Los puertos de entrada y salida (E/S) han estado en los ordenadores desde el principio de los tiempos aunque también hay que decir que a medida que la tecnología se quuedaba corta para lo que necesitaban los equipos, ha ido evolucionando o sustituyéndose por estándares cada vez más sofisiticados. Estos puertos son necesarios para que exista una comunicación entre la máquina y el usuario. Como es lógico, a lo largo del tiempo los conectores han adquiriendo nuevos nombres algunos se han quedado por el camino mientras otros han ido adaptándose a las necesidades de cada época.
Nos referimos con eso de puertos E/S (entrada/salida) a todos estos conectores que se pueden encontrar en la parte trasera del ordenador y/o en el frontal del mismo e incluso en los laterales y la parte superior, porque en los últimos años algunas torres parecen estar llenas de agujeritos en los que es posible conectar todo tipo de accesorios, periféricos y componentes que hace algunos años hubiera sido imposible imaginar.
Hay que decir que todos estos puertos E/S son necesarios, no solo para interactuar con el equipo, sino también porque permiten ampliar las capacidades del mismo, añadiendo funconalidades que no estaban previstas nicialmente pero que, con el paso de los años, se han transformado en fundamentales. Por ejemplo, conectar una tareta gráfica externa para imprimir más potencia gráfica todavía a nuestro PC. O amplificar y mejorar el sonido con un equipo especialmente diseñado para modular esa señal de salida para convertirla en una experiencia inmersiva o decenas y decenas más de usos diferentes.
En este artículo haremos un repaso de todos esos puertos que han existido a lo largo del tiempo y que habéis visto en las torres de sobremesa de vuestro PC y también de aquellos obsoletos que ya están en desuso, pero que han tenido una gran importancia. Así que empezamos.
Características generales de los puertos E/S
Los puertos de E/S son puertos de comunicación, que se encargan de transmitir una serie de datos entre el ordenador y los componentes periféricos. Es decir, son enchufes que comunican información entre ambos extremos y muchas veces llegan incluso a servir para alimentar a estos energéticamente. Hay diferentes tipos de puertos de entrada y salida, pero todos ellos tienen una serie de características comunes que son las siguientes:
- Un reloj: esta señal marca cada cuánto se realiza una transferencia de datos.
- Pines de datos: transmiten la información de un lado a otro y los hay de recepción, de envío y Full Dúplex que permiten que los datos vayan en un sentido u otro. Si existen varios pines de datos en la interfaz del puerto diremos que se trata de un puerto paralelo y si hay pocos entonces afirmaremos que es un puerto serie.
Hay que aclarar que el hecho de que un puerto sea de serie no significa para nada que sea más lento, ya que la cantidad de datos que se envían y/o reciben va a depender de la velocidad de reloj. Las interfaces de E/S, al igual que el resto de la lógica en los procesadores, han ido evolucionando con el tiempo y lo que por ejemplo antes era posible solo con anchos puertos en paralelo se llegó al punto que pasó a ser posible con otros de serie.
¿Es lo mismo que una ranura de expansión?
Si hablamos únicamente del aspecto de funcionamiento, son lo mismo. Pero, no debemos obviar que las ranuras de expansión están, en primer lugar, dentro de la placa base. Además, como su nombre indica, son ranuras pensadas para ampliar las capacidades del sistema. Por otro lado, cuando hablamos de las ranuras, hablamos de buses de alta velocidad, mientras que los periféricos hablamos de anchos de banda, que ofrecen velocidades mucho más bajas.
La ranura de expansión estándar en la actualidad es PCI Express. Dicha ranura se utiliza, principalmente, para instalar la tarjeta gráfica, aunque puede albergar controladoras de discos duros, tarjetas de red y otros. Tenemos, por otro lado, la ranura M.2, que no es más que un PCI Express con un diseño especial para unidades SSD.
Indicar también que las ranuras de expansión se caracterizan por funcionar en paralelo. Esto quiere decir que pueden mandar varios bits de información por cada ciclo de reloj. Los puertos, como pueda ser el USB, funcionan en serie, pudiendo mandar solo un bit por ciclo de reloj. Precisamente, este aspecto hace que sean mucho más lentos en la transferencia de datos.
Puertos de entrada y salida hoy
Estos son los que podéis encontrar en los PC y placas base que se venden a día de hoy. Algunos modelos especiales de puede que utilicen puertos ya desfasados, aunque no es el caso más común. Son todos los que os enumeramos a continuación. Además hemos incluido a todos esos puertos ya casi no se ven en el PC, al ser reemplazados por otros que realizan la misma tarea pero con un mayor rendimiento, un mejor consumo o ambas cosas a la vez. Aunque podemos contemplarlos todavía a día de hoy en algunas placas base recientes.
