA.[40]: 9–9 

USB 3.0 también introdujo el Protocolo SCSI adjunto por USB (UASP), que generalmente proporciona velocidades de transferencia más rápidas que el protocolo BOT (Bulk-Only-Transfer).

USB 3.1,[5] lanzada en julio de 2013, tiene dos variantes. La primera conserva la arquitectura y el protocolo SuperSpeed de USB 3.0, y su modo de operación se denomina recientemente USB 3.1 Gen 1,[42][43][44] mientras que la segunda versión introduce una arquitectura y un protocolo SuperSpeedPlus distintivamente nuevos, con un segundo modo de operación denominado USB 3.1 Gen 2 (comercializado como SuperSpeed+ USB). SuperSpeed+ duplica la tasa de señalización máxima a 10 Gbit/s (más tarde comercializado como SuperSpeed USB 10 Gbps por la especificación USB 3.2), al tiempo que reduce la sobrecarga de codificación de línea a solo un 3% mediante el cambio deesquema de codificación a 128b/132b.[42][45]

USB 3.2, lanzado en septiembre de 2017,[15] conserva las arquitecturas y protocolos existentes de USB 3.1 SuperSpeed y SuperSpeedPlus y sus respectivos modos de operación, pero introduce dos modos de operación SuperSpeedPlus adicionales (USB 3.2 Gen 1×2 y USB 3.2 Gen 2×2) con el nuevo USB-C Fabric con velocidades de señalización de 10 y 20 Gbit/s (velocidades de datos brutos de 1212 y 2424 MB/s). El aumento de ancho de banda es resultado de la operación de dos carriles sobre cables existentes que originalmente estaban destinados a las capacidades de flip-flop del conector USB-C.[46]

[editar código fuente]

A partir de la especificación USB 3.2, USB-IF introdujo un nuevo esquema de nomenclatura.[47] Para ayudar a las empresas con la marca de los diferentes modos de operación, USB-IF recomendó nombrar las capacidades de 5, 10 y 20 Gbit/s como SuperSpeed USB 5Gbps, SuperSpeed USB 10 Gbps y SuperSpeed USB 20 Gbps, respectivamente.[48]

En 2023, fueron reemplazados nuevamente,[49] eliminando "SuperSpeed", con USB 5Gbps, USB 10Gbps y USB 20Gbps. Con nuevos logotipos de empaque y puerto.[50]

[Editar código fuente]

Artículo principal: USB4

Logotipo obsoleto de USB4 certificado

La especificación USB4 fue publicada el 29 de agosto de 2019 por el USB Implementers Forum.[51]

La especificación USB4 2.0 fue publicada el 1 de septiembre de 2022 por el USB Implementers Forum.[52]

USB4 se basa en el Thunderbolt 3protocol.[53] Es compatible con un rendimiento de 40 Gbit/s, es compatible con Thunderbolt 3 y compatible con versiones anteriores de USB 3.2 y USB 2.0.[54][55] La arquitectura define un método para compartir dinámicamente un único enlace de alta velocidad con múltiples tipos de dispositivos finales, que mejor sirve para la transferencia de datos por tipo y aplicación.

Durante CES 2020, USB-IF e Intel declararon su intención de permitir productos USB4 que admitan toda la funcionalidad opcional como Thunderbolt 4 productos.

Se revelaría USB4 2.0 con velocidades de 80 Gbit/s en noviembre de 2022.[56][57] Se publicarían más detalles técnicos en dos días de desarrolladores USB programados para noviembre de 2022.[58][necesita actualización]

La especificación USB4 establece que las siguientes tecnologías deben ser compatibles con USB4:[2]

[Editar código fuente]

Una descripción general del esquema de nombres USB establecido en septiembre de 2022

(Se muestran una mezcla de especificaciones USB y sus nombres comerciales

porque las especificaciones a veces se usan incorrectamente como nombres comerciales.)

[disputado (para: USB4 20 Gbit/s no existe; USB4 2×2 no es intercambiable con USB 3.2 2×2 según lo indicado por el logotipo; los logotipos para USB 3.x y USB4 son diferentes.) – discusión]

Debido a los esquemas de nomenclatura confusos anteriores, USB-IF decidió cambiarlos una vez más. A partir del 2 de septiembre de 2022, los nombres comerciales siguen la sintaxis "USB xGbps", donde x es la velocidad de transferencia en Gbit/s.[59] Una visión general de los nombres y logotipos actualizados se puede ver en la tabla adyacente.

Los modos de operación USB 3.2 Gen 2×2 y USB4 Gen 2×2 – o: USB 3.2 Gen 2×1 y USB4 Gen 2×1 – no son intercambiables ni compatibles; todos los controladores participantes deben operar con el mismo modo.

