25 años de hacer conexiones con USB (después de tres intentos)

La versión 1.0 del estándar Universal Serial Bus (USB) se lanzó en enero de 1996. 25 años y tres intentos después, pasamos de las velocidades de 12 Mbit/s de USB 1.0 a las velocidades de 40 Gbit/s de USB4. Así es como USB conquistó el mundo.

El problema: luchar con puertos e IRQ

A principios de la década de 1990, conectar periféricos a PC era un desastre. Para configurar cualquier PC, tenía que utilizar un puñado de diferentes tipos de puertos y conectores incompatibles. Por lo general, incluían un puerto de teclado, un puerto serie RS-232 de 9 o 25 pines y un puerto paralelo de 25 pines. Además, los controladores de juegos de PC usaban su propio estándar de 15 pines y los ratones a menudo se conectaban a puertos serie o tarjetas propietarias.

Al mismo tiempo, los fabricantes de periféricos comenzaron a chocar con los límites de velocidad de datos en los puertos existentes utilizados para periféricos en las PC. La demanda de aplicaciones de telefonía, video y audio estaba creciendo. Tradicionalmente, los proveedores habían eludido estas limitaciones mediante la introducción de sus propios puertos propietarios que podían instalarse como tarjetas complementarias, pero eso agregaba costos y aumentaba los problemas de compatibilidad entre máquinas.

Y finalmente, agregar un nuevo periférico en una PC fue un dolor de cabeza. A menudo significaba configurar detalles técnicos como la configuración de IRQ, los canales DMA y las direcciones de E/S para que no entraran en conflicto con otros dispositivos instalados en el sistema. (Los usuarios promedio de computadoras ya no tienen que pensar en esto). Tenía que haber una manera más fácil.

La solución: USB

El alivio pronto vendría en forma de un puerto único que podría unificar la industria: el Universal Serial Bus. USB se originó como un proyecto conjunto de 1994 entre ocho firmas de alto perfil: Intel, Microsoft, IBM, Compaq, Digital Equipment Corporation, NEC y Northern Telecom. Después del desarrollo durante el próximo año y medio, el grupo publicó la especificación USB 1.0 el 15 de enero de 1996.

Lo que se les ocurrió fue un bus periférico de computadora en serie que usaba conectores simples de 4 pines que eran resistentes y económicos. El USB permitía conexiones de hasta 12 megabits por segundo (suficientes para las aplicaciones de red en ese momento) y podía servir hasta 127 dispositivos en un solo bus si se encadenaban mediante concentradores.

Lo mejor de todo es que el USB era completamente plug-and-play, lo que significaba que los dispositivos se configuraban automáticamente (o buscaban los controladores apropiados) cuando los enchufabas. No más luchas con IRQ. Y a diferencia de los estándares anteriores, el USB admitía el intercambio en caliente, lo que significaba que podía conectar y desconectar sus periféricos mientras la computadora aún estaba funcionando: no es necesario reiniciar cuando cambia algo tan simple como su mouse.

En ese momento, la industria también estaba considerando estándares competitivos como Firewire (IEEE 1394), Apple GeoPort, ACCESS.bus y SCSI. Pero la simplicidad y la flexibilidad de USB ganaron, especialmente cuando los proveedores demostraron que podían crear conjuntos de chips USB de costo relativamente bajo para concentradores y periféricos.

USB aparece en la naturaleza

La industria de las PC adoptó el USB lentamente al principio, con mejoras incrementales en el estándar durante varios años antes de que se afianzara la adopción generalizada. Microsoft admitió por primera vez USB en Windows 95 OSR 2.1 en agosto de 1997 (y también en Win NT en esa época).

Según ComputerWorld, la computadora de escritorio Unisys Aquanta DX, anunciada el 13 de mayo de 1996, fue la primera PC anunciada con puertos USB incorporados, aunque es posible que otros proveedores como IBM los hayan superado en el mercado. Los informes de Byte Magazine dicen que los conjuntos de chips USB no estuvieron disponibles a escala hasta mediados de 1996. Aún así, a fines de 1996, casi una docena de proveedores de PC habían anunciado PC que incluían puertos USB, generalmente dos puertos por máquina.

