「USB4」とは?速度、互換性、thunderboltとの関係性は??

USBは、パソコンやスマホに周辺機器などを接続するときに欠かせないものですし、常に性能が進化し続けていますが、この度、次世代のUSB規格である「USB4」の概要が発表されました。ですので今回は、USB規格の現状や基礎知識、そしてそのことを踏まえたうえでUSB4がどんなものなのかが分かるように解説していきます。

USB4?なんか名称色々あってわからんな・・・

USB規格の現状はどうなっているのか

2019年前半時点で、実際に使用可能な最新の規格はUSB 3.1であり、次に市場へ出てくるのは、2017年に仕様が発表されたUSB 3.2となっています。ですので、現時点ではUSB 3.2すらまだ誰も使っていない状況であり、USB4が実際に登場するのはさらに先の話(2020年の終わりごろ)になるのです。

そして従来の規格については、2000年に仕様が公開されたUSB 2.0は、まだ現役で使われているケースも多くあります。しかし、2000年以前に仕様が公開されたUSB 1.0とUSB 1.1については、すでに市場ではほとんど出回っていない状況になっています。ですので現在使用されているものは、USB 2.0とUSB 3.0、そしてUSB 3.1の3つになるでしょう。

USBの基本を確認しておく

USB規格というのは案外ややこし部分もあるので、すでに知っている場合でも、いま一度基本的なことを確認しておくとよいでしょう。

USBは名称がややこしい

USB規格は、「USB 2.0」といったように名称が表記され、数字が上がるごとに、データを転送する際の速度(最大転送速度)の量が大きくなります。実際の最大転送速度は、USB 2.0が480Mbpsで、USB 3.0が5Gbps、そしてUSB 3.1が10Gbpsとなっています(1Gbps=1000Mbps)。ですので、例えばUSB 2.0とUSB 3.0を比べると、最大転送速度に10倍以上の差があるということが分かるでしょう。

ここまで見る限りでは、特に名称がややこしいということはないのですが、実はUSBの3番台は名称を二度も変更されているのです。例えばUSB 3.0は、「USB 3.1 Gen 1」に一度変更変更されたあと、さらに「USB 3.2 Gen 1」という名称にもう一度変更されています。ですので、USB 3.0というのは旧名称であり、現在は「USB 3.2 Gen 1」というのが正しい呼び方になります。

しかし製品のパッケージには、「USB 3.1 Gen 1(USB 3.0)」といったような表記がなされている場合もあり、かなり分かりずらい状況になっていると言えるでしょう。そのため、USBの製品を購入するときは混乱しないように注意する必要があります。

USBの3番台の新名称をまとめておくと、以下のようになります。

  • (旧)USB 3.0 →(新)USB 3.2 Gen 1
  • (旧)USB 3.1 →(新)USB 3.2 Gen 2
  • (旧)USB 3.2 →(新)USB 3.2 Gen 2×2

さらにUSB4については、「USB」と、それに続く番号の間のスペースを削除した表記になるのが特徴です。従来の表記は「USB 2.0」といったように、間にスペースが設けられていましたが「USB4」ではそれがなくなるということです。とても細かい変更ですが、話のネタに知っておくのもよいでしょう。

また、USB新名称の3.2番台には、「SuperSpeed USB 10Gbps(USB 3.2 Gen 2)」といったブランド名がそれぞれ与えられており、転送速度が識別できるようになっているのが特徴です。そしてUSBのロゴには、今後この名称が採用されることになるでしょう。

USB新名称の3.2番台のブランド名は以下の通りです。

  • USB 3.2 Gen 1 → SuperSpeed USB
  • USB 3.2 Gen 2 → SuperSpeed USB 10Gbps
  • USB 3.2 Gen 2×2 → SuperSpeed USB 20Gbps

USBは端子の種類もさまざま

USBは、名称だけでなく端子の形状にもややこしさがあります。大まかには「Type-A」と「Type-B」に分けられるのですが、Type-Bはさらに小型機器用の「Mini USB」と「Micro USB」があります。そして、最新のUSB端子には「Type-C」と呼ばれるものがあるのです。また、USB機器と通信可能な「Lightning」というものもありますが、こちらはアップル独自の規格なので、USB規格とは別のものになります。

「Type-A」と「Type-B」の違い

そもそも「Type-A」と「Type-B」の違いは何かというと、Type-Aはパソコンなどの親機側に接続するものであり、一方のType-Bは周辺機器などの子機側に接続するものという違いです。そしてUSBでは、親機側を「ホスト」と呼び、子機側を「デバイス」と呼ぶのが習わしになっています。

では、どうしてホスト側とデバイス側で端子の形状を分ける必要があったのかというと、それは接続の間違いを避け、トラブルを回避するためです。USBというのはデータを送信するだけでなく、ホスト側からデバイス側へ電力供給をする働きもあります。しかし両方の端子を、どちらもホスト側に接続してしまうと、機器やケーブルに負荷がかかって何らかのトラブルが起こる可能性があります。そのため、接続の間違いが起きないようにあえて形状を変えてあるのです。

Type-Cとは

「Type-C」は、USB 3.1(USB 3.2 Gen 2)で新しく採用された規格であり、従来使用されてきたType-AやType-B、そしてMini USBなどの形状の違いを統一し、混乱をなくすことを一つの目的として登場したものです。そのため、ホスト側とデバイス側で端子の形状を分ける必要もなく、ケーブルの両端で同じ端子を使うことができるようになります。そしてデータ送信についても大容量に対応しているということもあり、最大転送速度がより大きなUSB 3.2 Gen 2×2とUSB4の機器にはType-Cの端子だけが採用されることになっています。

USB4の特徴

ここまで、USBの基本的なことを確認してきましたが、最後に、USB4とはどんなものになるのかということを見ていきましょう。

とにかく速い

USB4は、最大転送速度がとにかく速いというのが一番の特徴です。どれだけ速いのかというと、最大で「40Gbps」になると言われているため、現在、実際に使用されている中で最も速いとされる「USB 3.2 Gen 2」の4倍の速度になります(従来のUSB 2.0と比較すると約83倍!)。

もちろん、最大値というのは理論上の値であり、使用している機器の性能などのさまざまな影響によって実際の速度は下がってしまうのですが、それでも大きなスピードアップが期待できるでしょう。

Thunderbolt 3をベースにしている

USB4は、「Thunderbolt 3」という、インテルとアップルが共同で開発した技術をベースにしてつくられます。ですので、Thunderbolt 3という規格がUSB4に組み込まれるということになるため、より汎用性が高いものになるということが言えるでしょう。また、Thunderbolt 3とUSB4は、どちらもType-Cの端子を使用します。

下位バージョンとの互換性もある

USB規格は、これまでバージョンアップを繰り返してきましたが、下位のものとの互換性があるため、接続する機器同士のバージョンが違っても使用することができます。ですのでUSB4の場合も、端子の形状さえ合えば、USB 2.0やUSB 3.2 Gen 2といった下位の機器とも接続して使用することが可能です。しかし下位のものと接続した場合は、転送速度は下位のバージョンの速度しか出ないことになるため、その点は注意しておきましょう。

USB4なんか凄そうだな・・・
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