Se você quiser entender melhor termos como USB Type-C, USB 3.0 ou USB 3.2, leia este artigo.
Qual conector é o mais popular hoje? Sem dúvida, é o USB que existe em muitos padrões. A porta USB permite transferir dados, carregar dispositivos e conectá-los uns aos outros. Em seus 30 anos de existência, o conector USB tornou-se parte integrante de muitos dispositivos, e o grande número de variedades oferece aos usuários e fabricantes de equipamentos cada vez mais opções ... e confusão.
Estamos tão acostumados com isso que o consideramos natural. Você provavelmente já usou um dispositivo USB também, embora possa não saber realmente o que é USB ou como ele funciona. Você provavelmente já ouviu abreviações como USB tipo C ou USB 3, mas talvez queira saber mais. Neste artigo, vou explicar o que é USB, contar um pouco sobre a história desse padrão e falar sobre as diferenças entre os diferentes tipos e versões de portas USB.
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O que significa USB?
USB significa Universal Serial Bus e representa um padrão da indústria para cabos, conectores e protocolos de comunicação projetados para conectar, comunicar e fornecer energia entre vários dispositivos de computador. Ele é usado em muitos dispositivos, desde o teclado e mouse comuns até câmeras, impressoras, scanners, pen drives, drives externos, smartphones, tablets, TVs e muito mais.
O barramento serial universal é uma interface plug-and-play. Isso significa que você pode conectar um dispositivo com uma porta USB ao seu computador e o computador detectará e instalará automaticamente o dispositivo, embora às vezes você precise fornecer os drivers necessários para o seu sistema operacional. O USB pode atuar como um meio de comunicação, transferindo dados para dispositivos conectados e, por exemplo, de um computador para um teclado e vice-versa.
O USB também pode fornecer energia ao dispositivo. Esse recurso é um dos recursos mais úteis, pois não apenas permite que os dispositivos compartilhem dados entre si, mas também permite que você os alimente ou carregue suas baterias. Por exemplo, os smartphones possuem uma porta USB que é usada tanto para transferência de dados quanto para carregamento da bateria. Muitos novos laptops agora também carregam suas baterias exclusivamente através da porta USB e sem o uso de adaptadores de energia separados.
Se você está se perguntando por que o USB é chamado de barramento, o fato é que, nos velhos tempos da computação, o termo "barramento" era usado para se referir a uma linha comum de comunicação entre vários componentes de hardware em um computador. É por isso que o USB é chamado de barramento: porque permite que vários dispositivos se comuniquem com o seu PC.
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Uma breve história do padrão USB
O Universal Serial Bus, ou USB, foi desenvolvido em 1996 com a ajuda de várias empresas importantes: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC e Nortel.
Antes da invenção do USB, computadores conectados a dispositivos periféricos como teclados, mouses, impressoras, scanners e câmeras usando vários tipos de portas e conexões. Por exemplo, antes do advento do USB, teclados e mouses eram geralmente conectados via conectores PS/2 ou portas seriais. Impressoras e scanners faziam o mesmo por meio de portas paralelas. E se você fosse um jogador naquela época, também precisava de uma porta de jogo para jogar em seu computador com um joystick ou gamepad. Basta ver os exemplos na imagem abaixo:
As primeiras portas USB não tinham transmissão de alta velocidade, então os fabricantes de hardware não adotaram essa interface no início. Mas alguns anos depois de ter sido projetado, as empresas que o criaram refinaram a interface USB e criaram a versão USB 2.0, que era muito mais rápida. Por conta disso, depois de 2000, a porta USB se tornou muito comum e agora pode ser encontrada em todos os tipos de dispositivos. Desde então, o USB se tornou a principal forma de conectar dispositivos e transferir dados entre eles.
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Velocidades e versões USB
Desde o primeiro desenvolvimento, a interface USB tornou-se mais rápida a cada versão. Aqui estão as principais revisões ou versões de USB:
- USB 1.0 і USB 1.1 foram as primeiras iterações da interface USB, lançadas em 1996 e 1998, elas podiam transferir dados a velocidades de até 1,5 Mbit/s e 12 Mbit/s, respectivamente. Na época em que foram desenvolvidos, o USB 1.0 também era conhecido como USB de baixa velocidade, enquanto o USB 1.1 tinha o nome USB de velocidade total.
