USB 3.0 y USB 3.1 SUPER RAPIDO

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USB 3.0 y 3.1 son capaces de proporcionar transferencia de datos a velocidades de 5 Gbps (USB3 / Superspeed) y 10 Gbps (USB3.1 / Superspeed+).

El USB se utiliza en muchas áreas y para muchas comunicaciones de datos, almacenamiento y aplicaciones de transferencia de corto alcance, y para ello, la velocidad de transferencia es importante.

USB 3.0 se lanzó en 2008 proporcionando velocidades de transferencia de datos de hasta 5 Gbps y también se llamó Superspeed porque dio un aumento significativo de velocidad con respecto a las encarnaciones anteriores de USB.

Conector USB 3 tipo A
Conector USB 3 tipo A
Observe la inserción azul en el conector que generalmente indica USB 3

USB 3.1, también llamado Superspeed+, se lanzó en julio de 2013 y proporcionó la capacidad de transferencia de datos a velocidades de hasta 10 Gbps. A menudo, estos dos subconjuntos solo se conocen como USB 3.

Estas nuevas versiones de USB permiten transferencias de datos muy rápidas y, como tal, mantienen el USB en línea con las expectativas del mercado a medida que los archivos de datos aumentan en tamaño y el tiempo es importante.

No solo se requieren archivos mucho más grandes mucho más rápido, sino que también muchos ordenadores portátiles están utilizando el conector USB C junto con USB 3 como interfaz principal; a menudo solo puede haber dos conexiones USB C para el portátil.

Esto requiere el uso de dongles para ampliar la interfaz para todo, desde copias de seguridad externas, pantallas de pantalla grandes, conexión Ethernet para banda ancha y similares, significa que se requieren las altas velocidades de USB 3.

Capacidades USB 3

Las especificaciones USB 3.0, Superspeed y 3.1, Superspeed+ permiten velocidades de transferencia de datos mucho más altas. Esto está en consonancia con los requisitos para descargar vídeo y muchas otras aplicaciones.

En términos de velocidad, el USB 3.0 es teóricamente hasta diez veces más rápido que el USB 2. Un ejemplo de cómo funciona esto en realidad es que es posible transferir una película HD de 25 GB a un reproductor multimedia en unos 45 segundos, en lugar de unos 8 minutos o más con USB 2.0.

Otra mejora es con las capacidades de potencia, que permiten admitir dispositivos de mayor potencia.

En la siguiente tabla se ofrece un resumen de las velocidades de datos básicas para USB 3.0 y USB 3.1:

 

CIFRAS DE RENDIMIENTO PARA USB 3
ES DECIR, USB3.0 Y USB 3.1
VERSIÓN USB ESTADO DÚPLEX VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA AUMENTO CON USB 2.0
USB 2.0 Medio dúplex 480 Mbps
USB 3.0 – Supervelocidad Dúplex completo 5 Gbps 10 x
USB 3.1 – Superspeed+ Dúplex completo 10 Gbps 20 x

Además de las mejoras básicas de velocidad, USB 3.0 y 3.1 también proporcionan otros beneficios significativos.

  • Velocidad de transferencia: USB 3.0, Superspeed y USB 3.1 Superspeed+ proporcionan aumentos significativos en la velocidad de transferencia de datos en comparación con las versiones anteriores. Esto les permite mantener su rendimiento para las aplicaciones que requieren niveles más altos de datos que se transfieran dentro de un tiempo determinado.Se ha añadido un nuevo tipo de transferencia llamado SuperSpeed o SS y esto permite velocidades de transferencia de datos de hasta 5 Gbps en USB 3.0 y 10 Gbps en 3.1. Eléctricamente, las técnicas detrás de SuperSpeed son similares a las utilizadas para PCI Express 2.0 y SATA.
  • Estado dúplex: USB 1 y USB 2 solo tenían la capacidad de transmisiones semidúplex, es decir, transmitir en una dirección en cualquier momento. Tanto USB 3.0 como USB 3.1 tienen la capacidad de transmisión simultánea en ambas direcciones.
  • Gestión de energía: se admiten los estados de gestión de energía de U0 a U3.
  • Mejoras en la utilización del bus: El funcionamiento del bus se ha mejorado mediante la adición de una nueva función en la que los paquetes NRDY y ERDY se pueden utilizar para que un dispositivo notifique de forma asíncrona al host de su preparación sin necesidad de sondear.
  • Soporte para medios giratorios: el protocolo masivo se actualiza con una nueva función llamada Stream Protocol que permite un gran número de flujos lógicos dentro de un punto final.
Conector USB 3 tipo B en un cable

Compatibilidad con USB 3

Un problema clave con cualquier avance en un estándar es el problema de la compatibilidad con versiones anteriores. Para USB 3.0 y 3.1, se ha adoptado un enfoque de arquitectura de doble bus. Esto permite que tanto USB 2.0, incluyendo Full Speed, Low Speed o High Speed, así como las operaciones USB 3.0 y SuperSpeed se lleven a cabo simultáneamente.

