この記事には広告を含む場合があります。
記事内で紹介する商品を購入することで、当サイトに売り上げの一部が還元されることがあります。
「最近のUSBはなんかわかりづらいなーっ」と思ったのでざっくりレベルでまとめてみた。USBの規格や仕様についての細かい部分はすっとばして雰囲気で解説している。個人的にはデータ通信、充電、映像出力と最新のバージョンで色々なことが出来るようになったのが原因かと。さらには通信速度や給電の容量も増えて種類が多くなってきて自身のUSB機器が何に対応しているのかわかりづらい。新規にPCやデバイスを購入する場合はUSBの規格についてよーく確認した方がよさそうだ。
本記事ではUSBの種類について超ざっくりまとめています。細かい規格や仕様については誤りがあるかもしれませんのでご了承ください。
目次
USBとは何か
種類や用途が多くUSBが何なのかイマイチわかりにくい。
USBとは
ざっくり言うとデジタルデバイスなどを接続する規格（仕様）で、それに称するケーブルを「USBケーブル」と呼称し、差す穴なを「USBポート」と呼ぶ。
ユニバーサル・シリアル・バス（英: Universal Serial Bus、略称：USB、ユーエスビー）は、コンピュータ等の情報機器に周辺機器を接続するためのシリアルバス規格の1つ。ユニバーサル（汎用）の名の示す通り、ホスト機器にさまざまな周辺機器を接続するためのペリフェラルバス規格であり、最初の規格となるUSB 1.0は1996年に登場した。現在のパーソナルコンピュータ周辺機器において、最も普及した汎用インターフェース規格である。
USBは種類や規格が色々ありわかりにくいが基本は「デジタル機器などをつなぐ規格」である。USBに対応したデバイスであれば接続可能ということ。ただしUSBには様々な規格がありそれぞれ同等の規格でないと機能や性能をすべて使うことはできない。
USBはデジタル機器などを接続するためにある。
なぜわかりにくいのか
USBと聞くと種類が多くわかりにくいと思う人も多いと思う。なぜわかりにくいかと言うと種類が多く色々な機器に対応しているから。HDMIケーブルであれば種類が少なく目的も映像出力と明確でわかりやすい。
| 規格 | コメント |
|---|---|
| HDMI | 用途は基本的に映像出力に限られる。コネクタはミニHDMIやマイクロMDMIなど種類が少ない。 |
| USB | 用途は充電、映像出力、データ入出力など色々なことができる。コネクタの種類や流れるデータの規格や種類が多く複雑。 |
USBは色々なことが出来過ぎてよくわからなくなってしまったのだ。
USBケーブルに流れているもの
そもそもUSB規格は機器を接続して何をやり取りしているのだろうか。
ポータブルHDDの例
ポータブルHDDをUSB接続した例を紹介する。USBで接続されたHDDはPC上で認識されドライブとして利用可能となる。バス駆動と呼ばれる機器はUSBから給電されるため別途電源を準備する必要がない。
この時点でHDMIと大きく異なりデータ以外に機器を動作させるための電気まで流している。
| USBケーブル内に流れているもの | コメント |
|---|---|
| デジタルデータ | HDDを接続した場合はPC上の画像などのデジタルデータが流れる。データを双方向にやり取りできる。 |
| 電気エネルギー | 接続機器が動作するための電気が流れる。USB2.0ではざっくり5V、500mAとなっている。 |
USBに流れるデジタルデータ
USBでは機器間でさまざまなデータをやり取りしている。前述のわかりやすい例だとPCで使えるファイルなどのデータ。外付けHDDに録画したテレビ番組などもこのデジタルデータとなる。USBの規格によって流れるデータの量が異なり基本的に新しい規格の方が転送速度が速い。
USBマウスなのど大量のデータをやり取りしないデバイスなら問題ないがHDDなどで大量のデータをやり取りする場合は厳しい。USBの規格（バージョン）によって通信速度がかわり双方が高速通信に対応していないと本来の性能が発揮できない。USBの規格は下位互換があるためUSB2.0のノートPCにUSB3.0のHDDを接続することも可能。ただし、通信速度はUSB2.0の規格に制限されてしまう。