- USB 2.0, também conhecido como USB de alta velocidade, foi lançado em abril de 2000, suporta uma taxa de transferência de dados teórica máxima de até 480 Mbps. Na verdade, a largura de banda efetiva máxima é limitada a 280 Mbps ou 35 Mbps. O USB 2.0 é compatível com USB 1.0 e USB 1.1, o que significa que você pode usar dispositivos mais antigos com portas USB 1.x para conectar-se a dispositivos mais novos com portas USB 2.0.
- USB 3.0 apareceu em novembro de 2008, também é chamado Supervelocidade USB. Ele pode teoricamente suportar velocidades de transferência de dados de até 5 Gbps, mas a velocidade real que você pode atingir é de cerca de 3,2 Gbps ou 400 MB/s. Por alguma razão, o USB 3.0 também é conhecido como USB 3.1 Gen 1 або USB 3.2 Gen 1 × 1, o que aumenta a confusão, mas é o que é e não há nada que possamos fazer a respeito.
- USB 3.1 foi lançado em julho de 2013 e é conhecido como Supervelocidade+USB або USB 3.2 Gen 2 × 1. É teoricamente capaz de transferir dados a 10 Gbps, duas vezes a velocidade do USB 3.0. Na verdade, a velocidade de transferência máxima alcançável é de 7,2 Gbps ou 900 MB/s. Observação: esta é a versão mais recente do USB compatível com conectores USB tipo A.
- USB 3.2 também conhecido como SuperSpeed+USB pista dupla e geralmente é chamado USB 3.2 Gen 2 × 2. Lançado em agosto de 2017, ele oferece suporte aos modos single-lane e dual-lane, oferecendo velocidades de até 10 Gbps e 20 Gbps, respectivamente. Além disso, requer o uso de conectores Tipo C, obrigatório a partir desta versão.
- USB 4 apareceu em agosto de 2019. Ele fornece velocidades de até 40 Gbps no modo de canal duplo e pode encapsular o tráfego DisplayPort 1.4a e PCI Express usando o protocolo Thunderbolt 3.
- USB 4 2.0 foi anunciado em setembro de 2022 e oferece uma velocidade incrível de até 120 Gbps.
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Raio
Às vezes, o conector USB 4 é chamado de Thunderbolt 3. Então, pensei em acrescentar alguns esclarecimentos.
Ao contrário do padrão USB, que é conhecido por sua versatilidade e é reconhecido como um "padrão", o Thunderbolt é um padrão desenvolvido e licenciado pela Intel. No entanto, o Thunderbolt 3 foi amplamente herdado pelo USB-IF e usado para criar o USB4, então a relação entre os dois agora é obscura. Este é um padrão de dados e energia de plataforma cruzada, mas os dispositivos devem ser certificados para uso com este padrão, e os padrões da Intel são muito mais rígidos do que os padrões USB-IF.
O protocolo Thunderbolt é frequentemente encontrado em laptops e, às vezes, em computadores de mesa, e pode ser usado para conectar dispositivos compatíveis com DisplayPort, incluindo monitores externos, bem como periféricos PCI Express (PCIe), ou seja, placas gráficas externas, discos rígidos, Wi-Fi ou Conectores Ethernet através de uma porta USB Type-C. A geração atual do protocolo - Thunderbolt 4 - suporta uma largura de banda de até 40 Gbps. Em comparação com a última geração do Thunderbolt 3, a nova versão fornece suporte aprimorado para monitores 4K (de um monitor 4K para dois), dobra a largura de banda PCIe e garante uma largura de banda de 40 Gbps, que era opcional para o Thunderbolt 3.
Portanto, há USB e Thunderbolt, e o USB4 é baseado no Thunderbolt 3, que foi substituído pelo Thunderbolt 4. Você pode estar confuso, e isso não é surpreendente. O que você precisa saber é que o USB 4 não garante alto desempenho, enquanto o Thunderbolt 4 promete mais. Embora o USB 4 seja baseado no Thunderbolt 3, isso não significa que todos os dispositivos, portas e cabos USB 4 terão os mesmos recursos e desempenho de qualquer conexão Thunderbolt 3 ou 4.
