Cables y conectores: conceptos básicos y características de los estándares USB, Lightning y Thunderbolt

Me confundo con los estándares de cables. Los variantes USB son los más accesibles y populares. Los cables Lightning son necesarios para la mayoría de los modelos de iPhone y iPad. Y los cables Thunderbolt son los más funcionales y rápidos, pero también los más caros y solo compatibles con un conjunto limitado de dispositivos.

Pero eso es solo la superficie. Cada estándar une cables con diferentes tipos de puertos y protocolos técnicos. Y estos detalles son importantes. Mi artículo me ayudará a entenderlo todo y a elegir el accesorio adecuado para mi smartphone, tableta, portátil o cualquier otro dispositivo.

Conceptos básicos

Por si acaso, empecemos por aclarar algunos términos técnicos que se utilizan para describir cables y dispositivos relacionados.

• Puerto — es el conector al final del cable que se utiliza para conectar a diferentes dispositivos. También se le llama conector, enchufe o interfaz. Simplemente tenga en cuenta que todo es lo mismo.
• Zócalo — es el agujero en la computadora, smartphone o cualquier otro dispositivo en el que se inserta el puerto del cable. Este elemento también se llama a menudo enchufe y puerto. Pero para evitar la confusión, utilizaré solo la palabra «zócalo».
• Protocolo de comunicación — es la estructura interna de cables y conectores que se encarga de la velocidad de transmisión de datos, la potencia de carga y otros parámetros importantes.

Cables USB

Empecemos con el estándar de cables más antiguo, popular y versátil — USB. Para conectar dispositivos móviles a adaptadores de alimentación y periféricos a computadoras, se utilizan principalmente cables USB. Las especificaciones para ellos las desarrolla la organización internacional sin fines de lucro USB-IF.

Puertos USB

La forma de cada conector USB, al igual que el diseño de cualquier conector USB, se ajusta a uno de los tres tipos básicos: A, B o C. De este factor depende la compatibilidad física del cable con ciertos dispositivos. Cada conector solo se puede conectar a un dispositivo con un puerto del mismo tipo. Por ejemplo, el puerto USB-C solo es compatible con un puerto USB-C.

USB-A (o Tipo-A). Los conectores de este tipo son algunos de los más comunes. En todos los portátiles y computadoras de sobremesa, así como en muchos adaptadores de alimentación y bancos de energía, hay al menos un puerto para conectores USB-A. Estos conectores tienen una forma rectangular simétrica y son los más anchos.

USB-B (o Tipo-B). Estos conectores se encuentran mucho menos comunes. Por lo general, se utilizan para conectar cables a puertos de impresoras, escáneres y otros periféricos grandes. Los puertos tipo USB-B son significativamente más estrechos que los conectores USB-A, pero más gruesos.

Mini USB-A y Mini USB-B. Los puertos USB-A y USB-B tienen versiones miniaturas diseñadas para conectar dispositivos compactos como cámaras digitales. Sin embargo, ahora son poco comunes.

Puertos Mini USB-A y Mini USB-B

Micro USB-A y Micro USB-B. Con el tiempo, las versiones miniaturas fueron reemplazadas por variantes aún más reducidas de conectores – puertos micro USB-A y USB-B. Los sockets para estos conectores todavía se utilizan en algunos micrófonos, auriculares, bancos de poder, teléfonos inteligentes y otros dispositivos pequeños.

Puertos Micro USB-A y Micro USB-B

USB-C (o USB Type-C). El tipo de conector más reciente, que está ganando popularidad rápidamente. Estos puertos tienen una forma ovalada alargada y, a diferencia de otros, pueden insertarse en los sockets en cualquier dirección. Esto es muy conveniente.

Los puertos USB-C son lo suficientemente compactos como para ser adecuados para dispositivos móviles. Otra ventaja de este tipo es la compatibilidad con los protocolos más rápidos y nuevos. Además, algunos puertos USB-C admiten el modo de visualización de video en DisplayPort Alt Mode, así como las tecnologías de carga rápida más recientes, como Power Delivery 3.1. Debido a estas características, los conectores USB-C deberían reemplazar a todos los demás en el futuro.

Protocolos USB

La organización USB-IF ha lanzado ya cuatro versiones (o revisiones) del protocolo diseñado para controlar el funcionamiento de los cables USB. Algunas de ellas tienen sus subversiones. La diferencia entre las revisiones radica en la velocidad de transferencia de datos y la compatibilidad con los tipos de puertos.