Puertos de E/S para la conexión de periféricos
Estos son los que se utilizan para conectar generalmente periféricos externos como pueden ser teclados, impresoras, ratones, auriculares, su uso es por tanto de propósito general.
USB
Universal Serial Bus es el estándar y rey absoluto de los puertos de entrada y salida de cualquier ordenador, ya que son utilizados por multitud de periféricos. Su origen, no obstante, hay que situarlo fuera del PC, por el hecho de que este es una versión adaptada al PC y puesta el día del puerto SIO de los viejos ordenadores Atari de 8 bits, que servía para evitar tener que colocar un ordenador entero en sus disqueteras como ocurría en otros modelos de la misma época.
El estándar USB apareció a finales de los 90 con el objetivo de reemplazar a varios puertos en el PC, como son el Centronics o LPT1, el COM y los puertos PS/2. Objetivo que tardó años en conseguir debido a la proliferación de periféricos con estas interfaces.
Su primera versión tenía una velocidad de transferencia de apenas 11 Mbps. Su versión 2.0 mejoró hasta los 480 Mbps y se convirtió, además, en un port ideal para la transmisión de vídeo jubilando con ello el IEEE-1394 o FireWire. En cuanto a su versión 3.0, permite transferencia de datos a la velocidad de un puerto SATA.
El USB viene en muchas formas, pero la más moderna es el USB-C que no solamente permite la carga rápida de periféricos e incluso ordenadores enteros, si no que también trabaja como un DisplayPort. Viendo su historia está claro que el término Universal se lo tiene más que merecido.
Thunderbolt
Se trata de un puerto creado por Intel con forma parecida al USB-C, pero de especificaciones muy distintas. A partir del USB4 ambos estándares se fusionarán, por lo que se trata de una variante del USB. Originalmente, esta conexión era utilizada por los ordenadores de Apple y recordaba al MiniDisplayPort.
RS-232 o DB9 (en desuso)
Este puerto se utilizaba para comunicar el hardware en la era de los mini-ordenadores. En especial las terminales. Fue adoptado por el PC en los primeros años siendo el puerto de E/S por antonomasia de periféricos como teclados, ratones, módems y un largo etcétera.
Primero fue reemplazado en uso por el puerto PS/2 en lo que a ratones y teclados se refiere, los módems de alta velocidad empezaron a usar otros más avanzados como el ISA y poco a poco fue cayendo en desuso hasta ser jubilado por el USB. Cuando eso ocurrió se trataba de una de las piezas más inútiles en un PC.
Paralelo o Centronics (en desuso)
El famoso conector de impresora, un puerto en paralelo que primero apareció en las tarjetas gráficas MDA de IBM para luego pasar a formar parte de la placa base. Fue retirado del mercado tan pronto como apareció USB, y es que llegó a ser tan lento que desesperaba. Se trata de un puerto en paralelo de 36 pines que originalmente se diseñó para impresoras y escáneres.
Con el tiempo el puerto Centronics fue reemplazado por el paralelo o DE9, que es una versión en paralelo del puerto DB9, por lo que se basa en el estándar RS-232. Debido a que ambos son conocidos como puerto de impresora se solían confundir, y por eso los hemos agrupado en una misma sección.
Como curiosidad, el puerto GPIO de las Raspberry Pi se basa en el puerto Centronics, por lo que no se encuentra del todo extinguido, pero no se ve en las placas base para PC a día de hoy.
PS/2 (en desuso)
Estos dos puertos le deben su nombre al ordenador de IBM y, durante años, se convirtieron en los estándares para conectar ratones y teclados hasta la llegada de USB. Además, para facilitar la conexión de estos periféricos contaba con dos puertos diferenciados con sendos colores: uno verde para el ratón y otro morado para el teclado.
Posteriormente, estos se unificaron como un único puerto, pudiendo conectar uno u otro periférico indistintamente. No supuso ningún problema, ya que cuando se realizó la «unificación» los teclados y ratones por USB eran la norma. Aunque muchos seguían prefiriendo este puerto por qué, supuestamente, tenía menos latencia que los puertos USB.
Actualmente, aún se puede ver en algunas placas base. La verdad es que no tiene ningún uso real para la mayoría de usuarios, es más, nadie los usa. Encontrar un teclado o ratón que usen este conector, hoy en día, es extremadamente raro.
FireWire IEEE-1394 o MiniDV (en desuso)
Cuando fue lanzado este puerto a finales de los 90 se utilizó para poder volcar el contenido de las cintas MiniDV a los discos duros de los ordenadores para la edición de vídeo. Su capacidad para llegar a los 400 Mbits por segundo primero y a los 800 Mbits por segundo lo hicieron muy popular en el mundo Mac donde todos los ordenadores empezaron a incluir uno y se convirtió en un estándar allí. Por desgracia la llegada del USB 2.0 lo termino por enviar a la papelera de la historia.