El nuevo USB 3.0 también se ha desarrollado para permitir la compatibilidad directa. Como resultado, es posible ejecutar puertos USB 2.0 con dispositivos USB 3.0 o 3.1.

En cuanto a las topologías de los enlaces que se pueden utilizar, estos siguen siendo los mismos. Esto consiste en una topología de estrellas escalonadas con un centro raíz en el nivel 0. Entonces, los concentradores en niveles más bajos pueden proporcionar conectividad de bus a los dispositivos.

Anotación USB 3.0 / 3.1

Para alcanzar las velocidades muy altas, se requieren algunas diferencias en la interfaz y esto hace que sea necesario usar un conector diferente.

Dicho esto, los conectores son compatibles, aunque las conexiones adicionales necesarias para un mayor rendimiento no se utilizarán al interactuar con un puerto, cable o dispositivo USB 2.0.

Además de los diferentes conectores utilizados en los cables USB 3.0, dispositivos, etc., el cable también se distingue de sus contrapartes 2.0 por el color azul de los puertos o por las iniciales SS en los enchufes.

A menudo, los dispositivos con capacidad USB 3.0 también están marcados con las letras SS.

Conector USB tipo C
Conector USB tipo C

Conectores USB 3.0 / 3.1 y pines de conectores

Se introdujeron nuevos conectores USB para USB 3.0. También se introdujo un tipo A un nuevo enchufe de cable Micro-B, que consiste en un enchufe de cable Micro-B USB 1.x/2.0 estándar, con un enchufe adicional de 5 pines «apilado» a un lado.

De esa manera, el conector host USB 3.0 Micro-B preservó su compatibilidad con los enchufes de cable USB 1.x/2.0 Micro-B, permitiendo que los dispositivos con puertos USB 3.0 Micro-B funcionen a velocidades USB 2.0 en cables USB 2.0 Micro-B.

En términos de las conexiones reales dentro de los conectores USB 3, las conexiones D+ y D originales permanecen, junto con la alimentación y la tierra, pero se utilizan nuevos controladores y receptores equilibrados por pares trenzados para la transferencia de datos SuperSpeed.

Estas líneas están etiquetadas como StdA_SSRX+ y StdA_SSRX- para el lado de recepción y StdA_SSTX+ y StdA_SSTX- para el lado de transmisión.

PINOUT DEL CONECTOR USB 3.0 / USB 3.1
NÚMERO DE PIN NOMBRE DE LA CONEXIÓN COLOR DEL ALAMBRE
1 VBUS rojo
2 D- blanco
3 D+ verde
4 GND NEGRO
5 StdA_SSRX- azul
6 StdA_SSRX+ Amarillo
7 GND_DRAIN suelo
8 StdA_SSTX- Púrpura
9 StdA_SSTX+ Naranja
cáscara escudo Carcasa del conector

Gestión de energía

La especificación USB 3.0 incorpora nuevas características de gestión de energía que son mucho más sofisticadas que antes. Incluye soporte para una variedad de estados, incluyendo: estados inactivos, dormidos y de suspensión. USB 3 también es compatible con la gestión de energía a nivel de enlace, dispositivo y función.

La capacidad de energía del bus también se ha aumentado a 900 mA. Este es un aumento del 80 % con respecto al USB 2.0, que estaba en 500 mA.

USB 3, tanto 3.0 como 3.1, son capaces de proporcionar las velocidades de transferencia de datos necesarias para muchas aplicaciones para las que se utilizan conexiones USB. El aumento de la velocidad es parcialmente importante en áreas como las copias de seguridad de datos para PC, donde el aumento de los niveles de datos significa que las velocidades más altas de USB 3.0 y USB 3.1 son bienvenidas. Las mejoras de velocidad también se sienten en muchas otras áreas en las que es necesario transferir grandes cantidades de datos rápidamente a través de una interfaz USB.