[Editar código fuente]

[Editar código fuente]

[editar código fuente]

[Editar código fuente]

Un sistema USB consiste en un anfitrión con uno o más puertos orientados aguas abajo (DFP),[67] y múltiples periféricos, formando una topología en estrella de nivelestopología en estrella. Además,concentradores USB puede incluirse, permitiendo hasta cinco niveles. Un host USB puede tener múltiples controladores, cada uno con uno o más puertos. Se pueden conectar hasta 127 dispositivos a un solo controlador host.[68][40]: 8–29  Los dispositivos USB se enlazan en serie a través de concentradores. El concentrador integrado en el controlador host se denomina concentrador raíz.

Un dispositivo USB puede constar de varios subdispositivos lógicos que se denominan funciones del dispositivo. Un dispositivo compuesto puede proporcionar varias funciones, por ejemplo, una cámara web (función de dispositivo de video) con un micrófono incorporado (función de dispositivo de audio). Una alternativa a esto es un dispositivo compuesto, en el cual el host asigna a cada dispositivo lógico una dirección distinta y todos los dispositivos lógicos se conectan a un concentrador incorporado que se conecta al cable USB físico.

Los endpoints USB residen en el dispositivo periférico: Los canales hacia el host se denominan tuberías.

La comunicación de dispositivos USB se basa en **tuberías** (canales lógicos). Una tubería conecta el controlador anfitrión con una entidad lógica dentro de un dispositivo, denominada **punto final**. Dado que las tuberías corresponden a los puntos finales, los términos a veces se usan indistintamente. Cada dispositivo USB puede tener hasta 32 puntos finales (16 de entrada y 16 de salida), aunque es raro tener tantos. Los puntos finales son definidos y numerados por el dispositivo durante la inicialización (el período posterior a la conexión física llamado **enumeración**) y, por lo tanto, son relativamente permanentes, mientras que las tuberías pueden abrirse y cerrarse.

Existen dos tipos de tubería: de flujo y de mensaje.

Cuando un host inicia una transferencia de datos, envía un paquete TOKEN que contiene un endpoint especificado con un tuplade (device_address, endpoint_number). Si la transferencia es del host al endpoint, el host envía un paquete OUT (una especialización de un paquete TOKEN) con la dirección del dispositivo y el número de endpoint deseados. Si la transferencia de datos es del dispositivo al host, el host envía en su lugar un paquete IN. Si el endpoint de destino es un endpoint unidireccional cuya dirección designada por el fabricante no coincide con el paquete TOKEN (por ejemplo, la dirección designada por el fabricante es IN mientras que el paquete TOKEN es un paquete OUT), el paquete TOKEN se ignora. De lo contrario, se acepta y la transacción de datos puede comenzar. Un endpoint bidireccional, por otro lado, acepta tanto paquetes IN como OUT.

Dos receptáculos USB 3.0 Estándar-A (izquierda) y dos receptáculos USB 2.0 Estándar-A (derecha) en el panel frontal de una computadora

Los puntos finales se agrupan en interfaces y cada interfaz está asociada con una única función del dispositivo. Una excepción a esto es el punto final cero, que se utiliza para la configuración del dispositivo y no está asociado con ninguna interfaz. Una única función de dispositivo compuesta por interfaces controladas de forma independiente se denomina dispositivo compuesto. Un dispositivo compuesto solo tiene una única dirección de dispositivo porque el host solo asigna una dirección de dispositivo a una función.

Cuando un dispositivo USB se conecta por primera vez a un host USB, se inicia el proceso de enumeración del dispositivo USB. La enumeración comienza enviando una señal de reinicio al dispositivo USB. La velocidad de señalización del dispositivo USB se determina durante la señalización de reinicio. Después del reinicio, el host lee la información del dispositivo USB y se le asigna una dirección única de 7 bits. Si el dispositivo es compatible con el host, se cargan los controladores de dispositivo necesarios para comunicarse con el dispositivo y este se configura en un estado configurado. Si el host USB se reinicia, el proceso de enumeración se repite para todos los dispositivos conectados.

El controlador host dirige el flujo de tráfico hacia los dispositivos, por lo que ningún dispositivo USB puede transferir datos en el bus sin una solicitud explícita del controlador host. En USB 2.0, el controlador host encuestas el bus para el tráfico, generalmente en un round-robin manera. El rendimiento de cada puerto USB está determinado por la velocidad más lenta entre el puerto USB o el dispositivo USB conectado al puerto.

Los concentradores USB 2.0 de alta velocidad contienen dispositivos llamados traductores de transacciones que convierten entre buses USB 2.0 de alta velocidad y buses de velocidad completa y baja. Puede haber un traductor por concentrador o por puerto.

Debido a que hay dos controladores separados en cada host USB 3.0, los dispositivos USB 3.0 transmiten y reciben a velocidades de señalización USB 3.0 independientemente de los dispositivos USB 2.0 o anteriores conectados a ese host. Las velocidades de señalización operativas para dispositivos anteriores se configuran de la manera heredada.

