パソコンやスマートフォンのUSB端子について、「USB3.1」「Type-C」「USB PD」という言葉をよく聞くようになってきた。

 USB3.1はUSBのデータ転送の規格で、現在広く普及しているUSB3.0の上位互換規格のこと。USB3.1には「Gen1」と「Gen2」(SUPERSPEED+)がある。GenはGenerationの意味で、Gen1はUSB3.0のことであり、データをやり取りするデータ転送速度はUSB3.0と同じ最高5Gbpsだ。Gen2はその2倍の最高10Gbpsとなる。端子の形状は後述するType-Cが多いが、従来のUSB端子(Type-A)の場合もある。2017年9月にはさらに高速なUSB3.2が策定されている。

 上位互換規格なので、USB3.1にこれまでのUSB機器を接続して使用することもできるが、 接続した機器の規格に応じてデータ転送速度は変わる。具体的に言えば、遅い方に合わせて動作する。たとえばUSB3.0の周辺機器器をパソコンのUSB 3.1 Gen2端子に接続すると、最大データ転送速度はUSB3.0の上限である5Gbpsまでとなる。

最近増えてきた、Type-Cと呼ばれるUSB端子。小さい楕円形で、どちらの向きにも挿し込める
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 Type-Cは、USBの端子の形状とそこに流す信号の規格だ。特徴は、これまでのUSB端子にあった向きがなく、上下どちらの向きでも挿し込めること。繰り返し抜き挿ししても壊れにくいように耐久性も高められている。

 Type-Cは「Alternate Mode」(Alt Mode)と呼ばれる、USB本来のデータ以外の信号を流すオプション機能も特徴だ。たとえば、DisplayPort Alt Modeに対応したType-C端子なら、PCやスマホなどの画面をディスプレーに出力する映像出力端子として使える。同じ仕組みを使ってデータ転送速度が最高40Gbpsと高速で、ディスプレー出力もできるThunderbolt 3の端子としても使われている。Thunderbolt 3はUSB3.1の上位互換となる。このAlt Modeはケーブルも対応している必要があり、ケーブルは内部に対応を判別する認証用のチップを持っている。

 もうひとつ注意したいのが、「USB Power Delivery 」(USB PD)だ。これまでのUSBも接続した機器に電力を供給できたが、それよりもさらに大きな電力をやりとりする規格だ。いくつか種類があり、最新のPD3.0では最大で5A・20V(100W)の電流を流せる。USB3.0は最大5V・900mA(4.5W)の電力供給に対応していたが、その20倍以上だ。端子にはType-Cを用いるが、USB3.1とは別の規格だ。利用するには機器側もケーブル側も対応している必要があり、対応ケーブルは内部に対応を判別する認証用のチップを持っている。

 USB PDは、対応機器同士なら双方向に電力供給が可能なことも特徴で、コンセントに接続した対応機器から別の対応機器へ数珠つなぎのように電力を供給できる。急速充電できるのも特徴だが、急速充電にはQuick Charge(QC)という別規格もあり、USB PDと混同しないように注意したい。

 このようにUSB3.1 Type-Cの端子やケーブルといっても、Gen1(USB3.0)なのかGen2なのか、ディスプレーに映像を出力できるのか、Thunderbolt 3対応なのか、USB PDに対応しているのか、対応しているならどのレベルのUSB PDまで対応しているのかといった違いがあって大変ややこしい。「Type-Cだからデータ転送速度が速い」などと単純にはいかないので注意したい。

 Type-C対応の周辺機器やケーブル類を購入する時は、これらへの対応をカタログやパッケージの表記などをよく見て確認する必要がある。規格に対応し、USBコンプライアンステストと呼ぶ認定試験に合格した製品には、対応するUSBロゴがつけられているので目印になる。Type-Cのケーブルは、前述のように内部にチップを持つ必要があったり電線の数が多いなど、構造がこれまでのUSBケーブルよりかなり複雑になっている。そのため製造コストや認証テストの費用などがかかり価格は高くなる。トラブルを避けるためにも、あまりに安価なケーブルは避けた方がいいだろう。

画像のように、USB-IFの正規認証マークや対応する規格がパッケージに表示されているケーブルを選ぶと安心だ
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(文/湯浅英夫)