Incluso con cierto soporte inicial para USB de los fabricantes de PC, los periféricos USB que realmente podían usar los puertos eran pocos y distantes entre sí hasta alrededor de 1998. Hasta ese momento, casi todas las PC todavía se enviaban con puertos heredados, por lo que los fabricantes continuaron desarrollando y vendiendo dispositivos que los usó.

Un evento cambió drásticamente la disponibilidad de los periféricos USB. En agosto de 1998, Apple lanzó el iMac, una elegante máquina todo en uno que abandonó todos sus puertos heredados por USB. Por primera vez en más de una década, Apple había creado una máquina sin SCSI, ADB o puertos seriales, y los fabricantes de periféricos de Mac se vieron obligados a pasarse al USB de manera significativa.

Si bien Apple no puede reclamar el mérito exclusivo de la popularización del USB (hay un debate saludable al respecto en StackExchange), el fuerte enfoque de la prensa en la dependencia del USB del iMac trajo el puerto a la conciencia popular a lo grande por primera vez.

Pronto, esos periféricos Mac USB también estuvieron disponibles para PC con USB, y con un soporte saludable para USB en Windows 98, conjuntos de chips de menor costo y revisiones del estándar USB, el mercado de PC comenzó a adoptar USB con gusto alrededor del cambio de siglo. años 2000 Eventualmente, los teléfonos celulares también comenzaron a admitir conexiones USB, y la popularidad de USB no ha disminuido desde entonces.

USB a través de los años

Desde 1996, la capacidad de USB se ha expandido drásticamente, incluida la compatibilidad con tipos de conectores más nuevos y más pequeños y velocidades mucho más rápidas. En todo momento, el estándar ha sido mantenido por el USB Implementers Forum (USB-IF). Aquí hay algunos puntos destacados.

• USB 1.0 (1996): La introducción formal del estándar USB con conectores Tipo A y Tipo B. La alta velocidad es de 12 megabits/segundo, la baja velocidad es de 1,5 megabits/segundo.
• USB 1.1 (1998): esta versión corrigió errores en el estándar 1.0, incluidos problemas con concentradores USB, y se convirtió en el primer estándar USB ampliamente adoptado. También introdujo conectores USB Mini Tipo A y B.
• USB 2.0 (2001): Esto introdujo un nuevo modo de 480 megabits/segundo de mayor velocidad mientras conservaba la compatibilidad con dispositivos USB 1.1. Una revisión de 2007 introdujo conectores USB Micro por primera vez.
• USB 3.0 (2011): el estándar 3.0 introdujo una nueva tasa de datos de 5 gigabits por segundo llamada SuperSpeed. También introdujo nuevos conectores Tipo A, Tipo B y Micro con más pines para admitir la velocidad de datos más alta.
• USB 3.1 (2014): esto aumentó la tasa de datos USB a 10 gigabits/segundo. Alrededor de este tiempo, el USB-IF también introdujo el conector USB-C simétrico, que se puede enchufar de cualquier manera y aún funciona. (¡Ya no tendrá que voltear su dispositivo USB tres veces para encontrar la alineación correcta!)
• USB 3.2 (2017): con esta revisión, el USB subió a 20 gigabits/segundo y dejó obsoletos los conectores Tipo B y Micro a favor del Tipo C.
• USB 4.0 (2019): este estándar es compatible con Thunderbolt 3 y admite conexiones de hasta 40 gigabits/segundo. Todos los conectores que no sean USB-C han quedado obsoletos.

El futuro es USB

A partir de 2021, el USB sigue siendo fuerte, con una compatibilidad tan amplia que los conectores USB se han convertido de facto en tomas de corriente para cargar teléfonos inteligentes, tabletas, controladores de videojuegos, juguetes para niños que funcionan con baterías y artículos novedosos como calentadores de tazas de café y pequeños escritorios. aspiradoras.

USB no ha dejado de mejorar. USB4 muestra que la industria se toma en serio mantener el estándar competitivo a medida que las computadoras se vuelven más rápidas y los datos que intercambiamos entre dispositivos crecen cada vez más.

Incluso está avanzando: las tabletas iPad Pro de Apple abandonaron sus puertos Lightning patentados para USB-C, aunque Lightning todavía perdura en el iPhone y en muchos otros dispositivos Apple.

¡Feliz cumpleaños, USB!

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