[editar código fuente]

La funcionalidad de un dispositivo USB se define mediante un código de clase enviado a un host USB. Esto permite que el host cargue módulos de software para el dispositivo y admita nuevos dispositivos de diferentes fabricantes.

Las clases de dispositivo incluyen:[70]

[Editar código fuente]

Véase también: Clase de dispositivo de almacenamiento masivo USB, Gabinete de disco, y Unidad de disco duro externa

Una unidad flash, un dispositivo típico de almacenamiento masivo USB

Una M.2 (2242) unidad de estado sólido (SSD) conectado a un adaptador USB 3.0 conectado a la computadora

La clase de dispositivo de almacenamiento masivo USB (MSC o UMS) estandariza las conexiones a dispositivos de almacenamiento. Inicialmente destinado a unidades magnéticas y ópticas, se ha extendido para admitir unidades flash y lectores de tarjetas SD. La capacidad de arrancar un dispositivo protegido contra escritura Tarjeta SD con un adaptador USB es particularmente ventajoso para mantener la integridad y el estado prístino e incorruptible del medio de arranque.

Aunque la mayoría de las computadoras personales desde principios de 2005 pueden arrancar desde dispositivos de almacenamiento masivo USB, USB no está diseñado como un bus principal para el almacenamiento interno de una computadora. Sin embargo, USB tiene la ventaja de permitir laconexión en caliente, lo que lo hace útil para periféricos móviles, incluyendo unidades de varios tipos.

Varios fabricantes ofrecen unidades USB portátiles externasdiscos duros, o carcasas vacías para unidades de disco. Estas ofrecen un rendimiento comparable al de las unidades internas, limitado por la cantidad y los tipos de dispositivos USB conectados, y por el límite superior de la interfaz USB. Otros estándares competidores para la conectividad de unidades externas incluyeneSATA, ExpressCard, FireWire (IEEE 1394), y más recientemente Thunderbolt.

Otro uso de los dispositivos de almacenamiento masivo USB es la ejecución portátil de aplicaciones de software (como navegadores web y clientes VoIP) sin necesidad de instalarlas en el ordenador anfitrión.[74][75]

[editar código fuente]

Véase también: Protocolo de transferencia de imágenes

Protocolo de transferencia de medios (MTP) fue diseñado por Microsoft para proporcionar un acceso de mayor nivel al sistema de archivos de un dispositivo que el almacenamiento masivo USB, a nivel de archivos en lugar de bloques de disco. También tiene funciones opcionales de DRM . MTP fue diseñado para su uso con reproductores multimedia portátiles, pero desde entonces ha sido adoptado como el protocolo de almacenamiento principal del sistema operativo Android desde la versión 4.1 Jelly Bean, así como Windows Phone 8 (los dispositivos con Windows Phone 7 habían utilizado el protocolo Zune, una evolución de MTP). La razón principal de esto es que MTP no requiere acceso exclusivo al dispositivo de almacenamiento como lo hace UMS, lo que alivia posibles problemas si un programa de Android solicita el almacenamiento mientras está conectado a una computadora. El principal inconveniente es que MTP no tiene un soporte tan amplio fuera de los sistemas operativos Windows.

[Editar código fuente]

Artículo principal: Clase de dispositivo de interfaz humana USB

Un mouse o teclado USB generalmente se puede usar con computadoras más antiguas que tienen Puertos PS/2 con la ayuda de un pequeño adaptador de USB a PS/2. Para ratones y teclados con soporte de doble protocolo, un adaptador pasivo que no contiene circuito lógico puede usarse: el hardware USBen el teclado o ratón está diseñado para detectar si está conectado a un puerto USB o PS/2, y comunicarse utilizando el protocolo adecuado.[cita requerida] También existen convertidores activos que conectan teclados y ratones USB (generalmente uno de cada uno) a puertos PS/2.[76]

[editar código fuente]

La actualización del firmware del dispositivo (DFU) es un mecanismo genérico para actualizar elfirmware de dispositivos USB con versiones mejoradas proporcionadas por sus fabricantes, ofreciendo (por ejemplo) una forma de implementar correcciones de errores de firmware. Durante la operación de actualización de firmware, los dispositivos USB cambian su modo de funcionamiento convirtiéndose efectivamente en una PROMprogramador. Cualquier clase de dispositivo USB puede implementar esta capacidad siguiendo las especificaciones oficiales de DFU. Hacerlo permite utilizar herramientas de host compatibles con DFU para actualizar el dispositivo.[73][77][78]

DFU se utiliza a veces como un protocolo de programación de memoria flash en microcontroladores con funcionalidad de cargador de arranque USB incorporada. [79]

[editar código fuente]