A próxima geração do Thunderbolt também está no horizonte, com o Thunderbolt 5 prometendo aumentar a taxa de transferência para 80 Gbps, o dobro das variantes Thunderbolt 4 e Thunderbolt 3 (40 Gbps). No entanto, 80 Gbps é a velocidade para dispositivos que precisam da mesma largura de banda em ambas as direções. Alguns dispositivos podem ter largura de banda de 120 Gbps em uma direção e apenas 40 Gbps na outra direção, como USB 4 2.0. Isso é útil para monitores e possivelmente até mesmo dispositivos de armazenamento. Uma data de lançamento para o Thunderbolt 5 é desconhecida no momento da redação deste artigo, embora seja provável um lançamento mais tarde em 2023 ou 2024.
Agora que vimos os tipos de padrões USB existentes, é hora de examinar também os tipos de portas e conectores USB.
Tipos de conectores USB
Variantes de conectores USB podem ser distinguidas por vários recursos. A primeira é o tipo de conector, que define a aparência da ponta do cabo USB ou do conector do dispositivo. Hoje conhecemos três tipos de conectores USB: A, B e C. O mais popular continua sendo o conector USB tipo A, que pode ser encontrado, por exemplo, em pen drives. O USB Tipo B não ganhou tanta popularidade, enquanto o conector mais comum hoje é o USB Tipo-C. Graças ao seu tamanho pequeno, é ideal para dispositivos compactos - smartphones, fones de ouvido sem fio ou laptops finos. O USB Type-C também pode ser considerado um excelente sucessor do miniUSB e do microUSB.
Além de vários tipos de plugues e conectores, o USB também possui muitas versões. O primeiro deles, ou seja, USB 1.0 e USB 1.1, funcionou perfeitamente na década de 1990. Eles eram uma boa alternativa para entradas seriais e paralelas, mas as taxas de transferência de dados de até 1,5 MB/s rapidamente se tornaram insuficientes. No final de 1998, surgiu a especificação USB 2.0, na qual a velocidade de transferência chegava a 60 MB/s.
- USB type A (USB A é uma entrada USB clássica). O conector mais comum, que era o padrão até recentemente. É usado para conectar um teclado, um mouse sem fio, um módulo Bluetooth ou uma unidade flash. Hoje está sendo gradualmente substituído pelo USB Type-C. O conector USB tipo A também é frequentemente encontrado em dispositivos de carregamento. O USB Tipo A apareceu ao lado do USB Tipo B quando a primeira especificação USB foi lançada em 1996.
- USB Tipo B. Tem uma forma quase quadrada. Às vezes, é encontrado como um conector USB para uma impressora, bem como para conectar um monitor (então você pode usar um hub USB - hoje essa função foi assumida pelo USB Type-C).
- Mini USB é uma versão reduzida dos conectores USB tipo A e USB tipo B. Foi lançado em 2000. No entanto, os conectores Mini USB agora são muito raros, pois se tornaram obsoletos e foram substituídos por conectores Micro USB.
- micro USB – ainda menor que o conector Mini USB, e também raramente usado hoje em dia. Introduzido em 2007, você ainda pode encontrar esses conectores em alguns smartphones e câmeras acessíveis. Há alguns anos, o conector micro USB era muito utilizado em smartphones, tablets e outros pequenos dispositivos. No entanto, sua largura de banda não é muito grande.
- USB Tipo-C. O último tipo de conector, que está gradualmente se tornando o mais popular. Esta é a última versão do conector USB, lançado em 2014, que tem duas vantagens: é pequeno e reversível. Outra grande vantagem é a simetria - você pode conectar o cabo "de cabeça para baixo", o que afeta a conveniência e prolonga a vida útil dos conectores / cabos. Em um futuro próximo, eles substituirão todos os tipos de conectores USB. O USB Type-C é comumente usado para portas USB 3.1, e todas as versões USB de USB 3.2 a USB 4 e posteriores também o exigem.
Interessante. O conector USB Tipo C foi criado na mesma época que o USB 3.1, então as pessoas muitas vezes pensam erroneamente que USB 3.1 e USB Tipo C são a mesma coisa. Na verdade, esse não é o caso, pois o USB 3.1 é um protocolo USB e o USB tipo C é uma especificação de conector. Além disso, para aumentar a confusão está o fato de que existem alguns dispositivos (principalmente smartphones) que vêm com conectores USB Tipo C, mas suportam apenas USB 2.0.