USBのデータ通信速度やバージョンを解説するとキリが無いのでここでは割愛する。本記事ではざっくりUSBを解説。
映像出力
USBのType Cからオルタネートモードなるものが実装された。超ざっくり言うとUSBから映像出力できる仕様のこと。「Display Port」や「Thunderbolt 3」などのオルタネートモードに対応している機器はUSB端子から映像出力が可能となる。映像もデータと言ってしまえばそうだがオルタネートモードでの映像出力はいままでのデータ通信と異なり映像出力用の線が割り当てられている。
画像データもデジタルデータではあるが規格的にはわけて考えて置いた方がよさそう。映像出力にはUSBから「Display Port」や「HDMI」に変換するケーブルが別途必要になる。ただし、ディスプレイ側に映像入力用のUSB端子が付いていればUSBケーブルで映像出力が可能となる。
電気エネルギー
USB2.0の規格では5Vの500mAで2.5Wしかない。が、新しい規格のUSB Power Delivery (USB PD)では最大100Wまで使えるらしい。高い電力が使えるので対応機器であれば高速充電や電力消費の多い機器をバスパワーだけで動かせるかも。詳しい説明は割愛するが、データ通信と同じで新しい規格では使える電力が非常に大きくなっている。この給電の規格も接続側の双方が同じ規格に対応している必要がある。なので給電機器を選ぶ場合は双方の規格を確認した方がよい。
USBに流れるもの
誤解を恐れずに言えばUSBに流れているものは「デジタルデータ」、「電気エネルギー」、「映像データ」の三種類である。細かい仕様の話を抜きにするとこんな感じ。オルタネートモードに対応していない機器だとUSBから映像出力はできない。
| USBケーブルに流れているもの | コメント |
|---|---|
| デジタルデータ | PC上のファイや画像や動画などのデジタルデータ。USBのバージョンによって転送速度が大きく異なる。基本的に下位互換あり。 |
| 電気エネルギー | 機器を動作させたり充電に使用できる。新しいバージョンでは最大100Wまでと高出力となっている。 |
| 映像データ | オルタネートモードを実装したUSB機器であればUSB端子から映像出力が可能。「Display Port」や「Thunderbolt 3」に対応したポートであれば映像データを出力できる。オルタネートモードを実装しているのはType C形状のポートだけである。 |
細かい部分に誤りはあるかもしれないがUSBに流れているものがこの三種類だと知っておくと混乱しにくいと思う。
コネクタの形状
個人的にはUSBに流れてるデータとコネクタの形状は別にして考えた方がいいと思う。厳密にはコネクタタイプと流れるデータなどが決まっているがここでは割愛する。
タイプAコネクタ
よく見かけるのがこれではないだろうか。裏表が決まっているちょっと大きいいやつ。口が青いのでUSB3.0に対応したケーブルになっている。
メス側はこんな感じ。
このほかにもスマホで使われていたマイクロBなど色々な種類がある。コネクタの形状が同じでも接続機器の仕様によってデータ転送速度や給電のワット数などがことなる。コネクタタイプとUSBの規格（流れるデータなど）は別と思った方がいい。
タイプCコネクタ
タイプA以外のコネクタはほとんどがタイプCになってきている。スマホやデジタルデバイスもほとんどがタイプC。裏表がなく差し込むときのストレスがない。先ほど説明したUSBからの映像出力に対応しているのはこのタイプCだけ。
ただしオルタネートモードに対応していないタイプCコネクタもあるので注意したい。オルタネートモード非対応のタイプCコネクタから映像出力しようとするとややこしいことになる。
まとめ
未だに細かい規格までは理解していないがわかる範囲でUSBについてまとめた。タイプCが出てきて映像出力や給電など一気に複雑化。使用したいUSB機器がある場合はコネクタとは別にポートの仕様（何のデータが流れるか）を確認した方がいいだろう。
- USBに流れているものは「デジタルデータ」、「電気エネルギー」、「映像データ」の三種類
- オルタネートモードを実装したタイプCコネクタは映像出力ができる
- オルタネートモードを実装しいないタイプCコネクタもある
タイプCから急激に複雑になってきました。