El Grupo de Trabajo de Dispositivos USB ha establecido especificaciones para la transmisión de audio, y se han desarrollado e implementado estándares específicos para usos de clase de audio, como micrófonos, altavoces, auriculares, teléfonos, instrumentos musicales, etc. El grupo de trabajo ha publicado tres versiones de las especificaciones de dispositivos de audio:[80][81] USB Audio 1.0, 2.0 y 3.0, denominadas "UAC"[82] o "ADC".[83]

UAC 3.0 introduce principalmente mejoras para dispositivos portátiles, como la reducción del consumo de energía al enviar los datos en ráfagas y permanecer más tiempo en modo de bajo consumo, y dominios de energía para diferentes componentes del dispositivo, lo que permite apagarlos cuando no se utilizan.[84]

UAC 2.0 introdujo soporte para USB de alta velocidad (además de velocidad completa), lo que permite un mayor ancho de banda para interfaces multicanal, frecuencias de muestreo más altas,[85] menor latencia inherente[86][82] y una mejora de 8× en la resolución de temporización en modos síncronos y adaptativos.[82] UAC2 también introdujo el concepto de dominios de reloj, que proporciona información al host sobre qué terminales de entrada y salida derivan sus relojes de la misma fuente, así como un soporte mejorado para codificaciones de audio como DSD, efectos de audio, agrupación de canales, controles de usuario y descripciones de dispositivos.[82][87]

Los dispositivos UAC 1.0 siguen siendo comunes, sin embargo, debido a su compatibilidad multiplataforma sin controladores,[85] y también en parte debido aMicrosoftno implementó UAC 2.0 durante más de una década después de su publicación, habiendo agregado finalmente soporte aWindows 10 a través de la Actualización de Creadores el 20 de marzo de 2017.[88][89][87] UAC 2.0 también es compatible conmacOS, iOS, y Linux,[82] sin embargo Android solo implementa un subconjunto de la especificación UAC 1.0.[90]

USB proporciona tres tipos de sincronización isócrona (ancho de banda fijo),[91] todos los cuales son utilizados por dispositivos de audio:[92]

Aunque la especificación USB describió originalmente el modo asíncrono utilizado en "altavoces de bajo costo" y el modo adaptativo en "altavoces digitales de alta gama",[96] la percepción opuesta existe en elalta fidelidadmundo, donde el modo asíncrono se promociona como una característica y los modos adaptativo/síncrono tienen mala reputación.[97][98][90] En realidad, todos los tipos pueden ser de alta o baja calidad, dependiendo de la calidad de su ingeniería y la aplicación.[94][82][99] El modo asíncrono tiene la ventaja de no estar vinculado al reloj de la computadora, pero la desventaja de requerir conversión de frecuencia de muestreo al combinar múltiples fuentes.

[editar código fuente]

Artículo principal: Hardware USB § Conectores

Los conectores que especifica el comité USB respaldan varios de los objetivos fundamentales de USB y reflejan las lecciones aprendidas de los muchos conectores que la industria informática ha utilizado. El conector hembra montado en el host o dispositivo se denomina receptáculo, y el conector macho unido al cable se llama enchufe.[40]: 2-5–2-6  Los documentos oficiales de la especificación USB también definen periódicamente el término macho para representar el enchufe, y hembra para representar el receptáculo.[100]

El conector USB estándar tipo A, que alguna vez fue el tipo más común de conector USB, ahora uno de los muchos tipos heredados de conector USB

El diseño está pensado para que sea difícil insertar un conector USB en su receptáculo de forma incorrecta. La especificación USB requiere que el conector del cable y el receptáculo estén marcados para que el usuario pueda reconocer la orientación adecuada.[40] Sin embargo, el conector USB-C es reversible. Los cables USB y los dispositivos USB pequeños se mantienen en su lugar mediante la fuerza de sujeción del receptáculo, sin tornillos, clips o giros de pulgar como los que utilizan algunos conectores.

USB Mini-B (derecha) y su sucesor USB Micro-B (izquierda). Estos fueron los tipos de conector USB más comunes en hardware pequeño y portátil hasta la creación de USB Tipo-C.

Los diferentes enchufes A y B evitan conectar accidentalmente dos fuentes de alimentación. Sin embargo, parte de esta topología dirigida se pierde con la llegada de las conexiones USB multipropósito (como USB On-The-Go en teléfonos inteligentes y enrutadores Wi-Fi alimentados por USB), que requieren cables A-A, B-B y, a veces, cables en Y o divisores.

Los tipos de conectores USB se multiplicaron a medida que la especificación avanzaba. La especificación original de USB detallaba los enchufes y receptáculos estándar-A y estándar-B. Los conectores eran diferentes para que los usuarios no pudieran conectar un receptáculo de computadora a otro. Los pines de datos en los enchufes estándar están hundidos en comparación con los pines de alimentación, de modo que el dispositivo pueda encenderse antes de establecer una conexión de datos. Algunos dispositivos funcionan en diferentes modos dependiendo de si la conexión de datos está establecida. Las bases de carga suministran energía y no incluyen un dispositivo anfitrión ni pines de datos, lo que permite que cualquier dispositivo USB compatible se cargue o funcione desde un cable USB estándar. Los cables de carga proporcionan conexiones de alimentación, pero no de datos. En un cable solo de carga, los cables de datos están en cortocircuito en el extremo del dispositivo; de lo contrario, el dispositivo podría rechazar el cargador por considerarlo inadecuado.

