Padrões USB e velocidades explicados: da USB 1.0 à USB4 Versão 2.0

A USB 1.0 chegou em 1996 com duas faixas de velocidade: Low Speed a 1,5 Mbit/s para dispositivos simples como mouses e teclados, e Full Speed a 12 Mbit/s para dispositivos como scanners e interfaces de áudio da época. A USB 1.1 veio em 1998, corrigindo problemas iniciais de compatibilidade em vez de mudar a velocidade, e se tornou a primeira versão amplamente adotada pelos fabricantes de computadores.

A USB 2.0, lançada em 2000, introduziu o modo High Speed a 480 Mbit/s, um salto grande que tornou o USB viável para pen drives, impressoras, discos externos e webcams. Ela permaneceu como padrão dominante por bem mais de uma década e ainda hoje é usada em dispositivos de baixa largura de banda, como teclados, mouses e muitos carregadores.

A USB 3.0, lançada em 2008, introduziu o SuperSpeed a 5 Gbit/s. Ela acrescentou pinos extras ao conector Type-A e a um novo conector Micro-B SuperSpeed, usado principalmente em discos rígidos externos, de modo que um cabo USB 3.0 pode ser diferenciado de um USB 2.0 pelos contatos extras e, muitas vezes, por um encaixe plástico azul, embora a cor seja apenas uma convenção, não uma exigência.

A USB 3.1, lançada em 2013, é onde a renomeação começou. O modo existente de 5 Gbit/s foi renomeado para USB 3.1 Gen 1, e um novo modo de 10 Gbit/s foi introduzido como USB 3.1 Gen 2. As duas velocidades podiam aparecer tanto em USB-A quanto no então recém chegado USB-C.

A USB 3.2, lançada em 2017, renomeou as duas faixas existentes mais uma vez, agora para USB 3.2 Gen 1 e USB 3.2 Gen 2, e acrescentou um novo modo de duas vias chamado USB 3.2 Gen 2x2, que chega a 20 Gbit/s. O modo 2x2 usa as duas vias de dados dentro de um cabo USB-C ao mesmo tempo, motivo pelo qual só existe em USB-C e nunca no conector USB-A mais antigo.

A USB4, lançada em 2019, é construída sobre os fundamentos de protocolo do Thunderbolt 3, e aparece exclusivamente em USB-C. Dependendo do dispositivo e do cabo, uma conexão USB4 roda a 20 ou 40 Gbit/s, e pode transportar vídeo e dados pela mesma porta ao mesmo tempo por meio de uma técnica chamada tunelamento.

A USB4 Versão 2.0, lançada em 2022, eleva o teto para 80 Gbit/s nas duas direções ao mesmo tempo, ou até cerca de 120 Gbit/s em uma direção quando a outra pode transportar menos, um arranjo conhecido como modo assimétrico. Ela mira em usos exigentes, como placas de vídeo externas, telas de alta resolução ou múltiplos monitores externos, e armazenamento externo rápido.

Um dos motivos pelos quais o USB durou tanto tempo é que cada geração foi projetada para funcionar com as anteriores, ao menos em um nível básico. A porta USB4 de um notebook ainda vai carregar um dispositivo ou mover arquivos com um velho pen drive USB 2.0, simplesmente recuando para a sinalização mais antiga e mais lenta que os dois lados entendem. A conexão sempre roda na velocidade mais alta que cada parte da cadeia, ou seja, a porta, o cabo e o dispositivo, consegue suportar em conjunto, nunca mais rápido que isso.

Vale lembrar disso quando uma configuração tem desempenho pior do que o esperado. Se um disco externo USB4 rápido é conectado por meio de um cabo USB 2.0 antigo, ou por meio de um hub construído para um padrão mais antigo, toda a conexão cai para essa velocidade mais lenta, e nenhuma configuração no computador vai trazer a velocidade de volta. A solução é simplesmente substituir a peça mais antiga da cadeia.

