USB e Thunderbolt: o passado, presente e futuro das conexões mais versáteis do seu PC

A quarta geração torna USB e Thunderbolt mais compatíveis do que nunca

A conexão USB já faz parte da vida das pessoas e é o tipo de coisa que a gente usa com muita naturalidade. Já a conexão Thunderbolt surgiu mais recentemente e é um pouco menos conhecida. Conforme as duas tecnologias caminham para sua quarta geração, teremos um marco muito importante na história dessas conexões, então resolvemos fazer um vídeo e um artigo pra explicar melhor como surgiram essas tecnologias, como elas se espalharam tão rápido e o futuro desses importantes componentes.

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O surgimento do USB

As conexões para diferentes periféricos no PC já foram bem complicadas. Basicamente cada componente tinha uma conexão própria, ou precisava de adaptadores para se encaixar numa outra. O mouse e teclado tinha um tipo de conexão, a impressora outro, o joystick outro, e por aí vai. Essas conexões eram chamadas de portas seriais e portas paralelas.

Em 1995 o USB-IF lançava a primeira versão do USB

Foi pra resolver esse problema que gigantes da indústria como Intel, Microsoft, HP e outras empresas, se reuniram para criar um padrão universal. Um barramento serial universal. Em inglês fica Universal Serial Bus - USB. E foi em 1995 que o USB 1.0 surgiu, a primeira versão da tecnologia disponibilizada para o público em geral. Mas foi a segunda versão mainstream dele que realmente começou a aparecer nas máquinas por aí, o USB 1.1, oferecendo velocidades de até 12Mbps, mas podendo chegar a números bem menores como 1,5Mbps para ser compatível com periféricos como o teclado e o mouse.

Depois que foi estabelecido o novo padrão, o grupo de empresas responsáveis - chamado USB-IF (Implementers Forum) - passou a focar na velocidade da conexão.

As gerações do novo padrão

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O USB 2.0 chegou por volta do ano 2000 e foi quando a tecnologia começou realmente a ser difundida e ficar popular. Uma das coisas que mais ajudou nessa popularização foi o imenso incremento na velocidade em relação à primeira geração: a conexão saltou para 480 Mbps - isso sem perder a compatibilidade com as velocidades da geração anterior.

Essa altíssima taxa de transferência, em relação ao que tinha na época, permitiu novas possibilidades e funcionalidades para o USB, popularizando a solução. Uma delas sendo os famosos pendrives, que começaram a bombar naquela época e meio que ajudaram a terminar de matar os drives de disquete.

Mais velocidade aumentou a variedade de dispositivos

O USB 3.0 chegou em 2010 e na gravação desse vídeo é a versão mais atual da conexão. O padrão salta a velocidade para 4.8Gbps, de novo um aumento incrível na taxa de transferência. Aqui alcançamos um nível que dá pra usar um sistema operacional todo rodando diretamente de um drive externo, usando a conexão USB.

USB antes de falar de 3.1 e Type-C, vamos passar para o Thunderbolt primeiro, para nos manter no assunto de velocidade.

A criação do Thunderbolt

A conexão Thunderbolt foi desenvolvida pela Intel em parceria com a Apple com foco total em velocidade. USB leva universal até no nome, então sempre teve uma preocupação bem grande com seu custo de implementação, não apenas com a velocidade. Essa tecnologia então "aceita" ser mais cara, para oferecer uma solução bem mais rápida.

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Thunderbolt já se chamou Light Peak, e usava conexão mini-displayport

A Intel começou a falar da conexão pela primeira vez com o nome de Light Peak. A ideia partiu de usar o cobre, um material já comum em cabos de energia, para transferir dados também. A empresa afirma que o cobre até superou suas expectativas no uso de transferência de dados, oferecendo a vantagem final de, além de ser rápido, ser capaz de conduzir uma grande quantidade de energia para ligar periféricos que exigem mais. Uma diferença importante do USB que, dependendo do dispositivo, exige uma fonte extra de energia para mantê-lo ligado.

Foi na parceria com a Apple que surgiu o nome Thunderbolt. A conexão fez sua estreia em 2011, num MacBook Pro. O formato era o mesmo do mini-displayport, sendo diferenciado pelo ícone de um trovãozinho com uma seta. Logo nessa primeira versão a tecnologia prometia até 10Gbps, mais que o dobro dos 4,8Gbps que o USB 3.0 alcançou no seu lançamento em 2010.