[Editar código fuente]

Artículo principal: Hardware USB § Cableado

Una variedad de cables USB a la venta enHong Kong

El estándar USB 1.1 especifica que un cable estándar puede tener una longitud máxima de 5 metros (16 pies 5 pulgadas) con dispositivos que operan a velocidad completa (12 Mbit/s), y una longitud máxima de 3 metros (9 pies 10 pulgadas) con dispositivos que operan a baja velocidad (1.5 Mbit/s).[101][102][103]

USB 2.0 establece una longitud máxima de cable de 5 metros (16 pies 5 pulgadas) para dispositivos que funcionan a alta velocidad (480 Mbit/s).[103]

El estándar USB 3.0 no especifica directamente una longitud máxima de cable, solo requiere que todos los cables cumplan con una especificación eléctrica: para cableado de cobre conAWG26 cables, la longitud práctica máxima es de 3 metros (9 pies 10 pulgadas).[104]

[Editar código fuente]

Los cables puente USB, o cables de transferencia de datos, se pueden encontrar en el mercado, ofreciendo conexiones directas de PC a PC. Un cable puente es un cable especial con un chip y electrónica activa en el medio del cable. El chip en el medio del cable actúa como un periférico para ambas computadoras y permite la comunicación peer-to-peer entre ellas. Los cables puente USB se utilizan para transferir archivos entre dos computadoras a través de sus puertos USB.

Popularizado por Microsoft como Windows Easy Transfer, la utilidad de Microsoft utilizaba un cable puente USB especial para transferir archivos personales y configuraciones desde una computadora que ejecutaba una versión anterior de Windows a una computadora que ejecutaba una versión más reciente. En el contexto del uso del software Windows Easy Transfer, el cable puente a veces se denomina cable Easy Transfer.

Muchos cables puente/transferencia de datos USB siguen siendo USB 2.0, pero también hay varios cables de transferencia USB 3.0. A pesar de que USB 3.0 es 10 veces más rápido que USB 2.0, los cables de transferencia USB 3.0 son solo de 2 a 3 veces más rápidos debido a su diseño.[se necesita aclaración]

La especificación USB 3.0 introdujo un cable cruzado A-A sin alimentación para conectar dos PC. Estos no están diseñados para transferencia de datos, sino para usos de diagnóstico.

[Editar código fuente]

Los cables puente USB han perdido importancia con las capacidades de dispositivo de doble rol introducidas en la especificación USB 3.1. Según las especificaciones más recientes, USB admite la mayoría de los escenarios que conectan sistemas directamente con un cable Tipo-C. Sin embargo, para que esta capacidad funcione, los sistemas conectados deben ser compatibles con el cambio de rol. Las capacidades de doble rol requieren la presencia de dos controladores dentro del sistema, así como un controlador de roles. Si bien esto puede esperarse en una plataforma móvil como una tableta o un teléfono, las PC de escritorio y las laptops a menudo no admiten roles duales.[105]

[Editar código fuente]

Artículo principal:Hardware USB § Alimentación

Los conectores USB ascendentes suministran energía a 5 V CC nominales a través del pin V_BUS a los dispositivos USB descendentes.

[Editar código fuente]

Esta sección describe el modelo de distribución de energía de USB que existía antes de Suministro de energía (USB-PD). En dispositivos que no utilizan PD, USB proporciona hasta 4.5 W a través de conectores Tipo-A y Tipo-B, y hasta 15 W a través de USB-C. Toda la energía USB anterior a PD se suministra a 5 V.

Para un host que suministra energía a dispositivos, USB tiene el concepto de **carga unitaria**. Cualquier dispositivo puede consumir la energía de una unidad, y los dispositivos pueden solicitar más energía en estos pasos discretos. No es obligatorio que el host proporcione la energía solicitada, y un dispositivo no puede consumir más energía de la negociada.

Los dispositivos que no consumen más de una unidad se denominan dispositivos de baja potencia. Todos los dispositivos deben actuar como dispositivos de baja potencia al iniciarse sin configurar. Para dispositivos USB hasta USB 2.0, una unidad de carga es 100 mA (o 500 mW), mientras que USB 3.0 define una unidad de carga como 150 mA (750 mW). El USB-C de funcionalidad completa puede admitir dispositivos de baja potencia con una unidad de carga de 250 mA (o 1250 mW).

