USBfuddled: desvendando o ninho de rato do USB

Para obter mais ajuda com cabos, confira o novo livro de Glenn Fleishman, Take Control of Untangling Connections. Ele responde a perguntas comuns e ajuda na solução de problemas. Você aprenderá a reconhecer portas, identificar cabos de sua propriedade e comprar o melhor cabo para USB, Thunderbolt, Ethernet, DisplayPort, HDMI e áudio com o método mais rápido, melhor ou de maior fidelidade disponível.

É USB'd para ser fácil. Perdoe o trocadilho, mas você sabe o que quero dizer. USB costumava significar um tipo de conector para um computador: Tipo-A, que era plano, retangular e tinha uma orientação correta. Um periférico tinha um cabo conectado diretamente ou exibia uma porta USB tipo B: em blocos, quase quadrada e com apenas uma orientação correta também.

Ao longo do caminho, porém, acumulamos outros: Mini-B, um trapézio grosso usado pelas calculadoras gráficas da Texas Instruments, primeiros Amazon Kindles e outros dispositivos; e o Micro-B, um trapézio fino que se tornou a forma de carregamento de fato para dispositivos móveis, fones de ouvido e outros hardwares alimentados por bateria. Conectores mais obscuros também apareceram, como o USB 3.0 Micro-B largo e de formato estranho, que é mais comumente visto em discos rígidos externos.

A evolução para conectores USB-C logo após o lançamento do padrão USB 3.1 prometia simplicidade. Em vez de dispositivo host Tipo A e periférico Tipo B, Mini-B, Micro-B e outros, um único conector funciona para ambas as extremidades de uma conexão e transporta energia e dados. A energia pode fluir de qualquer maneira com o mesmo cabo: um computador carregando uma bateria ou telefone; uma bateria carregando um computador. Também é reversível em seu longo eixo, portanto, é impossível inseri-lo na orientação errada.

O USB-C deveria ser o último cabo de que você precisaria. Não funcionou dessa maneira.

O lado do hardware funciona muito bem: um plugue USB-C se encaixa em qualquer conector USB-C. Mas talvez o USB Implementers Forum (USB-IF), o grupo que gerencia o desenvolvimento do padrão USB, não tenha pensado totalmente na complexidade do que deve passar pela fiação USB e como comunicar isso de maneira eficaz: energia e vídeo juntamente com vários padrões diferentes para dados.

O problema é que o USB-C se tornou um conector para finalidades distintas e olhar para uma porta ou cabo raramente diz o suficiente para saber o que acontecerá quando você conectar o cabo. O conector USB-C é suportado (mas não obrigatório) por USB 3.1 e 3.2 e exigido por USB 4 (e Thunderbolt 3 e 4), embora até a versão 4 de cada especificação fossem padrões distintos que se entrelaçavam.

Conectar um cabo USB-C pode levantar todos os tipos de questões. Você obterá a velocidade máxima entre dois dispositivos? Você obterá a potência necessária para alimentar um computador ou recarregar uma bateria USB? Nada acontecerá, sem nenhuma pista do porquê? Muitas vezes não há como saber, mesmo que a embalagem do cabo descartada há muito tempo contenha todas essas respostas, porque você também precisa saber sobre as portas em ambas as extremidades.

Grande parte da confusão que todos enfrentamos decorre do fato de que toda a ação acontece nas entranhas de um computador, dispositivo móvel ou periférico. Quaisquer recursos de dados ou energia que uma porta USB-C possa oferecer por meio de um cabo para outro dispositivo dependem do host ou controlador periférico, um conjunto de chips e circuitos de gerenciamento de energia que implementam USB, Thunderbolt e outros padrões de hardware. Um controlador pode variar de um módulo autônomo adicionado a uma placa-mãe até uma integração profunda em um sistema em um chip como o M1 da Apple.

O cabo é o mediador externo entre dois dispositivos; ele sabe apenas transportar dados, não codificá-los ou decodificá-los. As pontas do cabo informam os dispositivos em cada extremidade sobre os tipos de dados que podem transportar de uma extremidade à outra. Isso depende de um pequeno chip embutido em cada plugue USB-C. (Muitos outros tipos de plugues, como USB 3.1 Tipo-A e Lightning, também contêm chips, o que é um dos motivos pelos quais os cabos são mais caros do que costumavam ser.) Os controladores podem transferir padrões diferentes na mesma "linha" e eles dependem de telegramas para ajudá-los a negociar o melhor método comum de falar um com o outro.