Questão de Arquitetura de Computadores — Hardware — VUNESP 2024

Padrões USB e taxas de transferência

Gabarito: letra E. O cenário 5 é o mais rápido porque utiliza o padrão USB 3.0 (ou superior), que oferece taxa de transferência nominal de 5 Gbit/s (cerca de 500 MB/s brutos), muito superior aos 480 Mbit/s (≈60 MB/s) do USB 2.0 e aos 12 Mbit/s do USB 1.1. A questão pede para comparar apenas as especificações técnicas do padrão USB, e o USB 3.0 é o mais veloz entre os cenários apresentados.

O pen drive é um dispositivo de armazenamento removível que utiliza memória flash e se conecta ao computador por uma interface USB. A velocidade de transferência de dados depende diretamente da versão do padrão USB suportada tanto pelo dispositivo quanto pela porta do computador. Historicamente, o USB passou por várias revisões, cada uma aumentando significativamente a taxa de transferência máxima:

• USB 1.0/1.1: 1,5 Mbit/s (baixa velocidade) e 12 Mbit/s (velocidade máxima).

• USB 2.0: 480 Mbit/s (High Speed), com transferência teórica máxima de 53 MB/s.

• USB 3.0: 5 Gbit/s (SuperSpeed), com transferência bruta de 500 MB/s (codificação 8b/10b).

• USB 3.1 Gen 2: 10 Gbit/s (SuperSpeed+), com codificação 128b/132b.

• USB 3.2: até 20 Gbit/s (com conector USB-C e operação multipista).

• USB4: 40 Gbit/s, baseado no protocolo Thunderbolt 3.

A diferença entre as gerações é de ordens de grandeza, não de percentuais. Por exemplo, o USB 3.0 é cerca de 10 vezes mais rápido que o USB 2.0 em termos de taxa de sinalização. Essa evolução foi possível graças a mudanças na codificação de linha (de 8b/10b para 128b/132b), na quantidade de pares de fios dedicados à transferência de dados e na mudança de half-duplex para full-duplex.

Na prática, a taxa real de transferência é menor que a nominal devido a overhead de protocolo, controle de fluxo e enquadramento de pacotes. No USB 3.0, por exemplo, é realista obter cerca de 400 MB/s (3,2 Gbit/s) para um aplicativo, em vez dos 500 MB/s brutos. Mas, para comparar cenários, o que importa é a especificação técnica máxima de cada padrão.

A pegadinha desta questão está em não confundir a versão do padrão USB com outros fatores, como a capacidade de armazenamento do pen drive ou o tipo de conector. A capacidade não influencia a taxa de transferência; o que determina a velocidade é a geração do padrão USB. Além disso, o conector USB-C pode suportar diferentes versões (USB 2.0, 3.0, 3.1, 3.2, USB4), então o formato do conector sozinho não define a velocidade.

Guarde a hierarquia de velocidades: USB 1.x < USB 2.0 < USB 3.0 < USB 3.1 Gen 2 < USB 3.2 < USB4. É exatamente essa ordem crescente que separa os cenários da questão.

Alternativa A — ❌ Incorreta

O cenário 1 utiliza USB 1.1, com taxa máxima de 12 Mbit/s. É o padrão mais lento entre os apresentados, sendo adequado apenas para periféricos de baixa velocidade, como teclados e mouses. Não é o cenário mais rápido.

Alternativa B — ❌ Incorreta

O cenário 2 utiliza USB 2.0, com taxa de 480 Mbit/s (≈60 MB/s). Embora seja significativamente mais rápido que o USB 1.1, ainda é inferior ao USB 3.0. A banca pode tentar confundir o candidato apresentando o USB 2.0 como "o mais comum", mas a questão pede o mais rápido.

Alternativa C — ❌ Incorreta

O cenário 3 também utiliza USB 2.0, com a mesma taxa de 480 Mbit/s. Apesar de eventualmente usar um conector diferente (como micro-USB ou USB-C), a versão do padrão é a mesma, então a velocidade é idêntica à do cenário 2. O conector não altera a taxa de transferência.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O cenário 4 utiliza USB 2.0, novamente com 480 Mbit/s. A repetição do padrão USB 2.0 em vários cenários é uma armadilha: o candidato pode achar que há diferença entre eles, mas todos têm a mesma velocidade. Apenas o cenário com USB 3.0 se destaca.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O cenário 5 utiliza USB 3.0, com taxa nominal de 5 Gbit/s (≈500 MB/s brutos). É o padrão mais rápido entre os cenários apresentados, sendo cerca de 10 vezes superior ao USB 2.0. A comunicação é full-duplex, o que permite enviar e receber dados simultaneamente, aumentando ainda mais a eficiência.

Gabarito: letra E