Los dispositivos que consumen más de una unidad son dispositivos de **alta potencia** (como los típicos discos duros de 2,5 pulgadas). USB hasta 2.0 permite que un host o un concentrador proporcione hasta 2,5 W a cada dispositivo, en cinco pasos discretos de 100 mA, y los dispositivos SuperSpeed (USB 3.x) permiten que un host o un concentrador proporcione hasta 4,5 W en seis pasos de 150 mA. USB-C permite la operación de doble carril de USB 3.x con una carga unitaria mayor (250 mA; hasta 7,5 W).[106] USB-C también permite la Corriente Tipo-C como reemplazo de USB BC, señalizando la disponibilidad de energía de manera simple, sin necesidad de ninguna conexión de datos.[107]

Para reconocer el modo de carga de batería, un puerto de carga dedicado coloca una resistencia no superior a 200 Ω entre los terminales D+ y D−. Las líneas de datos en cortocircuito o casi en cortocircuito con menos de 200 Ω de resistencia entre los terminales D+ y D− indican un puerto de carga dedicado (DCP) con tasas de carga indefinidas.[108][109]

Además del USB estándar, existe un sistema propietario de alta potencia conocido como USB de alta potencia, desarrollado en la década de 1990, y utilizado principalmente en terminales de punto de venta, como cajas registradoras.

[Editar código fuente]

Artículo principal: USB communications § Señalización (USB PHY)

Las señales USB se transmiten mediante señalización diferencial en par trenzado cables de datos con 90 Ω ± 15% impedancia característica.[110] Las especificaciones USB 2.0 y anteriores definen un solo par en semidúplex (HDx). Las especificaciones USB 3.0 y posteriores definen un par dedicado para la compatibilidad con USB 2.0 y dos o cuatro pares para la transferencia de datos: dos pares de cables de datos que realizan dúplex completo (FDx) para variantes de un solo carril (×1) requieren al menos conectores SuperSpeed (SS); cuatro pares que realizan dúplex completo para variantes de dos carriles (×2) requieren conectores USB-C.

USB4 Gen 4 requiere el uso de los cuatro pares, pero permite configuraciones de pares asimétricas.[111] En este caso, un par de cables de datos se utiliza para los datos ascendentes y los otros tres para los datos descendentes o viceversa. USB4 Gen 4 utiliza modulación por amplitud de pulsos en 3 niveles, proporcionando una trit de información cada baudio transmitidos, la frecuencia de transmisión de 12,8 GHz se traduce en una velocidad de transmisión de 25,6 GBd[112] y la conversión de 11 bits a 7 trits proporciona una velocidad máxima de transmisión teórica de poco más de 40,2 Gbit/s.[113]

Una conexión USB siempre se establece entre un extremo **A**, ya sea un **anfitrión** o un puerto descendente de un concentrador, y un extremo **B**, ya sea un **dispositivo periférico** o el puerto ascendente de un concentrador. Históricamente, esto quedaba claro por el hecho de que los anfitriones solo tenían puertos Tipo-A y los dispositivos periféricos solo puertos Tipo-B, y cada cable compatible contaba con un conector Tipo-A y un conector Tipo-B. USB-C (Tipo-C) es un conector único que reemplaza todos los conectores heredados Tipo-A y Tipo-B, por lo que cuando ambos lados están equipados con puertos USB Tipo-C, negocian cuál es el **anfitrión** y cuál es el **dispositivo**.

[Editar código fuente]

Artículo principal: USB (Comunicaciones) § Capa de protocolo

Durante la comunicación USB, los datos se transmiten como paquetes. Inicialmente, todos los paquetes se envían desde el host a través del concentrador raíz, y posiblemente más concentradores, a los dispositivos. Algunos de esos paquetes indican a un dispositivo que envíe algunos paquetes como respuesta.

[Editar código fuente]

Artículo principal: USB (Comunicaciones) § Transacción

Las transacciones básicas de USB son:

[Editar código fuente]

El logotipo de USB inalámbrico

[Editar código fuente]

El USB Implementers Forum introdujo el estándar de comunicación inalámbrica Media Agnostic USB (MA-USB) v.1.0 basado en el protocolo USB el 29 de julio de 2015. USB inalámbrico es una tecnología de reemplazo de cables y utiliza banda ultraancha tecnología inalámbrica para velocidades de datos de hasta 480 Mbit/s.[114]

El USB-IF utilizó la especificación WiGig Serial Extension v1.2 como base inicial para la especificación MA-USB y es compatible con SuperSpeed USB (3.0 y 3.1) y Hi-Speed USB (USB 2.0). Los dispositivos que utilicen MA-USB se etiquetarán como "Powered by MA-USB", siempre que el producto califique su programa de certificación.[115]

[editar código fuente]

Artículo principal: USB InterChip

InterChip USB es una variante de chip a chip que elimina los transceptores convencionales que se encuentran en el USB normal. El HSIC capa física utiliza aproximadamente un 50% menos de energía y un 75% menos de placa área en comparación con USB 2.0.[116] Es un estándar alternativo a SPI y I2C.

