Introducción al USB 4
USB4 es el sistema USB especificado en la especificación USB4. El Foro de Desarrolladores de USB publicó su versión 1.0 el 29 de agosto de 2019. El nombre completo de USB4 es Bus Serie Universal de Cuarta Generación. Se basa en la tecnología de transmisión de datos Thunderbolt 3, desarrollada conjuntamente por Intel y Apple. La velocidad de transmisión de datos de USB4 puede alcanzar hasta 40 Gbps, el doble de la velocidad de la última versión lanzada, USB 3.2 (Gen2x2).
A diferencia de los estándares anteriores del protocolo USB, USB4 requiere un conector USB-C y la compatibilidad con USB PD para la alimentación. En comparación con USB 3.2, permite la creación de túneles DisplayPort y PCI Express. Esta arquitectura define un método para compartir dinámicamente un único enlace de alta velocidad con múltiples tipos de dispositivos terminales, lo que permite gestionar de forma óptima la transmisión de datos según el tipo y la aplicación. Los productos USB4 deben admitir un rendimiento de 20 Gbit/s y pueden alcanzar los 40 Gbit/s. Sin embargo, debido a la transmisión por túnel, al transmitir datos mixtos, incluso con una velocidad de transmisión de 20 Gbit/s, la velocidad real de transmisión de datos puede ser superior a la de USB 3.2 (USB 3.1 Gen 2).
USB4 se divide en dos versiones: 20 Gbps y 40 Gbps. Los dispositivos con interfaz USB4 disponibles en el mercado pueden ofrecer la velocidad de 40 Gbps de Thunderbolt 3 o una versión reducida de 20 Gbps. Si desea adquirir un dispositivo con la mayor velocidad de transmisión, es decir, 40 Gbps, lo mejor es consultar las especificaciones antes de comprarlo. Para aplicaciones que requieren transmisión de alta velocidad, elegir el cable USB 3.1 C a C adecuado es fundamental, ya que es el componente clave para alcanzar una velocidad de 40 Gbps.
Mucha gente confunde la relación entre USB4 y Thunderbolt 4. De hecho, tanto Thunderbolt 4 como USB4 se basan en el protocolo Thunderbolt 3. Se complementan y son compatibles. Ambas interfaces son de tipo C y alcanzan una velocidad máxima de 40 Gbps.
En primer lugar, el cable USB4 al que nos referimos es el estándar de transmisión USB, una especificación de protocolo relacionada con el rendimiento y la eficiencia de la transmisión USB. USB4 puede entenderse como la "cuarta generación" de esta especificación.
El protocolo de transmisión USB fue propuesto y desarrollado conjuntamente por varias empresas, entre ellas Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC y Nortel, en 1994. Se lanzó como versión USB V0.7 el 11 de noviembre de 1994. Posteriormente, en 1995, estas empresas fundaron una organización sin ánimo de lucro para promover y apoyar el USB, denominada USB Implementers Forum, que es la conocida USB-IF, y que ahora es la organización de estandarización del USB.
En 1996, la USB-IF propuso oficialmente la especificación USB 1.0. Sin embargo, la velocidad de transmisión de USB 1.0 era de tan solo 1,5 Mbps, la corriente de salida máxima era de 5 V/500 mA y, en aquel entonces, existían muy pocos periféricos compatibles con USB, por lo que los fabricantes de placas base rara vez diseñaban interfaces USB directamente en la placa base.
▲USB 1.0
En septiembre de 1998, USB-IF publicó la especificación USB 1.1. En esta ocasión, la velocidad de transmisión aumentó a 12 Mbps y se corrigieron algunos detalles técnicos de USB 1.0. La corriente de salida máxima se mantuvo en 5 V/500 mA.
En abril de 2000 se presentó el estándar USB 2.0, con una velocidad de transmisión de 480 Mbps (60 MB/s), 40 veces superior a la del USB 1.1. Su corriente de salida máxima es de 5 V/500 mA y utiliza un conector de 4 pines. El USB 2.0 sigue vigente hoy en día y se considera el estándar USB de mayor duración.
A partir del USB 2.0, USB-IF demostró su “talento único” para cambiar nombres.
En junio de 2003, USB-IF renombró las especificaciones y estándares de USB, cambiando USB 1.0 a USB 2.0 versión de baja velocidad, USB 1.1 a USB 2.0 versión de velocidad completa y USB 2.0 a USB 2.0 versión de alta velocidad.
Sin embargo, este cambio tuvo poco impacto en la situación actual en ese momento, porque USB 1.0 y 1.1 básicamente habían dejado atrás la etapa histórica.
En noviembre de 2008, el Grupo Promotor de USB 3.0, integrado por gigantes de la industria como Intel, Microsoft, HP, Texas Instruments, NEC y ST-NXP, finalizó el estándar USB 3.0 y lo publicó. Su nombre oficial fue «SuperSpeed». El Grupo Promotor de USB es el principal responsable del desarrollo y la formulación de los estándares de la serie USB, cuya gestión se transferirá posteriormente a USB-IF.
La velocidad máxima de transmisión de USB 3.0 alcanza los 5,0 Gbps, lo que equivale a 640 MB/s. La corriente de salida máxima es de 5 V/900 mA. Es totalmente compatible con USB 2.0 y admite transmisión de datos dúplex completo (es decir, puede recibir y enviar datos simultáneamente, mientras que USB 2.0 es semidúplex), además de contar con mejores capacidades de administración de energía y otras características.