Gerações USB anteriores dedicam uma porta a um único tipo de tráfego por vez. A USB4 funciona de forma diferente: ela pode carregar vários tipos de tráfego, como dados USB comuns, vídeo DisplayPort e, às vezes, tráfego nativo do Thunderbolt, pela mesma conexão física ao mesmo tempo, um método chamado tunelamento. A largura de banda disponível é então compartilhada dinamicamente entre o que estiver realmente conectado, por exemplo, um monitor e um dispositivo de armazenamento rápido ligados ao mesmo dock.

É isso que permite que um único cabo USB4 substitua vários cabos separados em uma mesa de trabalho moderna, acionando um monitor externo, carregando um notebook e conectando dispositivos de armazenamento, tudo ao mesmo tempo por meio de um único dock. Nosso guia sobre hubs e docks analisa como isso funciona em uma configuração de mesa real, e nosso guia sobre vídeo USB e DisplayPort Alt Mode explica como funciona o lado de vídeo desse compartilhamento.

Para periféricos do dia a dia, como mouse, teclado ou webcam, até a velocidade USB 2.0 já é mais do que suficiente, e a maioria desses dispositivos é construída propositalmente para esse padrão, mantendo os custos baixos. Para pen drives e discos rígidos externos, USB 5Gbps é um mínimo confortável para transferências de arquivos sem travas. Para SSDs externos, que podem ser muito mais rápidos que discos mecânicos, USB 10Gbps ou USB 20Gbps faz uma diferença perceptível. Para conectar um notebook a vários monitores de alta resolução, uma placa de vídeo externa ou arranjos de SSD externo muito rápidos, USB4 a 40 ou 80 Gbit/s é a faixa a se buscar.

Nosso guia de compra mostra como combinar um dispositivo, um cabo e uma porta à velocidade que você realmente precisa, em vez de simplesmente comprar o número mais alto disponível.

USB4 é o mesmo que Thunderbolt?

A USB4 é construída sobre as mesmas ideias de protocolo subjacentes ao Thunderbolt 3, e as duas se sobrepõem consideravelmente, mas não são idênticas. A certificação Thunderbolt impõe requisitos mínimos mais rígidos, como suporte garantido a 40 Gbit/s e suporte obrigatório a monitor externo e placa de vídeo externa, enquanto a USB4 deixa alguns desses recursos opcionais para os fabricantes. A maioria dos dispositivos Thunderbolt funciona em portas USB4 e vice-versa, mas isso não é garantido em toda velocidade ou com todo recurso.

Um número de versão maior sempre significa uma porta mais rápida?

Não. Por causa da renomeação descrita acima, uma porta rotulada USB 3.2 Gen 1 roda na mesma velocidade de 5 Gbit/s de uma antiga porta USB 3.0, não mais rápido. A forma mais clara de comparar duas portas ou cabos é pela velocidade real em Gbit/s ou pelos nomes de marketing mais novos, como USB 10Gbps, em vez de apenas pelo número de versão.

O que significa SuperSpeed?

SuperSpeed é o termo de marketing introduzido com a USB 3.0 para a faixa de 5 Gbit/s e, informalmente, para a família de velocidades construídas sobre a mesma tecnologia de sinalização SuperSpeed. Você ainda pode ver um logo SuperSpeed ou as letras SS impressas perto de uma porta ou em um cabo.

A USB4 Versão 2.0 vai substituir a USB4?

A USB4 Versão 2.0 estende a USB4 em vez de substituí-la totalmente. Dispositivos e cabos feitos para a USB4 original de 40 Gbit/s continuam funcionando como antes, enquanto dispositivos mais novos e exigentes adotam a faixa de 80 Gbit/s conforme ela se torna mais comum. Espera-se que as duas coexistam no mercado por alguns anos.

Como saber que velocidade um cabo realmente suporta?

A aparência física não é um guia confiável, já que muitos cabos de velocidades diferentes se parecem. Verifique a embalagem, quaisquer marcações impressas perto do conector e a ficha técnica do fabricante. Nosso guia de compra lista os rótulos e marcas de certificação que vale a pena checar antes de comprar.