[editar código fuente]

Artículo principal: USB-C

USB-C (oficialmente USB Tipo-C) es un estándar que define un nuevo conector y varias características de conexión nuevas. Entre ellas, admite el Modo Alternativo, que permite transportar otros protocolos a través del conector y cable USB-C. Esto se usa comúnmente para admitir el DisplayPort o HDMIprotocolos, lo que permite conectar una pantalla, como un monitor de computadora o televisor, a través de USB-C.

Todos los demás conectores no son capaces de operaciones de dos carriles (Gen 1×2 y Gen 2×2) en USB 3.2, pero pueden usarse para operaciones de un carril (Gen 1×1 y Gen 2×1).[117]

[Editar código fuente]

Artículo principal: DisplayLink

DisplayLink es una tecnología que permite conectar múltiples pantallas a una computadora mediante USB. Se introdujo alrededor de 2006 y, antes de la llegada del Modo Alternativo a través de USB-C, era la única forma de conectar pantallas mediante USB. Es una tecnología propietaria, no estandarizada por el USB Implementers Forum y generalmente requiere un controlador de dispositivo en la computadora.

[Editar código fuente]

[editar código fuente]

Al principio, USB se consideraba un complemento de FireWire (IEEE 1394) tecnología, que fue diseñada como un bus serie de alto ancho de banda que interconecta eficientemente periféricos como unidades de disco, interfaces de audio y equipos de video. En el diseño inicial, USB operaba a una velocidad de datos mucho más baja y utilizaba hardware menos sofisticado. Era adecuado para periféricos pequeños como teclados y dispositivos señaladores.

Las diferencias técnicas más significativas entre FireWire y USB incluyen:

Estas y otras diferencias reflejan los distintos objetivos de diseño de los dos buses: USB fue diseñado para la simplicidad y el bajo costo, mientras que FireWire fue diseñado para un alto rendimiento, especialmente en aplicaciones sensibles al tiempo, como audio y video. Aunque similares en la tasa de señalización máxima teórica, FireWire 400 es más rápido que USB 2.0 de alto ancho de banda en uso real,[118] especialmente en aplicaciones de alto ancho de banda como discos duros externos.[119][120][121][122] El estándar más reciente FireWire 800 es el doble de rápido que FireWire 400 y más rápido que USB 2.0 de alto ancho de banda tanto en teoría como en la práctica.[123] Sin embargo, las ventajas de velocidad de FireWire dependen de técnicas de bajo nivel, comoacceso directo a memoria (DMA), lo que a su vez ha creado oportunidades para explotaciones de seguridad como la Ataque DMA.

El chipset y los controladores utilizados para implementar USB y FireWire tienen un impacto crucial en cuánto del ancho de banda prescrito por la especificación se logra en el mundo real, junto con la compatibilidad con periféricos.[124]

[editar código fuente]

Los estándares IEEE 802.3af, 802.3at y 802.3bt Power over Ethernet (PoE) especifican esquemas de negociación de energía más elaborados que los USB alimentados. Funcionan a 48 V CC y puede suministrar más energía (hasta 12.95 W para 802.3af, 25.5 W para 802.3at, también conocido como PoE+, 71 W para 802.3bt, también conocido como 4PPoE) a través de un cable de hasta 100 metros en comparación con USB 2.0, que proporciona 2.5 W con una longitud máxima de cable de 5 metros. Esto ha hecho que PoE sea popular para Voz sobre IPteléfonos,cámaras de seguridad, puntos de acceso inalámbrico, y otros dispositivos en red dentro de edificios. Sin embargo, USB es más barato que PoE siempre que la distancia sea corta y la demanda de energía sea baja.

EthernetLos estándares exigen un aislamiento eléctrico entre el dispositivo conectado a la red (computadora, teléfono, etc.) y el cable de red de hasta 1500 V CA o 2250 V CC durante 60 segundos.[125] USB no tiene tal requisito, ya que fue diseñado para periféricos estrechamente asociados con una computadora host y, de hecho, conecta las tierras del periférico y del host. Esto le otorga a Ethernet una ventaja de seguridad significativa sobre USB con periféricos como módems de cable y DSL conectados a cableado externo que puede asumir voltajes peligrosos bajo ciertas condiciones de falla.[126][127]

[editar código fuente]

La Definición de Clase de Dispositivo USB para Dispositivos MIDI transmite la Interfaz Digital de Instrumentos Musicales (MIDI) datos musicales a través de USB.[128] La capacidad MIDI se extiende para permitir hasta dieciséis cables MIDI virtuales simultáneos, cada uno de los cuales puede transportar los dieciséis canales y relojes MIDI habituales.

