Come un tizio al bar spiega 30 anni di caos USB

Come l’USB ha conquistato tutto — dal goffo Type-A unidirezionale all’attuale USB-C reversibile — raccontato dal nostro amico allo sgabello del bar dopo un paio di birre.

Hai mai notato come l’USB sia semplicemente diventato la cosa che fa funzionare tutto nella tua vita? Un giorno colleghiamo stampanti beige con cavi spessi come una fune, e il giorno dopo carichiamo laptop, telefoni e spazzolini elettrici dalla stessa porta. Incredibile. Ma non è successo per caso — sono stati quasi trent’anni di ingegneri in lotta con la fisica, i costi e la frustrazione umana per far funzionare bene quel piccolo rettangolo (e ora quel piccolo ovale).

Torniamo un attimo indietro.

Quando le porte erano un caos

Siamo nel 1995. Intel comanda il gioco, Microsoft lavora su Windows 95 e tutti impazziscono cercando di far funzionare le periferiche. C’erano porte seriali per i modem, PS/2 per i mouse, parallele per le stampanti e, se eri davvero nel tecnico, catene SCSI che sembravano spaghetti che collegavano una fotocopiatrice a un tostapane.

Così Intel ha un’idea — in realtà Ajay Bhatt — di creare una singola porta per tutto. Universal Serial Bus. Coinvolgono Microsoft, Compaq, IBM, DEC, NEC — praticamente tutti i grandi nerd degli anni ’90 — e iniziano a definire una specifica che potesse funzionare per qualsiasi cosa. Plug and play, alimentazione e dati, senza interruttori o IRQ.

E ci sono riusciti. USB 1.0 esce nel 1996, 12 megabit al secondo, e funziona. Non veloce, non elegante — ma semplice. Poi, due anni dopo, Apple lancia l’iMac G3 — traslucido blu, sembra una caramella — e elimina tutte le vecchie porte. Solo due porte USB. Boom. Da un giorno all’altro, il mondo passa all’USB, perché se lo fa Apple, tutti devono adeguarsi.

Ecco la parte divertente — Intel lo ha inventato, Apple gli ha dato importanza.

Quando Apple ha preso una deviazione

Dieci anni dopo, Apple decide di andare per conto suo. L’USB 2.0 arrivava a 480 megabit al secondo, che sembravano connessione dial-up in un mondo a banda larga. Così Intel e Apple si alleano di nuovo e creano Thunderbolt.

Thunderbolt era elegante — 10 gigabit al secondo quando l’USB 2 arrancava ancora. Poteva gestire video e dati insieme, collegare dispositivi in catena, persino alimentarli. Ma, naturalmente, era costoso. Servivano chip speciali, cavi speciali, e si trovava solo sui Mac. La maggior parte dei produttori PC l’ha guardato e ha detto: “No, grazie.”

Così, mentre Thunderbolt correva sulla sua pista privata, l’USB continuava tranquillo con il resto. La versione 3.0 arriva nel 2008 — 5 gigabit al secondo — poi 3.1, poi 3.2. Quando si arriva a USB4, aveva ormai superato Thunderbolt e ne aveva assorbito il protocollo.

L’outsider ha superato il purosangue. Succede spesso nella tecnologia.

La questione “C” e la fine della spina da girare

Parliamo dei connettori. Ti ricordi l’USB-A, vero? Quel grosso rettangolo rigido che potevi inserire solo in un modo — tranne che lo provavi sempre al contrario, lo giravi, ancora sbagliato, poi lo rigiravi e finalmente funzionava? Non era sfortuna; era un compromesso di design. Negli anni ’90 gli ingegneri avevano discusso se farlo reversibile. Hanno detto di no, perché sarebbe costato qualche centesimo in più per porta. Pochi centesimi non sembrano molto, finché non produci cento milioni di schede madri all’anno. Così abbiamo avuto la spina unidirezionale. Più economica, ma maledetta per sempre.

Ajay Bhatt stesso ha poi ammesso: “Sì, probabilmente avremmo dovuto renderla reversibile.” Eh già, Ajay.

Ci sono voluti quasi vent’anni per la redenzione. Nel 2014, la USB-IF introduce USB-C — il connettore ovale, elegante e reversibile che abbiamo oggi. Dentro c’è una vera impresa ingegneristica: ventiquattro pin, specchiati al centro così funziona in entrambi i versi, e minuscoli chip di controllo che negoziano automaticamente dati, potenza e orientamento. È simmetrico, compatto e può fare praticamente tutto — caricare un laptop, inviare video a un monitor, trasferire terabyte di dati. Il connettore che abbiamo sempre voluto, ma per cui la tecnologia non era ancora pronta.

Fino a dove può arrivare il segnale?

Penseresti che, con ogni generazione, l’USB diventasse più veloce e arrivasse più lontano, giusto? No. La velocità è aumentata, ma la distanza è diminuita.

USB 1 e 2 arrivavano comodamente a cinque metri. Poi arriva USB 3, e scende a tre metri, se sei fortunato. Con USB4, anche un metro di rame economico può degradare il segnale. A 40 o 80 gigabit al secondo, anche il minimo rumore elettrico rovina tutto.

