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USB 3.0, revolución de la velocidad

2009/03/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Las puertas automáticas son un buen acceso para los peatones. Excepto para los que llegan corriendo, las puertas pasan demasiado tiempo desde que detectan a las personas hasta que se abren para poder entrar a correr. Finalmente, la velocidad de la propia puerta ralentiza la entrada de la persona. En los ordenadores lo mismo, la velocidad de transmisión de datos depende de la “puerta”. En los ordenadores actuales, la puerta es el conector USB 2.0. Pronto el USB será 3.0, diez veces más rápido que el actual.
USB 3.0, revolución de la velocidad
01/03/2009 | Roa Zubia, Guillermo | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: G. Roa)

A partir de mediados de año estará disponible el nuevo conector USB 3.0, tal vez a final de año. En cualquier caso, los expertos esperan que para el año 2010 esté plenamente extendida entre los usuarios. Será la tercera versión del USB (la cuarta si contamos la primera versión antigua), por lo que vendrá con el nombre de USB 3.0.

La versión desplegada en la informática de hoy es USB 2.0, y la principal diferencia entre ambas será la velocidad de transmisión de datos. Según las mediciones publicadas por la empresa Microsoft, la versión USB 2.0 puede transmitir 480 megabits por segundo y la versión USB 3.0 4,8 gigabit. La nueva versión será 10 veces más rápida.

Para explicar esta velocidad se ha puesto un ejemplo en publicidad basado en el formato DiVX --uno de los formatos más utilizados para codificar películas en Internet-. La publicidad indica que las 40 películas guardadas en formato DiVX requieren aproximadamente 25 GB de memoria y que el nuevo USB se transmitirá en 70 segundos. El USB actual requiere aproximadamente 14 minutos y la primera versión unas 9 horas y media.

Fibra óptica

Quizá los datos del tiempo no se refieren al tiempo que necesita un ordenador doméstico, sino a los medidos en condiciones óptimas en los laboratorios de ingenieros. Pero los datos sirven para comparar una versión con la otra.

Logo USB. Mediante la presente se indican, entre otros, los puntos de conexión USB.
G. Roa

Los números son significativos: Con el lanzamiento del USB 2.0 se le denomina “USB de alta velocidad” ( Hi-Speed USB ). Y así era, sobre todo respecto a la versión anterior. La versión actual será aún más rápida, por lo que se le denomina USB superrápido ( SuperSpeed USB ). Por supuesto, las nuevas versiones siempre son mejores, más rápidas.

En este caso, la clave para aumentar la rapidez ha sido la fibra óptica. Transporte de la señal más rápido que los cables de cobre convencionales. No obstante, el nuevo USB tendrá ambos, es decir, las conexiones de cobre no desaparecerán. Así será compatible con versiones anteriores.

Cuando se comercializan las nuevas versiones, es necesario adaptar los ordenadores, los puntos de conexión no son los mismos que los anteriores, así como el software de los sistemas operativos del ordenador. Pero la filosofía de los conectores USB requiere que la nueva versión funcione también en las antiguas conexiones, al menos con las características de la versión antigua.

Un bit seguido del otro

Básicamente, el USB es un conector en serie. Como en todos los dispositivos digitales, la información es numérica, codificada en ceros y unos, que forman el código binario de los números 0 a 255, tomando los bits por octava. Estos números son los almacenados en las memorias y los que los procesadores toman para realizar operaciones matemáticas. Son grupos ordenados de ocho bits, bytes. Por ello, hay dos formas de transmitir un byte: el envío sucesivo de los bits --transmisión en serie - o el envío simultáneo de los ocho --paralelo--. USB transporta bits en serie. Es la sigla del término Universal Serial Bus, el bus universal que funciona en serie.

(Foto: G. Roa)

Nació con el objetivo de unificar conectores en serie. En 1996 se unieron al proyecto siete grandes empresas: IBM, Intel, Microsoft, Northern Telecom, Compaq, Digital Equipment Corporation y NEC. Querían hacer un estándar. Y se decidió que este estándar funcionaría en serie, es decir, se trataría de un conector que envía sucesivamente los bits.