O USB Tipo C se tornará o conector padrão na UE a partir de 2024
A porta USB Type-C logo se tornará o único padrão aceito na União Europeia. A nova legislação da UE exigirá que os fabricantes de novos dispositivos usem exatamente essa porta. Por que o legislador da UE decidiu por tal passo? Numerosos estudos mostram que carregadores e cabos para dispositivos comprados são simplesmente jogados fora por novos proprietários. O motivo é que existe uma quantidade suficiente desse equipamento em casa. Em geral, mais de 10 toneladas de cabos e carregadores são jogados no aterro sanitário todos os anos.
Além da padronização dos conectores nos aparelhos eletrônicos, outra mudança será a eliminação dos cabos nos kits de vendas. A maioria dos usuários ainda usa apenas um ou dois cabos (como em casa e no trabalho) para carregar todos os seus dispositivos. Ao comprar um novo dispositivo, muitas vezes acontece que o cabo usado anteriormente ainda está funcionando, portanto, um novo não é necessário. Livrar-se de carregadores e cabos também reduzirá o tamanho da embalagem, o que afetará positivamente a leveza e o respeito ao meio ambiente da embalagem.
Vale a pena notar que atualmente apenas um fabricante de eletrônicos usa um conector diferente do USB Type-C. Claro, estamos falando de Apple, que no outono de 2024 deve introduzir a porta USB Type-C em seus dispositivos.
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Cores dos conectores e cabos USB
Embora não seja obrigatório, mas uma prática comum, diferentes versões de USB são codificadas por cores. Portanto, basta olhar para a parte de trás do seu computador ou para a extremidade de um cabo para entender com qual tecnologia você está lidando. Isso é especialmente importante quando você deseja conectar vários dispositivos ao seu computador.
Em seguida, você deve escolher quando uma conexão lenta é suficiente (por exemplo, teclado, mouse, impressora) e o que é melhor conectar a um conector USB moderno e rápido. Portanto, os seguintes códigos de cores são usados para versões individuais do barramento USB:
- branco – USB 1.x
- preto – USB 2.x
- azul – USB 3.x
- vermelho ou laranja - porta USB para carregamento, neste caso será possível carregar o dispositivo conectado mesmo com a energia desligada
- amarelo – USB Power Delivery
Ainda não temos código de cores para o conector USB 4. Isso só acontece com conectores USB Tipo A. O USB 4 sempre tem um conector USB Tipo C. Muitas vezes, ao lado desse conector, você encontra sua descrição indicando o tipo de USB. O conector USB 4 também é compatível com DisplayPort 2.0 e PCIe 5.
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Comprimento do cabo USB: há alguma limitação?
No caso dos conectores USB, a conexão geralmente é feita por meio de um cabo de dados. No entanto, não pode ser infinitamente longo, os tipos individuais de USB têm um comprimento máximo de cabo em sua especificação. O cabo mais longo pode ser USB 2.0 - chega a 5 m. Tanto para USB 1.x quanto para USB 3.x, o comprimento máximo do cabo é de 3 m. O conector USB 4 super rápido, lançado em 2019, tem o menor cabo. Pode chegar a 80 cm.
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Carregamento rápido com USB Power Delivery
No caso de conectores USB, o principal parâmetro é a largura de banda. Ele determina a velocidade de transferência de dados através de um determinado conector. No entanto, a capacidade de carregar dispositivos não é menos importante. O conector USB e tecnologias adicionais oferecem muitas possibilidades aqui. Já para o USB 2.0 básico e o USB 3.0, estamos falando de capacidades de carregamento (potência de 2,5 e 4,5 W, respectivamente), o carregamento realmente rápido é possível graças ao USB Power Delivery. A carga máxima do conector USB PD aumenta para 100 W, embora valha a pena acrescentar que, para uma potência superior a 10 W, deve ser usado um cabo apropriado. Então o conector USB também deve ter uma fonte de alimentação externa.