Così gli ingegneri si sono ingegnati. Invece di fare cavi più lunghi, li hanno resi più intelligenti. Cavi attivi, con amplificatori e re-driver integrati, e persino cavi USB ottici che usano la luce invece dell’elettricità. Questi possono arrivare a decine di metri senza perdita di segnale — ma costano e di solito non trasportano alimentazione.

Comunque impressionante. L’USB combatte la fisica da sempre, eppure funziona ancora, dalle stampanti ai visori VR.

Raddoppiare: come USB4 v2.0 ha raggiunto 80 Gbps

Qui le cose diventano folli. L’ultima specifica, USB4 v2.0, ha raddoppiato la velocità massima — 80 gigabit al secondo — senza cambiare il cavo o il connettore. Stessa spina, stessa forma, doppia larghezza di banda.

Ci sono riusciti usando qualcosa chiamato PAM3 signaling — modulazione di ampiezza d’impulso a tre livelli invece che due. In pratica, invece di inviare solo 1 o 0 con ogni impulso, invia “meno uno, zero o più uno”. Ogni impulso elettrico porta quindi 1,5 bit invece di uno. Combinato con una migliore equalizzazione e instradamento adattivo, ottieni un’autostrada larga il doppio senza aggiungere corsie.

È pura magia elettronica, ma anche tipico USB — evoluzione silenziosa, senza mai costringerti a comprare un nuovo tipo di spina.

I soldi e le persone dietro tutto questo

Tutti questi progressi non nascono dal nulla. Dietro le quinte c’è il USB Implementers Forum — la USB-IF — che gestisce tutto. Fondata nel 1995, quando uscì la prima specifica, con sede a Beaverton, Oregon.

Puoi iscriverti se hai cinquemila dollari e un prodotto registrato. Davvero — l’iscrizione è aperta. Ottieni accesso alle specifiche, ai workshop di conformità e al diritto di usare i loghi USB sui tuoi prodotti (dopo i test, ovviamente).

Il consiglio è composto da grandi nomi: Apple, Intel, Microsoft, HP, TI, Renesas, STMicro — praticamente la stessa squadra che muove bit dai tempi del Pentium. Decidono la direzione, votano sulle nuove funzioni e mantengono coerente il marchio.

La certificazione, però, è un’altra storia. Testare un prodotto per la conformità USB-IF può costare da qualche migliaio a oltre ventimila dollari, a seconda della complessità. E questo prima di viaggi, prototipi e tasse per il logo. Ma se vuoi quel piccolo marchio “Certified USB” — quello che dice che il tuo cavo non brucerà un laptop — devi pagare per partecipare.

La spinta verso l’USB-C ovunque

Oggi la USB-IF ha una grande missione: mettere USB-C ovunque. Telefoni, laptop, cuffie, droni — tutto. Niente più mix di micro-USB, USB-A o Lightning — una sola spina per tutto. Hanno anche introdotto nuove regole per loghi ed etichette, così i cavi devono indicare chiaramente la loro potenza (come 60 W o 240 W) e la velocità dei dati (come 10 o 40 Gbps). Basta cavi misteriosi.

E gli astri si sono allineati, perché proprio mentre la USB-IF lanciava questa iniziativa, l’Unione Europea ha introdotto la legge sul “caricatore universale”. Da fine 2024, ogni smartphone e dispositivo elettronico portatile venduto nell’UE deve usare USB-C per la ricarica cablata. I laptop hanno tempo fino al 2026. Apple alla fine ha ceduto e abbandonato Lightning. Da quel momento, l’USB-C ha smesso di essere un connettore di nicchia ed è diventato lo standard globale.

Non è più nemmeno una “cosa tecnologica” — è un servizio pubblico ormai. L’USB-C è la nuova presa di corrente. E se ti chiedi quanto dura davvero una chiavetta USB, lo abbiamo spiegato anche quello — perché una volta standardizzate tutte le porte, la domanda successiva è quanto dureranno i dispositivi collegati.

Curioso come tutto torni

È quasi poetico. L’USB è nata come una soluzione economica per semplificare la vita agli utenti PC e si è trasformata nella linfa vitale universale dell’elettronica moderna. Ha sopravvissuto a FireWire, battuto Thunderbolt, assorbito DisplayPort e persino costretto Apple a giocare con gli altri.

I connettori sono diventati più intelligenti, le velocità più elevate e i cavi più corti. E in tutto questo, gli ingegneri hanno mantenuto una regola: compatibilità all’indietro. Puoi ancora collegare un vecchio mouse USB 1.1 a una porta USB4, e funzionerà. Questa è la vera magia — 25 anni di progresso senza lasciare indietro il passato.

Quindi, la prossima volta che giri un cavo e funziona subito — niente scintille, niente driver, niente urla a Gestione Dispositivi — brinda a quelli di Beaverton che hanno fatto sì che “universale” significasse davvero qualcosa.

Brindiamo all’USB — ancora universale, ancora seriale, ancora vivo e vegeto.