O USB C pode substituir qualquer porta no futuro?

Pode não ser qualquer porta... mas é mais "universal" do que qualquer coisa que já tivemos no passado. Ou pelo menos será, uma vez que todos estejam construindo dispositivos USB tipo C.

Um motivo é simplesmente as especificações de energia. No passado, você tinha portas sem nenhuma energia, esperava alimentar dispositivos com seus próprios plugues de energia. Você também tinha portas muito específicas, como portas PS/2 de teclado e mouse, que eram projetadas para uma interface simples.

USB mudou isso, permitindo que um computador host (seu PC) alimentasse um dispositivo alvo (seu mouse). Ou a sua interface de som. Ou talvez a sua câmera.

Como temos dispositivos mais poderosos, precisávamos de mais energia elétrica para lidar com eles. Mas também nos livramos, um pouco de qualquer forma, da idéia de quem deveria alimentar quem. Então as portas USB Tipo C implementam a especificação de Fornecimento de Energia USB. Isto permite que muito mais energia seja enviada, até 100W através de algumas negociações de software. Isso é mais do que mais computadores portáteis, embora você não poderia rodar muito de um aquecedor ou uma ferramenta de energia a partir dele. Isso também permite que a negociação decida qual dispositivo está fornecendo a energia. Então você pode usar USB Tipo C para conectar um mouse a um PC, um smartphone a um PC, ou um mouse a um smartphone, tudo com o mesmo tipo de porta.

A outra coisa que USB Tipo C faz é permitir "Modos Alternativos". Isso significa que as portas podem negociar para se tornarem essencialmente outros tipos de portas. Já temos isto no USB Micro-B há algum tempo, mas a maioria das pessoas não o sabe. Mas tem sido limitado. Você pode ter seus sinais USB 2.0 usuais nessa porta, mas a maioria dos telefones também pode trocar esses mesmos sinais para uma interface Multimedia Home Link (MHL). É uma interface de vídeo suportada pela maioria das televisões modernas em pelo menos um conector HDMI, ou através de um conversor MHL para HDMI.

Mas os modos alternativos USB Tipo C são efectivamente ilimitados. Seus sinais ainda terão que ter sinais LVD (baixa tensão diferencial) padrão. Mas ele pode carregar o link USB 3.0, pode carregar DisplayPort, PCI Express e, potencialmente, interfaces que ainda não tenham sido inventadas. Ele não vai carregar uma interface PCIe de 16 pistas para uma placa de vídeo, mas vai lidar com um único link PCIe, se você quiser isso. Claro, isso tem que ser projetado em... haverá algum tipo de switch em qualquer sistema USB Tipo C que permita que o tipo certo de sinais seja executado para o conector quando o modo alternativo especificado for selecionado em software.

Isso não é exclusivo para USB Tipo C. A Apple fez com sua interface "Thunderbolt", que poderia executar a nova conexão de dados Thunderbolt (similar à PCIe, mas não idêntica) ou mudar para DisplayPort como um modo alternativo. Quando eles criaram o conector Lightning para iDevices, eles fizeram coisas similares: a interface pode fazer vídeo ou áudio ou USB 2.0, ou mesmo USB 3.0 em seu iPad Pro.

Isso é baseado em grande parte em uma convergência de tecnologias. A maioria das novas interfaces de computador usa esses sinais LVD a velocidades na faixa de 1.5-10Gb/s no par de fios de 85-100 ohm. Assim, uma vez que você tem os mesmos fios e conectores no lugar, e a diferença na sinalização está principalmente em um nível de protocolo mais alto, e todos eles são links seriais unidirecionais, é muito fácil mudar os chips do controlador para os mesmos conjuntos de pinos. Ou eventualmente, até mesmo construir seu sistema em chip para fazer toda essa comutação internamente, e apenas entregar alguns conjuntos de pares de sinais.