Portanto, o USB Power Delivery não se destina apenas à transferência de dados ou conexão de dispositivos básicos (teclados, mouses, disco adicional). Usando o conector USB PD, podemos carregar um laptop ou um monitor portátil conectado a ele. Além disso, com a ajuda de um único cabo USB Power Delivery, podemos transmitir imagens e alimentar o monitor simultaneamente.
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Portas USB para carregamento - Super Charger
A porta USB para carregar a bateria pode ser usada para carregar vários dispositivos, como um smartphone. Esta tecnologia permite aumentar a corrente e carregar rapidamente os equipamentos conectados. Às vezes, a porta é chamada de Super Charger ou Charger+.
As possibilidades de carregamento muito rápido e sua potência crescente podem ser vistas no exemplo dos smartphones. Lá, conectando o carregador apropriado ao conector USB tipo C, podemos esperar uma potência de carregamento de várias dezenas ou até mais de 100 W! Um dos recordistas é um smartphone Vivo iQOO 10 Pró com carregamento de 200 W. Essa potência permite carregar uma bateria com capacidade de 4700 mAh em apenas 10 minutos. eu testei recentemente realme GT neo 3 com carregamento de bateria de 150 W. Acredite, é realmente impressionante quando seu smartphone está totalmente carregado em 15 minutos. Outros fabricantes também não ficam atrás.
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USB tipo C x USB tipo A: qual é a diferença?
Esses são os dois tipos mais comuns de conectores que você encontrará em PCs modernos. Mas o que une e distingue USB Type-C e USB Type-A? Quais deles são mais importantes e melhores? Estas são as perguntas que surgem quando chega a hora de comprar o melhor laptop ou o melhor computador para suas necessidades.
Externamente, USB Type-A e USB Type-C possuem diferentes tipos de conectores. O primeiro possui um conector horizontal retangular plano, enquanto o segundo possui um conector retangular menor com bordas arredondadas.
Essas diferenças significam que cada tipo de cabo USB possui recursos significativamente contrastantes. Então, é por isso que é importante entender essas diferenças. Desta forma, você saberá se o seu dispositivo USB é compatível com a porta que deseja conectá-lo e o que pode conseguir com ele.
Sem mais delongas, proponho proceder a uma análise passo a passo das principais diferenças entre o USB Type-C e o USB Type-A.
O que é USB-A?
Deve-se notar que as portas e cabos USB tipo A já existem há algum tempo, então a maioria das pessoas está familiarizada com eles. Os conectores USB tipo A têm uma porta horizontal retangular com conectores de contato na parte inferior. Este design significa que a conexão só funciona se o cabo estiver inserido corretamente. Se você tentar inserir o cabo incorretamente, encontrará resistência. Tenha cuidado e não tente inserir o cabo com força no conector.
O USB Type-A começou a perder relevância relativa após a introdução do USB Type-C em 2014, mas muitos dispositivos modernos ainda possuem pelo menos uma porta USB Type-A. O fato é que ainda existem milhões de dispositivos periféricos e dispositivos que requerem uma conexão USB tipo A. Esta é a principal razão pela qual o USB tipo A não desaparecerá completamente tão cedo, mesmo sendo um tipo de conexão mais antigo.
O que é USB tipo C?
O USB-C (ou USB Type-C) está gradualmente se tornando a porta padrão para dispositivos de consumo. Quase todos os novos laptops, tablets ou smartphones modernos possuem uma conexão USB tipo C. Isso ocorre porque esse tipo de conexão resolve muitos dos problemas associados ao USB Type-A. Além disso, também possui muitos recursos que superam inclusive seu antecessor.
Para iniciantes, as portas USB Tipo C são menores e mais finas que as USB Tipo A. Graças ao design simétrico do conector, você não precisa se preocupar em como inserir o cabo na porta. É muito prático e prático! Com um adaptador, o USB Type-C é compatível com USB Type-A e vários tipos de conexão, incluindo HDMI.
O suporte para o padrão Power Delivery permite carregar eletrônicos grandes, como laptops, via Type-C. O suporte para as tecnologias SuperSpeed e SuperSpeed+ (via USB 3.0 e superior) fornece uma taxa de transferência de dados mais alta. O USB Type-C também é compatível com Thunderbolt 3 e Thunderbolt 4, então você costuma ver laptops e desktops com portas combinadas USB-C/Thunderbolt 4 - a porta suporta qualquer um dos cabos.