Evolução do Thunderbolt

Em 2013 veio o Thunderbolt 2, que representava uma evolução nas capacidades da primeira versão, mas nenhuma mudança tão grande na estrutura da tecnologia. Foi alcançada a velocidade de 20Gbps juntando dois canais de 10Gbps num mesmo cabo. O principal objetivo dessa nossa iteração da conexão foi permitir aumentar as possibilidades com vídeos em 4K. A geração incorpora suporte a DisplayPort 1.2 e pode, por exemplo, transferir vídeo em 4K enquanto exibe esse mesmo vídeo num monitor dedicado ao mesmo tempo.

Thunderbolt 3 passa a usar o formato de conexão USB-C

Mais dois anos depois, em 2015, chegou o Thunderbolt 3 alcançando até 40Gbps de velocidade e oferecendo um formato compatível com o USB-C. A mudança no formato foi porque mini-displayport não se popularizou como a Intel imaginou que poderia acontecer e o USB-C se mostrou uma boa solução mesmo em altas velocidades. Um uso que ficou bem popular para a conexão, por exemplo, são aqueles hubs de GPU externa.

Paramos de falar um pouco do USB pra falar do Thunderbolt primeiro e poder trazer a evolução das duas tecnologias em conjunto, pra falar desse momento de intersecção entre as conexões. 

Novos nomes do USB 3 e o Tipo-C

O USB 3.0 alcança até 4,8Gbps, vamos arredondar pra 5. Mas já temos no mercado a nova versão dele, 3.1, que bate os mesmos 10Gbps da primeira geração do Thunderbolt. Enquanto gravamos este vídeo, a versão 3.2 já é oficial, alcançando 20Gbps, mas ainda não vemos por aí no mercado de produtos finalizados.

É importante fazer aqui, no entanto, uma pequena explicação a respeito da nomenclatura atual do USB. Os nomes técnicos mudaram e há também novos nomes comerciais que devem ser considerados. A ideia é chamar tudo de USB 3.2:

- Era 3.0 -> vira 3.2 Gen 1 - SuperSpeed USB
- Era 3.1 -> vira 3.2 Gen 2 - SuperSpeed USB 10Gbps
- Era 3.2 -> vira 3.2 Gen 2x2 - SuperSpeed USB 20Gbps

E onde o USB-C entra nisso tudo? O USB Tipo C, ou Type C ou USB-C é compatível com a geração 3.0 em diante, mas não se refere à velocidade da conexão, mas sim ao seu formato físico.

Fique atento aos nomes atuais do USB 3.0 e o formato Tipo-C

Desde a chegada do USB 2.0 a tecnologia começou aos poucos a se tornar exatamente o que ela foi criada para destruir, com diferentes tipos de conexão. Temos o Tipo A, que é o mais tradicional que todo mundo conhece, o Tipo B que é bem comum em impressoras, o mini B, o micro B, o 3.0 micro B, enfim… São vários.

O novo Tipo C foi inventado pra ser novamente universal e acabar com essa bagunça, retomando a ideia de origem por trás do padrão USB. E uma das coisas mais interessantes aqui é que a conexão Thunderbolt 3 passa a ser compatível com este formato.

A compatibilidade entre conexões

Claro que a compatibilidade entre duas tecnologias diferentes de conexão não se resume ao formato de seus conectores. É necessário que as interfaces possam se comunicar para poder transferir informações. E isso que começa a acontecer no Thunderbolt 3 e USB 3.2 e vai se aprofundar no Thunderbolt 4, que será comentado depois.

Vamos primeiro esclarecer alguns pontos sobre a compatibilidade atual entre as conexões:

- Você pode usar um cabo Thunderbolt 3 como se fosse USB-C, vai funcionar normalmente.
- Você poderia usar um cabo USB-C como se fosse Thunderbolt 3, mas vai ter uma limitação da velocidade. Thunderbolt 3 alcança até os 40Gbps e USB 3.2 vai até 20Gbps no máximo.
- Além disso, dispositivos feitos especialmente para usar Thunderbolt não vão funcionar conectados a uma porta USB-C normal.
- Thunderbolt 3 é retrocompatível com as gerações anteriores da tecnologia, mas como mudou o formato da conexão, você vai precisar de um adaptador

E aqui cabe fazer um "parêntesis", para explicar melhor o contexto atual da tecnologia e percepção do público.