De hecho, las conexiones en paralelo son más rápidas. Por eso se utilizan, por ejemplo, para amarrar las impresoras al ordenador; la conexión del cable de comunicaciones tiene muchas patillas, más de ocho: de cada patita llega un bit a la impresora y otras se utilizan para controlar. Como los bits llegan por ocho, la información va más rápido que el envío en serie. Pero da algunos problemas, sobre todo cuando el cable es muy largo. Las ocho señales se deben enviar y recibir simultáneamente, es decir, las ocho deben estar sincronizadas. Cuanto más largo sea el cable, más difícil es sincronizar correctamente la transmisión.

4 cables

Por todo ello se decidió que los USB funcionaran en serie. Sólo utiliza cuatro cables, por lo que el conector tiene insertados al final cuatro puntas de hilo de cobre. Utiliza dos cables para enviar datos (uno en una dirección y otro en sentido contrario), otro para enviar una corriente de 5 voltios y el último es la toma de tierra.

La posición de los cables es importante. Los emisores de datos en ambas direcciones van enrollados entre sí. En esta posición se minimiza la influencia del campo magnético de cada cable sobre el otro cable, no modificándose ni perdiendo datos durante la transmisión.

Se ven los extremos de cuatro cables mirando hacia el interior del USB.
G. Roa

La versión USB 3.0 tendrá todas estas características pero adaptadas al nuevo dispositivo, ya que desde noviembre de 2008 todas las características de la tercera versión están disponibles en la web usb.org. En él se detallan todos los detalles técnicos; por ejemplo, las señales que transmite el cero y las que transmite el conjunto, el número de voltios que deben tener, el tamaño del conector necesario, cómo deben ser todas las formas y componentes, etc.

El nuevo USB aún no ha llegado, pero sí información sobre él. Empezaremos a utilizar en unos meses y la versión actual quedará obsoleta. El ser humano tiene una gran facilidad para adaptarse a los buenos cambios.

Electricidad
La revolución del primer USB no fue compatible. Otros conectores más rápidos y modernos, como FireWire, también han estado vigentes. El nuevo USB supuestamente será más rápido que FireWire, pero eso está a punto de verlo.
La verdadera revolución fue que además de los datos, el USB también transmite electricidad. Por tanto, un periférico puede recibir la corriente eléctrica desde el ordenador y no necesita estar enchufado. Paralelamente se consigue el efecto Plug-and-Play. Es decir, conectando un periférico, el ordenador lo reconoce y el periférico se pone en marcha sin necesidad de iniciar el ordenador. Para ello, el sistema operativo debe disponer de un software propio. El nuevo USBN va a necesitar un nuevo software en el sistema operativo; al final, cuando llegue el USB 3.0, necesitaremos nuevos ordenadores para disfrutar de todas las ventajas.
Esperando nuevo USB
El primer USB se elaboró en 1996 y el que hoy utilizamos en el año 2000. Y estamos a la espera del tercero. Las características técnicas ya están consensuadas desde noviembre de 2008, pero también es necesario adaptar los ordenadores y sistemas operativos para poder utilizar el nuevo USB. El nuevo sistema operativo Windows 7, por ejemplo, no permite el uso del USB 3. Parece que la cuestión se alargará un poco.
El único prototipo de la nueva versión del USB ha sido presentado por la empresa Seagate.
(Foto: Seagate)
Pero la publicidad ha llegado. Dicen que es diez veces más rápido que la segunda versión, pero en muchos blogs informáticos se ha cuestionado este dato. ¡Los discos duros actuales no funcionan tan rápido! Se cree que cuando lanzan USB 3.0 la velocidad de los discos duros también aumentará, pero es difícil saber cuánto aumentará. Por ello, la llegada del nuevo USB ha generado grandes expectativas.
Puente Roa, Guillermo
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