O que é USB 3.0 e superior?
USB 3.0 (também conhecido como USB 3.1), 3.2 e 4.0 são protocolos de dados para conexões USB e referem-se aos formatos de dados que a porta pode manipular. Em geral, quanto maior o número, melhor, e você pode determinar quais versões seu dispositivo USB suporta observando a embalagem e/ou o manual.
Simplificando, as versões aprimoradas do protocolo USB fornecem energia e transferência de dados mais rápidas. A maioria de nós nunca terá atenção suficiente para perceber a diferença entre USB 3.0 e USB 3.2, mas é bom saber como tudo funciona.
O USB 3.0 pode atingir velocidades de transferência de até 5 Gbps, enquanto o USB 3.1 já pode atingir velocidades de até 10 Gbps. No entanto, o próximo USB 3.2 tem duas faixas de 10 Gbit/s e, portanto, é capaz de velocidades de transferência de dados de até 20 Gbit/s.
As portas USB-A e USB-C podem suportar USB 2.0 a 3.2, o que torna tudo um pouco confuso porque uma porta USB tem um tipo de conector (USB-C x USB-A ou redondo x retangular) e o Especificação USB, que mostra o quanto isso é possível.
No entanto, a especificação USB 4.0 mais recente pode ir até 40 Gbps e está disponível apenas no formato USB Type-C.
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USB-A x USB-C: qual é melhor?
Essa questão continua surgindo quando se trata desses dois tipos diferentes de conexões USB. A resposta está na superfície.
O USB Type-C é, sem dúvida, o melhor tipo de conexão devido à sua taxa de transferência de dados mais rápida, capacidade de carregar eletrônicos grandes e porta de conexão simétrica. É por isso que está se tornando um padrão da indústria e logo se tornará onipresente em um futuro próximo. Com isso em mente, o USB tipo A não é completamente inútil. Periféricos e dispositivos ainda são lançados com ele. Não há como fugir disso. Nem todos os fabricantes estão prontos para uma transição completa. Embora em alguns casos você só precise do USB Type-C.
Existem milhões de dispositivos que ainda usam portas USB-A. Máquinas sem portas USB-A, como o novo MacBook Pro de 14 polegadas e o Dell XPS 13 Plus, podem colocá-lo em desvantagem se você não tiver um adaptador. Afinal, um disco rígido externo ou SSD com uma conexão USB tipo A não servirá de nada se você não puder conectá-lo via USB tipo C. Além disso, o USB Type-A, projetado para USB 3.0, é suficiente para o trabalho diário e até para transferir fotos ou vídeos grandes, se você não se importar em gastar tempo. Especialmente se você gosta de usar unidades flash USB.
E quanto à nova tecnologia no horizonte para o padrão USB? O USB 4 é um dos mais recentes desenvolvimentos na tecnologia USB Type-C com grande potencial de inovação. É de longe o padrão USB mais rápido, com velocidades de transferência de dados de até 40 Gbps possíveis, embora o padrão concorrente Thunderbolt 3 também seja tão rápido. Aqueles que procuram o desempenho USB mais rápido devem procurar USB4 e Thunderbolt 3 ou 4, que provavelmente se tornarão mais amplamente disponíveis em breve.
Portanto, embora o USB Type-C seja objetivamente melhor que o USB Type-A, este último ainda tem seu lugar no mundo da informática e pode durar mais alguns anos. Mas a transição para o USB Type-C é inevitável. Até o novo iPhone 15 deste ano mudará completamente para este novo tipo de conexão USB. Porque o progresso não pode ser interrompido!
Resultados
A maioria de nós hoje não consegue imaginar a vida sem portas USB. Eles são usados para carregar dispositivos e transferir dados entre eles. As maiores vantagens do USB são seu tamanho compacto (especialmente no caso do USB tipo C), transferência eficiente de dados e capacidade de carregar rapidamente outros dispositivos.
Cada geração subsequente de USB possui parâmetros cada vez melhores, isso deve ser levado em consideração na escolha de um novo equipamento. Além disso, o USB Type C logo se tornará obrigatório para muitos novos dispositivos eletrônicos vendidos na União Europeia. Portanto, ao comprar um novo smartphone ou laptop, você deve escolher dispositivos com USB de nova geração.
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