He probado cada cable y he descubierto que sus capacidades se ajustan a los parámetros de la última versión que admite. Lo mismo ocurre con cada conector. Al mismo tiempo, todas las revisiones del protocolo USB mantienen la compatibilidad con las anteriores. Sin embargo, para que un cable utilice al máximo las capacidades del dispositivo conectado, debe admitir la misma revisión que el conector del dispositivo, o una más reciente. De lo contrario, la velocidad de transferencia de datos puede quedar limitada por las capacidades de una versión más antigua.

Los nombres de las revisiones merecen una atención especial. USB-IF ha renombrado algunas de ellas con fines comerciales, lo que ha llevado a los usuarios a crear memes al respecto. Esperamos que nuestra tabla les ayude a entender las diferentes versiones del protocolo USB, incluyendo sus nombres.

Nombre del protocolo

Nombres alternativos y anteriores

Año de lanzamiento

Velocidad de datos

Tipo de puertos

USB-A, USB-B, Mini USB-A, Mini USB-B, Micro USB-A, Micro USB-B, USB-C

SuperSpeed USB
USB 3.1 Gen 1

USB-A, Micro USB-B, USB-C

SuperSpeed+ USB
SuperSpeed USB 10 Gbps
USB 3.1 Gen 2

USB-A, Micro USB-B, USB-C

SuperSpeed USB 20 Gbps
USB 3.2 Gen 2×2

Cables Thunderbolt

El estándar Thunderbolt surgió como resultado de la colaboración entre las empresas Intel y Apple. Puedo considerar esta tecnología como una alternativa más avanzada a USB.

Los cables Thunderbolt suelen transmitir datos más rápido y se caracterizan por su funcionalidad extendida. Con ellos, por ejemplo, puedo conectar tarjetas de video externas a mis laptops o incluso varios monitores a un solo puerto a través de una conexión en serie. El estándar USB no puede hacerlo. Sin embargo, estos cables cuestan más caros. Además, en el mercado hay relativamente pocos dispositivos que puedan presumir de una compatibilidad total con Thunderbolt.

Puertos Thunderbolt

Los cables Thunderbolt antiguos utilizaban puertos en formato MDP (o Mini-DisplayPort). Son conectores estrechos pero bastante gruesos. Los primeros puertos con soporte Thunderbolt aparecieron en laptops Apple MacBook Pro.

Puertos Thunderbolt MDP y USB-C

Más tarde, MDP fue reemplazado por conectores del tipo USB-C, sobre los que escribí anteriormente. De esta manera, los nuevos cables Thunderbolt se ajustan a los puertos USB-C estándar, lo que amplía significativamente la lista de dispositivos compatibles. Sin embargo, en cuanto a la compatibilidad entre Thunderbolt y USB-C, hay piedras ocultas que puedes leer un poco más abajo.

Protocolos Thunderbolt

Todos los cables Thunderbolt admiten no uno, sino varios protocolos. Por ejemplo, para conectar tarjetas de video, se utiliza el protocolo PCI Express, mientras que para transmitir señales de video a los monitores se utiliza DisplayPort. Es precisamente gracias a la multiprotocolaridad que este estándar ofrece más funciones que otros.

En este momento, ya hay cinco generaciones de cables Thunderbolt.

Se diferencian por la velocidad de transmisión, tipos de puertos y conjunto de protocolos compatibles.

Los cables y conectores de las dos primeras generaciones son compatibles entre sí. Se observa una compatibilidad similar desde la tercera hasta la quinta generación de Thunderbolt. Sin embargo, al utilizar un cable y conector de diferentes generaciones compatibles, la velocidad y otras posibilidades de conexión estarán limitadas por los parámetros del más antiguo de ellos.

Version del estándar

Año de lanzamiento

Velocidad de datos

Protocolos

Puerto

4xPCI Express 2.0
DisplayPort 1.1a

4xPCI Express 2.0
DisplayPort 1.2

4xPCI Express 3.0
DisplayPort 1.2
USB 3.1

4×PCI Express 3.0
DisplayPort 2.0
USB 4.0
USB 3.2
USB 3.1

Hasta 80 Gb/s en modo estándar o hasta 120 Gb/s para transmitir video a un monitor

4xPCI Express 4.0
DisplayPort 2.1
USB 4.2
USB 4.0

Compatibilidad entre Thunderbolt y USB-C

Como ya se mencionó, los cables Thunderbolt son compatibles con conectores tipo USB-C. Para ser precisos, se trata de cables de la tercera, cuarta y quinta generación, ya que todos ellos utilizan conectores USB-C.