El USB 3.0 utiliza un diseño de 9 pines. Los primeros 4 pines son iguales a los del USB 2.0, mientras que los 5 restantes están diseñados específicamente para USB 3.0. Por lo tanto, se puede determinar si se trata de USB 2.0 o USB 3.0 por la disposición de los pines.
En julio de 2013 se lanzó el USB 3.1, con una velocidad de transmisión de 10 Gbps (1280 MB/s), que se anunciaba como SuperSpeed+, y el voltaje máximo de alimentación permitido se elevó a 20 V/5 A, lo que equivale a 100 W.
La mejora de USB 3.1 con respecto a USB 3.0 fue muy evidente. Sin embargo, poco después, USB-IF renombró USB 3.0 como USB 3.1 Gen1 y USB 3.1 como USB 3.1 Gen2.
Este cambio de nombre causó problemas a los consumidores, ya que muchos comerciantes sin escrúpulos solo indicaban en el empaque que los productos eran compatibles con USB 3.1, sin especificar si se trataba de la primera o segunda generación (Gen1 o Gen2). De hecho, el rendimiento de transmisión de ambas es bastante diferente, y los consumidores podrían caer en la trampa sin darse cuenta. Por lo tanto, este cambio de nombre fue una mala decisión para la mayoría de los consumidores.
En septiembre de 2017 se lanzó USB 3.2. Bajo el estándar USB Tipo-C, admite dos canales de 10 Gbps para la transmisión de datos, con una velocidad de hasta 20 Gb/s (2500 MB/s), y la corriente de salida máxima sigue siendo de 20 V/5 A. Otros aspectos presentan mejoras menores.
▲El proceso de cambios de nombre de USB
Sin embargo, en 2019, USB-IF propuso otro cambio de nombre. Renombró USB 3.1 Gen1 (que era el USB 3.0 original) como USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 (que era el USB 3.1 original) como USB 3.2 Gen2 y USB 3.2 como USB 3.2 Gen 2×2.
Presente y futuro: El gran avance del USB4
Ahora que hemos llegado a USB4, echemos un vistazo a las mejoras y actualizaciones de este nuevo estándar de protocolo. En primer lugar, al tratarse de una actualización intergeneracional de "3" a "4", la mejora debe ser significativa.
Basándonos en toda la información que hemos recopilado, las nuevas características de USB4 se resumen de la siguiente manera:
1. Velocidad máxima de transmisión de 40 Gbps:
Mediante la transmisión de doble canal, la velocidad de transmisión máxima teórica de USB4 debería poder alcanzar los 40 Gbps, que es la misma que la de Thunderbolt 3 (en adelante, “Thunderbolt 3”).
De hecho, USB4 tendrá tres velocidades de transmisión: 10 Gbps, 20 Gbps y 40 Gbps. Por lo tanto, si desea comprar un dispositivo con la mayor velocidad de transmisión, es decir, 40 Gbps, le conviene consultar las especificaciones antes de comprarlo.
2. Compatible con interfaces Thunderbolt 3:
Algunos dispositivos USB4 (no todos) también pueden ser compatibles con interfaces Thunderbolt 3. Es decir, si tu dispositivo tiene una interfaz USB4, es posible que también puedas conectar un dispositivo Thunderbolt 3 externamente. Sin embargo, esto no es obligatorio. La compatibilidad depende de las especificaciones del fabricante del dispositivo.
3. Capacidad de asignación dinámica de recursos de ancho de banda:
Si utilizas el puerto USB 4.0 para conectar una pantalla y transferir datos simultáneamente, el puerto asignará el ancho de banda correspondiente según la situación. Por ejemplo, si el vídeo solo requiere el 20 % del ancho de banda para una pantalla 1080p, el 80 % restante podrá utilizarse para otras tareas. Esto no era posible con USB 3.2 ni con versiones anteriores, donde el modo de funcionamiento del USB era por turnos.
4. Todos los dispositivos USB4 serán compatibles con USB PD.
USB PD (USB Power Delivery o transmisión de energía USB) es uno de los protocolos de carga rápida más utilizados actualmente. Fue desarrollado por la organización USB-IF. Esta especificación permite alcanzar voltajes y corrientes más elevados, con una transmisión de potencia máxima de hasta 100 W, y la dirección de la transmisión de energía puede cambiarse libremente.
Según la normativa de USB-IF, el formato estándar de la interfaz de carga USB PD actual debería ser USB Tipo-C. En la interfaz USB Tipo-C, existen dos pines, CC1 y CC2, que se utilizan para la configuración de los canales de comunicación PD.
5. Solo se puede utilizar la interfaz USB Tipo-C
Con la característica mencionada, es lógico que sepamos que USB4 solo funciona con conectores USB Tipo-C. De hecho, no solo USB PD, sino también otros estándares recientes de USB-IF, solo son compatibles con Tipo-C.
6. Puede ser compatible con versiones anteriores de protocolos.
USB4 puede utilizarse junto con dispositivos y puertos USB 3 y USB 2. Es decir, es retrocompatible con los estándares de protocolo anteriores. Sin embargo, no admite USB 1.0 ni 1.1. Actualmente, las interfaces que utilizan este protocolo prácticamente han desaparecido del mercado.
Por supuesto, al conectar un dispositivo USB 4 a un puerto USB 3.2, no podrá transmitir a una velocidad de 40 Gbps. Y la interfaz USB 2, ya obsoleta, no se volverá más rápida simplemente por conectarse a una interfaz USB 4.
Fecha de publicación: 21 de julio de 2025