Puertos E/S para la transferencia de audio y vídeo
Normalmente, se piensa que los conectores de vídeo solo son de salida de datos, no de entrada. Esto era cierto en la etapa de los conectores analógicos, pero los modelos de tipo digital son bidireccionales. Tenemos que destacar que HDMI es más limitado en la transferencia de datos, pero DisplayPort sí tiene capacidad completa de transferir vídeo, audio y datos.
HDMI
El puerto HDMI es el estándar de vídeo absoluto en televisores. Se trata de una versión avanzada del ya abandonado puerto DVI, sin embargo, incluye la capacidad de transmitir sonido y la reproducción de contenido en alta definición con sistemas de protección de autor HDCP.
Apareció por primera vez cuando se observó que el cable por componentes no daba el suficiente ancho de banda para resoluciones Full HD y el contenido, tanto en Blu-ray como en directo, necesitaba algún método de control contra la piratería. A día de hoy ha ido evolucionando en cuanto a sus capacidades y ancho de banda, permitiendo la transmisión de vídeo 8K y frecuencias de refresco más allá de los clásicos 60 Hz.
Debes saber que HDMI se desarrolla especialmente para transferencia de vídeo y audio hacia una pantalla y/o sistema multimedia. Existe la variante CEC que permite el controlar un conjunto formato por un televisor, un reproductor y un equipo de sonido mediante un mando a distancia. Una función bastante poco conocida y que, necesariamente, requiere de compatibilidad por parte de todos los dispositivos interconectados.
DisplayPort
El otro puerto de salida de vídeo es el DisplayPort pero, mientras el HDMI es un estándar de los fabricantes de televisión, está más orientado al mercado de los ordenadores, por lo que no suele encontrarse en televisores.
Al igual que HDMI ha tenido varias versiones, sin embargo, está más pensado de cara a su uso en un ordenador, por razones como que es capaz de soportar una mayor cantidad de resoluciones en su estándar respecto del HDMI, y estar pensado para el uso con varias pantallas.
Thunderbolt (USB-C)
La mayoría de los portátiles que podemos encontrar en la actualidad, incluyen varios puertos USB-C, para transferir datos y/o cargar el dispositivo. Pero, además, algunos también incluyen un puerto Thunderbolt (que utiliza la conexión USB-C). Recordemos que USB-C es un simple conector que se puede utilizar de diferentes formas. Los puertos Thunderbolt que podemos encontrar en un gran número de portátiles de la actualidad, permiten cargar el dispositivo, transferir datos y enviar la señal a otros monitores externos.
Algunos fabricantes de tarjetas gráficas probaron a introducir el puerto Thunderbolt como salida en sus gráficas, sin embargo, decidieron seguir apostando por las salidas HDMI. Sin embargo, eso no significa que no podamos encontrar algún que otro PC de sobremesa que incluya un puerto Thunderbolt para enviar la señal a monitores externos aunque la conexión HDMI sigue siendo la más popular y utilizada ya que es prácticamente un estándar.
Este tipo de salida Thunderbolt permite enviar la señal de vídeo en 4K además de la señal de audio, siempre y cuando utilicemos los cables adecuados ya que no todos están diseñados para transferir datos, cargar portátiles y enviar la señal a monitores externos.
VGA (en desuso)
El puerto VGA fue el estándar por antonomasia de las pantallas CRT para PC, y consiguió vivir casi 20 años, pero se demostró incapaz de mostrar una buena calidad de imagen en una pantalla LCD, por lo que fue rápidamente reemplazado por estándares como DVI, HDMI y DisplayPort.
El puerto VGA está relacionado con los monitores CRT, pero también se ha utilizado en proyectores. Su desaparición se debe al incremento del uso del vídeo digital, que se entiende mucho mejor con los paneles LCD ya que ocupan menos espacio. Así que acabaron por reemplazar a los televisores y monitores con señal analógica.
Aunque aún se puede encontrar en monitores y televisores, incluso, en placas base de gama de entrada, este conector se considera obsoleto. Que se siga incluyendo no quita que esté en fase de desuso totalmente.
DVI (en desuso)
El puerto DVI fue un intento de VESA previo al DisplayPort de lanzar un sucesor para el VGA. En realidad HDMI deriva de este puerto, con la diferencia de que DVI no soporta contenido HDCP, no transmite audio y no evoluciono como lo ha hecho el actual estándar de la industria. Lo podéis ver en televisores y monitores de la segunda mitad de los 2000.