USB es competitivo para dispositivos de bajo costo y físicamente adyacentes. Sin embargo, Power over Ethernet y el MIDI tienen una ventaja en dispositivos de alta gama que pueden tener cables largos. USB puede causar bucle de tierra problemas entre equipos, porque conecta las referencias de tierra en ambos transceptores. Por el contrario, el estándar de conector MIDI y Ethernet tienen aislamiento incorporado de hasta 500V o más.

[editar código fuente]

El eSATA conector es un SATAconector, destinado a la conexión de discos duros externos y SSD. La velocidad de transferencia de eSATA (hasta 6 Gbit/s) es similar a la de USB 3.0 (hasta 5 Gbit/s) y USB 3.1 (hasta 10 Gbit/s). Un dispositivo conectado mediante eSATA aparece como un dispositivo SATA normal, ofreciendo tanto rendimiento completo como compatibilidad total asociada con las unidades internas.

eSATA no suministra energía a dispositivos externos. Esta es una desventaja creciente en comparación con USB. Aunque los 4.5 W de USB 3.0 a veces son insuficientes para alimentar discos duros externos, la tecnología avanza y los discos externos gradualmente necesitan menos energía, disminuyendo la ventaja de eSATA.eSATAp (energía sobre eSATA, también conocido como ESATA/USB) es un conector introducido en 2009 que suministra energía a los dispositivos conectados mediante un nuevo conector compatible con versiones anteriores. En una computadora portátil, eSATAp generalmente suministra solo 5 V para alimentar un HDD/SSD de 2.5 pulgadas; en una estación de trabajo de escritorio, puede suministrar adicionalmente 12 V para alimentar dispositivos más grandes, incluidos HDD/SSD de 3.5 pulgadas y unidades ópticas de 5.25 pulgadas.

El soporte eSATAp se puede agregar a una computadora de escritorio en forma de un soporte que conecta los recursos SATA, de alimentación y USB de la placa base.

eSATA, al igual que USB, admiteconexión en caliente, aunque esto puede estar limitado por los controladores del sistema operativo y el firmware del dispositivo.

[Editar código fuente]

Artículo principal: Thunderbolt (interfaz)

Thunderbolt combina PCI Express y DisplayPort en una nueva interfaz de datos en serie. Las implementaciones originales de Thunderbolt tienen dos canales, cada uno con una velocidad de transferencia de 10 Gbit/s, lo que resulta en un ancho de banda unidireccional agregado de 20 Gbit/s.[129]

Thunderbolt 2 utiliza agregación de enlaces para combinar los dos canales de 10 Gbit/s en un canal bidireccional de 20 Gbit/s.[130]

Thunderbolt 3 y Thunderbolt 4 usa USB-C.[131][132][133] Thunderbolt 3 tiene dos canales bidireccionales físicos de 20 Gbit/s, agregados para aparecer como un único canal bidireccional lógico de 40 Gbit/s. Los controladores Thunderbolt 3 pueden incorporar un controlador USB 3.1 Gen 2 para proporcionar compatibilidad con dispositivos USB. También son capaces de proporcionar el modo alternativo DisplayPort, así como DisplayPort sobre la estructura USB4, lo que convierte la función de un puerto Thunderbolt 3 en un superconjunto de la de un puerto USB 3.1 Gen 2.

Modo alternativo DisplayPort 2.0: USB4 (que requiere USB-C) exige que los concentradores admitan DisplayPort 2.0 a través de un modo alternativo USB-C. DisplayPort 2.0 puede admitir resolución 8K a 60 Hz con color HDR10.[134] DisplayPort 2.0 puede utilizar hasta 80 Gbit/s, que es el doble de la cantidad disponible para datos USB, porque envía todos los datos en una dirección (hacia el monitor) y, por lo tanto, puede usar los ocho cables de datos a la vez.[134]

Después de que la especificación se hiciera libre de regalías y la custodia del protocolo Thunderbolt se transfiriera de Intel al USB Implementers Forum, Thunderbolt 3 se ha implementado efectivamente en la especificación USB4, siendo la compatibilidad con Thunderbolt 3 opcional pero recomendada para productos USB4.[135]

[Editar código fuente]

Artículo principal: Adaptador de USB a serie

Varios convertidores de protocolo están disponibles para convertir señales de datos USB a otros estándares de comunicación y viceversa.

[Editar código fuente]

Debido a la prevalencia del estándar USB, existen muchas vulnerabilidades que lo explotan. Uno de los casos más conocidos en la actualidad es el USB killer, un dispositivo que daña dispositivos USB enviando pulsos de alto voltaje a través de las líneas de datos.

En versiones de Microsoft Windows antes de Windows XP, Windows ejecutaba automáticamente un script (si estaba presente) en ciertos dispositivos a través de AutoRun, uno de los cuales son dispositivos de almacenamiento masivo USB, que pueden contener software malicioso.[136]