Pero esta compatibilidad es plena solo en el caso de que el conector USB-C admita el estándar Thunderbolt, como el cable. Junto a tales conectores, suele indicarse un icono en forma de rayo – logotipo de la marca del estándar.

La información sobre el soporte de Thunderbolt también se puede verificar en las características del dispositivo.

Computadora iMac con puertos USB-C, marcados con el logotipo de Thunderbolt

Si el conector USB-C en su dispositivo no admite este estándar, el cable Thunderbolt conectado a ese puerto funcionará como un cable USB común. Esto se debe a que los tres últimos generaciones de Thunderbolt pueden utilizar protocolos USB de versiones 3.1-4.2 para la transmisión de datos.

Si las versiones del protocolo del conector y del cable no coinciden, las posibilidades de conexión se limitan a los parámetros de la versión más antigua de las dos. Por ejemplo, si se conecta un cable Thunderbolt 4 USB 4.0 a un conector USB-C 3.2, transmitirá datos a una velocidad de versión 3.2, es decir, hasta 20 Gb/s en lugar de 40 Gb/s. Las funciones adicionales del estándar, como la conexión de tarjetas de video, también estarán disponibles.

Cables Lightning

Lightning es un estándar propiedad de Apple. Estos cables están diseñados para conectar dispositivos móviles de la empresa a adaptadores de alimentación, computadoras y otros dispositivos. La mayoría de los modelos de iPhone, iPad y iPod solo son compatibles con cables Lightning. Sin embargo, fuera del ecosistema de Apple, este estándar no se utiliza.

Todos los cables Lightning utilizan el puerto homónimo, destinado al conector del dispositivo móvil Apple, y uno de los protocolos USB. Estos cables solo se diferencian en longitud y segundo puerto: generalmente es USB-A o USB-C.

La velocidad de transferencia máxima en todos los cables Lightning es de solo 480 Mb/s.

He notado que el estándar Lightning se queda atrás en comparación con los nuevos cables USB y, aún más, Thunderbolt. La potencia de carga máxima en Lightning también es significativamente más baja. Sin embargo, no hay que esperar que se desarrolle este estándar más allá – Apple lo ha abandonado en favor de USB. Para todos los dispositivos móviles de la empresa lanzados en 2023, se pueden utilizar cables USB-C estándar.

Cómo elegir el cable adecuado

1. Define los puertos. Los conectores del cable deben adaptarse a las ranuras de los dispositivos con los que planeas utilizarlo. Ten en cuenta que puede haber más de dos puertos. Por ejemplo, hay cables híbridos en venta con varios conectores de un mismo estándar o de diferentes estándares. Este accesorio te permite conectar varios dispositivos diferentes entre sí.

1. Verifica la compatibilidad de protocolos. Asegúrate de que el cable soporte los mismos protocolos y estándares que las ranuras de tus dispositivos. De lo contrario, el cable puede ser demasiado lento o no funcionar en absoluto.
2. Toma en cuenta los parámetros de transferencia de energía. La velocidad de carga depende no tanto de la pertenencia del cable a un estándar determinado, sino del tipo de puerto y del soporte a tecnologías de carga rápida como Power Delivery (PD), Quick Charge, SuperVooc, etc. Por ejemplo, los cables con puertos USB-C y soporte PD permiten una carga rápida a una potencia impresionante de hasta 240 W.
   Primero averigüe qué tecnología de carga rápida y potencia soporta la ranura de su dispositivo, y luego elija un cable con las mismas características.

1. No olvide las características adicionales. ¿Qué longitud de cable será cómoda para usted? ¿Debería el cable ser enrollado en espiral, lo que aumenta la ergonomía de los cables largos, o debería ser normal? ¿Qué forma de puertos le conviene: recta o angular? Preste atención a estos detalles pequeños pero importantes.

Conclusión

En la categoría de cables para carga y transferencia de datos, tres estándares dominan. La mayoría de los dispositivos admiten cables USB, por lo que son los más comunes y también los más baratos. Los cables del estándar Thunderbolt no son tan populares y disponibles, pero son más funcionales. Algunos de ellos se pueden utilizar en lugar de USB. Finalmente, los cables del estándar Lightning son indispensables para la mayoría de los iPhone y iPad, pero no se adaptan a los modelos más nuevos.

Cualquiera que sea el estándar que elija, antes de comprar un cable, asegúrese de prestar atención al tipo de puertos, así como a los protocolos de transferencia de datos y tecnologías de carga rápida admitidos. Además, no olvide la longitud del cable, la forma de los puertos y otras características de la construcción.