USB 1.1, 2.0, 3.0 e 4.0 (USB4) são as principais versões do USB, padrão de conexão com fio lançado há três décadas. Novas versões da tecnologia se diferenciam em características como velocidade de transferência de dados e capacidade de fornecimento de energia.
A primeira versão oficial foi o USB 1.0, lançado em 1996. Mas foi o USB 1.1, introduzido em 1998 com compatibilidade melhorada, que tornou a tecnologia conhecida para conectar periféricos a computadores.
A seguir, o Tecnoblog mostra as principais características das versões do USB, incluindo velocidades e conectores compatíveis com cada uma.
Quais são as principais versões do USB?
O padrão USB tem quatro versões principais que foram adotadas em grande escala: USB 1.1, 2.0, 3.0 e 4.0 (USB4).
Além disso, especificações como USB 3.0 e USB4 receberam pequenas revisões geracionais, como o USB 3.1 e o USB4 2.0, que aumentaram a velocidade do protocolo ou incluíram suporte a novos tipos de sinais de dados.
USB 1.0 e 1.1
O USB 1.0 foi lançado em 1996 como a versão que introduziu a tecnologia à indústria. Tem transferência de dados de 1,5 Mb/s em modo Low Speed (baixa velocidade) ou de 12 Mb/s em modo Full Speed (velocidade máxima).
A tecnologia só ganhou mercado a partir de 1998, quando o USB 1.1 foi anunciado com ajustes técnicos que superaram as limitações de compatibilidade com computadores e periféricos da versão 1.0. O USB 1.1 manteve as velocidades de 1,5 Mb/s e 12 Mb/s.
O USB 1.0 e o USB 1.1 introduziram ainda o Plug and Play (conecte e use), permitem alimentação elétrica de 2,5 W, e são compatíveis com os conectores USB-A e USB-B.
USB 2.0
O USB 2.0 surgiu em 2000 trazendo taxa de transferência de dados máxima de 480 Mb/s, o que fez a versão receber a marca High Speed (ou Hi-Speed). Essa velocidade tornou a tecnologia ainda mais popular, inclusive para alimentação elétrica, embora o USB 2.0 tenha mantido a potência de 2,5 W.
A compatibilidade com as versões 1.0 e 1.1 foi mantida, assim como com os conectores USB-A e USB-B. O USB 2.0 também introduziu os conectores mini-USB e micro-USB, ambos com dimensões reduzidas, além de suportar o conector USB-C.
USB 3.0, 3.1 e 3.2
O USB 3.0 surgiu em 2008 com taxa de transferência de até 5 Gb/s (SuperSpeed) e alimentação elétrica de 4,5 W. A versão também introduziu o conector USB-A de nove pinos, com fios adicionais para o fluxo de dados, além de suportar o conector USB-C.
Em 2013, o USB 3.1 aumentou a velocidade para 10 Gb/s (SuperSpeed+) e introduziu o padrão USB Power Delivery para alimentação elétrica de até 100 W. O USB 3.2 foi lançado em 2017 como uma atualização que eleva a taxa de transferência de dados para 20 Gb/s.
Com o lançamento do USB 3.2, a USB Implementers Forum mudou a nomenclatura dessas versões na tentativa de padronizá-las:
- De USB 3.0 para USB 3.2 Gen 1
- De USB 3.1 para USB 3.2 Gen 2
- De USB 3.2 para USB 3.2 Gen 1×2 (10 Gb/s) e USB 3.2 Gen 2×2 (20 Gb/s)
USB4 e USB4 2.0
O USB4 foi anunciado em 2019 como uma versão com transferência de dados de até 40 Gb/s. Isso é possível porque a tecnologia é baseada no padrão Thunderbolt, que suporta a mesma velocidade nas versões 3 e 4. O USB4 também trabalha com o USB Power Delivery de 100 W para alimentação elétrica e requer conector USB-C.
O USB4 2.0 foi revelado em 2022 para permitir taxas de transferência de dados de até 80 ou 120 Gb/s, de acordo com o modo de operação. Essa versão também traz uma implementação do USB Power Delivery que oferece até 240 W para alimentação elétrica.
A denominação oficial dessas versões é “USB4” em vez de USB 4.0, com a sigla da tecnologia e o número da versão escritos sem espaço entre eles.
Quais são as diferenças entre USB 1.1, 2.0, 3.0 e 4.0?
As versões de USB 1.1, 2.0, 3.0 e 4.0 se diferenciam em características como taxa de transferência de dados, capacidade de alimentação elétrica e conectores compatíveis. Confira, a seguir, o que muda em cada versão.