Thunderbolt não tem nenhuma exclusividade com a Apple

O desenvolvimento em conjunto com a Apple fez muita gente achar que Thunderbolt era uma tecnologia exclusiva da maçã. E por um tempo até foi. Mas rapidamente os direitos do Thunderbolt passaram a ser completamente da Intel e a conexão já não tem mais essa limitação para apenas produtos Apple e qualquer fabricante parceira da Intel pode implementar.

Atualmente estamos na virada para a geração 4 das duas tecnologias, tanto USB como Thunderbolt, e é aqui que as coisas ficam bem interessantes.

USB 4 x Thunderbolt 4

No ano passado, 2019, a Intel aproveitou que detinha os direitos da Thunderbolt e era uma participante de peso do USB Implementers Forum e levou o protocolo de sua tecnologia autoral para o grupo, tornando-o livre de royalties

Sendo assim, a geração USB 4.0 está se preparando com recursos baseados em Thunderbolt, inclusive a sua incrível velocidade de 40Gbps. Não vai ser qualquer cabo, ainda existe uma questão de preocupação com o preço aqui, mas você vai ter a opção de comprar um cabo USB 4.0 que pode ser usado como se fosse um Thunderbolt sem diferença nenhuma. Provavelmente vai vir um selo assinalando que ele alcança essa velocidade e pode ser usado assim. E USB 4.0 vai ser compatível somente com a conexão Type-C, para pressionar sua adoção universal. Ainda não temos uma data oficial para a chegada dos primeiros produtos do USB 4.0. Havia previsões para este ano mesmo, 2020, mas com toda essa situação da pandemia é normal imaginar que talvez fique para 2021 mesmo.

O protocolo Thunderbolt no USB 4

Mas então é isso? Agora o Thunderbolt faz parte do USB e bola pra frente? Não.

O USB, de certo modo, sempre vai ser limitado pela necessidade de manter o custo sob controle, se não vai atrapalhar seu principal objetivo, que é ser uma conexão universal.

Já o Thunderbolt mira na performance, voltado para produtos que precisam dessa velocidade extra e que podem acabar custando um pouco mais caro pra isso. Aproveitando a grande velocidade oferecida pelo padrão, eles acabaram se tornando uma opção viável para muitas empresas.

O futuro das interfaces juntas

O uso em empresas e no segmento comercial tem sido o mais importante para o Thunderbolt até este momento. Conversamos com Jason Ziller, o líder da divisão de conectividade para clientes da Intel, e o cara que tem sido o rosto por trás da tecnologia. Ele confirmou que desde a criação da conexão ela tem sido muito adotada por criadores de conteúdo, se destacando principalmente no segmento profissional.

E é por isso que a Intel já está trabalhando no Thunderbolt 4. Ele vai alcançar os mesmos 40Gbps do Thunderbolt 3, mas vai ser capaz de oferecer essa velocidade em cabos mais longos, de até 2 metros, além de vir com outras especificações técnicas mais avançadas. Acessórios com os novos controladores vão poder oferecer até 4 portas Thunderbolt e deverão vir com pelo menos uma porta para carregar o computador, mais útil para notebooks, no caso. E o mais importante, completamente compatível com USB 4.0.

Nem todo USB 4 tem Thunderbolt 4, mas todo Thunderbolt 4 tem USB 4

A ideia para o futuro dessa compatibilidade é que o Thunderbolt possa ser interpretado como uma porta mais completa, incorporando nela o USB 4 e ainda mais outros elementos. Resumindo, nem todo USB 4 tem Thunderbolt 4, mas todo Thunderbolt 4 tem USB 4.

Ziller comentou que o Thunderbolt 3 já foi um grande passo na popularização da interface, e que a Intel espera ter um alcance mais mainstream com a compatibilidade do Thunderbolt 4 com USB. Além disso, a porta vai estar presente em vários notebooks prontos com processadores Tiger Lake, o que deve ajudar também em sua popularização. Notebooks com o selo Projeto Athena, por exemplo, terão que, obrigatoriamente, oferecer conexão Thunderbolt.

Daqui pra frente teremos apenas um tipo de conexão periférica em dispositivos mais modernos, e ela vai ser compatível com USB e Thunderbolt, sendo a única diferença mesmo o preço e a performance final do cabo. 

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  • Redator: João Gabriel Nogueira

    João Gabriel Nogueira

    João Gabriel Nogueira se formou em jornalismo pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em 2015 e curte games desde muito antes. Começou com o Master System e o gosto pelos jogos eletrônicos trouxe o gosto pela tecnologia. Escrever notícias e análises de jogos, hardware e dispositivos móveis para o Adrenaline, além de trabalho é uma alegria e um aprendizado.

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