El estándar DVI tenía tres tipos de conexiones distintas: DVI-I podría transmitir señales en analógico y en digital; DVI-D solo en digital; y DVI-A solo en analógico. Cada una con una configuración en sus pines distinta. Estas diferencias que no se encuentran ni HDMI ni en DisplayPort fueron uno de los motivos por los que DVI no tuvo una carrera más larga.
Y es que encontrar un cable para cada tipo de conector fue un problema más que grave de lo que muchos podrían imaginar, ya que los usuarios no entendían cuál era el que necesitaban. Finalmente, los fabricantes optaron por DVI-I Dual Link por su mayor ancho de banda, que era necesario para los monitores gaming con mayor tasa de refresco.
Actualmente, se encuentra en desuso completamente, aunque se puede ver en algunas placas base y monitores. Se utilizó como puente en la etapa de cambio de interfaz analógica a digital, pero rápidamente fue desplazado.
S-Video (en desuso)
S-Video es un puerto de vídeo del tipo RGB que fue ampliamente utilizado en muchos ordenadores, consolas y tarjetas gráficas para ser conectadas a un televisor convencional. Por lo que en ese aspecto difiere de VGA, pero tenía su utilidad en algunos ordenadores de 8 bits, de los años 80, como por ejemplo, el mítico Amstrad CPC tenía uno.
En el caso del PC se usaba en tarjetas de vídeo capturadoras, ya fuera para coger el contenido de una señal de vídeo para una posterior edición, como para ver cómo se contemplaría el contenido audiovisual en el televisor y, por tanto, era esencial para los que trabajaban como editores de vídeo. La llegada del puerto HDMI y la unificación de la tecnología de pantalla entre televisión y ordenador hizo que este puerto pasará a mejor vida.
Su conector por norma general era amarillo y no era especialmente rápido. Pese a ello, estuvo muchos años con nosotros, aunque cayó en desgracia al poco de llegar sus más novedosos rivales. Actualmente, es imposible de ver en ordenadores modernos y aún se conserva en televisores por temas de compatibilidad, pero apenas tiene uso real.
Puertos para la comunicación en red
Solo existe un puerto estándar para ello a día de hoy que este en uso, el viejo RJ11 que usaban los viejos módems que se conectaban a la red telefónica por limitaciones técnicas dejaron de usarse ya hace más de una década. Podríamos incluir también los conectores de fibra óptica, pero no sonde uso generalizado en el PC
RJ45 o Ethernet
El puerto de red cableada de toda la vida, que nos permite conectarnos a Internet a altas velocidades con nuestro PC, que no pueden ser alcanzadas por ningún tipo de estándar inalámbrico. Su permanencia es gracias a su evolución donde si hace años hablábamos de conexiones de 100 Mbps, a día de hoy ya tenemos interfaces de 10.000 Mbps o, lo que es lo mismo, 10 Gbps.
Puertos E/S para audio
Para terminar tenemos aquellos que sirven para transmitir audio a altavoces y auriculares.
Minijack de 3.5 mm y conectores TRS
Se trata del puerto pensado para conectar altavoces y micrófonos al PC. Tiene dos variantes: la primera de ellas soporta conexiones minijack con dos anillos que cada uno corresponde a un canal estéreo y un tercero que, en caso de estar presente, nos indica que tendremos un micrófono para jugar online o chatear. Aunque hay sistemas que separan entrada y salida en dos interfaces distintas.
Una variante de este tipo de conexiones son los conectores TRS, que permiten conectar varios altavoces en un sistema posicional. Eso sí, con las limitaciones de ancho de banda y calidad de sonido.
S/PDIF para audio digital
Cuando se popularizó el DVD lo hizo también el DOLBY Digital, que fue el primer sistema de sonido realmente posicional y, por tanto, requería un ancho de banda mucho mayor. ¿La solución? El puerto SPDIF o (SONY Philips Digital Interface Format) que transmite audio en formato digital a través de un cable coaxial en un solo puerto.
Los sistemas de múltiples altavoces avanzados, como los 7.1, hacen uso de este tipo de conectores que son mucho mejores que los TRS. No solamente por no necesitar tantos cables, sino por entregar una mayor calidad de sonido gracias al mayor ancho de banda.
Sabemos que han existido otros puertos en la historia, algunos de ellos relacionados con ciertas marcas, como es el caso del puerto ADB en los Macintosh de la primera mitad de los 90 o el puerto MIDI/Joystick de las tarjetas de sonido para PC. Sin embargo, no los hemos incluido por el hecho que hemos pensado que es mucho mejor centrarnos en los que si se ha visto en PC a lo largo del tiempo.