1. Velocidade de transferência
A taxa de transferência, ou velocidade, expressa a quantidade de dados que é transferida de um dispositivo a outro em um período de tempo. No USB, a medida é dada em Mb/s (megabits por segundo) ou Gb/s (gigabits por segundo).
Cada versão do USB têm uma taxa nominal, isto é, uma velocidade máxima de transferência de dados. A taxa de transmissão real, aquela que é efetivamente atingida, varia de acordo com fatores como qualidade do cabo e tecnologias empregadas nos dispositivos conectados. As taxas nominais do USB são estas:
| Versão | Taxa de transferência nominal | Ano de anúncio |
|---|---|---|
| USB 1.0 | 12 Mb/s | 1996 |
| USB 1.1 | 12 Mb/s | 1998 |
| USB 2.0 | 480 Mb/s | 2000 |
| USB 3.0 | 5 Gb/s | 2008 |
| USB 3.1 | 10 Gb/s | 2013 |
| USB 3.2 | 20 Gb/s | 2017 |
| USB4 | 40 Gb/s | 2019 |
| USB4 2.0 | 120 Gb/s | 2022 |
2. Potência
A potência representa a quantidade de energia elétrica que um dispositivo pode fornecer a outro via conexão USB, a exemplo de um adaptador que faz carregamento da bateria de um celular.
As versões USB 3.1, 3.2 e USB4 suportam o padrão USB Power Delivery (USB-PD), logo, podem fornecer mais energia que as anteriores. Estas são as capacidades nominais de cada versão:
| Versão | Corrente | Tensão | Potência |
|---|---|---|---|
| USB 1.0 | 500 mA | 5 V | 2,5 W |
| USB 1.1 | 500 mA | 5 V | 2,5 W |
| USB 2.0 | 500 mA | 5 V | 2,5 W |
| USB 3.0 / 3.1 / 3.2 | 900 mA | 5 V | 4,5 W |
| USB 3.1 / 3.2 com USB-PD | 5 A | 20 V | 100 W |
| USB4 com USB-PD | 5 A | 20 V | 100 W |
| USB4 2.0 com USB-PD | 5 A | 48 V | 240 W |
Esses são os valores padronizados. Dependendo da capacidade de transmissão de energia do cabo, do carregador ou da porta USB em uso, determinados positivos podem alcançar potências inferiores ou superiores às estabelecidas para cada versão do USB.
3. Conectores
Conectores e portas USB são os padrões de conexão física da tecnologia. O mais conhecido é o conector USB-A, que tem formato retangular, e permite transmissão de dados e alimentação elétrica. Mas o conector USB-C vem se popularizando por ser mais moderno, menor e reversível (conecta de qualquer lado).
A compatibilidade entre os diferentes conectores USB varia de acordo com a versão da
tecnologia, como mostra a tabela abaixo:
| Versão | USB-A | USB-B | mini-USB | micro-USB | USB-C |
|---|---|---|---|---|---|
| USB 1.0 | Sim | Sim | Não | Não | Não |
| USB 1.1 | Sim | Sim | Sim | Não | Não |
| USB 2.0 | Sim | Sim | Sim | Sim | Sim |
| USB 3.0 | Sim | Sim | Não | Sim | Sim |
| USB 3.1 | Sim | Sim | Não | Sim | Sim |
| USB 3.2 | Não | Não | Não | Não | Sim |
| USB4 | Não | Não | Não | Não | Sim |
| USB4 2.0 | Não | Não | Não | Não | Sim |
Nas versões USB 3.x, a compatibilidade com os conectores USB-A, USB-B e micro-USB só é total com versões desses padrões que contam com pinos adicionais para transporte de dados.
4. Compatibilidade
Versões modernas do USB são combinadas com outras tecnologias para permitir fluxos de dados que vão além de compartilhamento de arquivos, como transmissões de áudio ou vídeo em resolução 8K. Estas são as integrações mais interessantes:
| Tecnologia | Integra com | Detalhes |
|---|---|---|
| Thunderbolt 3 e 4 | USB4 | Requer conexão USB-C; funciona com USB 3.x, mas com velocidades inferiores |
| Thunderbolt 5 | USB4 2.0 | Requer conexão USB-C; funciona com USB 3.x e USB4, mas com velocidades inferiores |
| DisplayPort 2.0 | USB4, USB4 2.0 | O recurso DisplayPort Alt Mode permite que a conexão funcione via porta USB-C |
| DisplayPort 2.1 | USB4, USB4 2.0 | O recurso DisplayPort Alt Mode é otimizado nesta versão |
| PCI Express | USB4, USB4 2.0 | Dispositivos baseados em PCIe, como GPUs externas, podem ser conectados a um PC com USB4 |
