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USB(規格・速度・コネクタ)

周辺機器を接続する最も普及したシリアルインタフェース規格

DIAGRAM
転送速度は世代が進むほど高速化

① 規格別の転送速度

USB 1.11998年 / Full-Speed12 MbpsUSB 2.02000年 / High-Speed480 MbpsUSB 3.02008年 / SuperSpeed5 GbpsUSB 3.12013年 / SuperSpeed+10 GbpsUSB 3.22017年 / SuperSpeed+ 2x220 Gbps

② コネクタの形状

Type-A長方形・PC側で定番向きありType-B四角に近い・機器側プリンタ等micro-B小型・薄型旧スマホ等Type-C上下対称・向きなし近年の主流Type-C は表裏どちらでも挿せる(リバーシブル)/他は挿す向きが決まっている※ コネクタ形状と転送速度(USB 2.0/3.0…)は別の話。同じ Type-A でも世代で速度が違う
解説

📌
USBとは

1本の端子に何でもつなげるPCマウスUSBメモリプリンタ

USB(Universal Serial Bus)とは、パソコンとマウス・キーボード・USBメモリ・プリンタなどの周辺機器をつなぐための、最も普及した接続規格です。「ユニバーサル(汎用)」の名の通り、1種類の端子でさまざまな機器を接続できます。データを1本の信号線で1ビットずつ順に送るシリアル方式を採用しています。

身近な例で考えると、家庭のコンセントに似ています。コンセントの形が統一されているおかげで、テレビでも掃除機でも同じ差込口に挿せます。USBも端子の形と通信のルールを統一することで、メーカーや機器の種類を問わず「挿せばつながる」状態を実現しました。

USBには次のような便利な特徴があります。
ホットプラグ:パソコンの電源を入れたまま抜き差しできる
プラグアンドプレイ:挿すだけで自動的に認識・設定される
給電:データ転送だけでなく電力も供給でき、充電やUSB扇風機などにも使える

📌
規格別の速度

USBは世代を重ねるごとに転送速度(=1秒間に送れるデータ量)が大きく向上してきました。速度の単位はbps(ビット毎秒)で、Mbps はその100万倍、Gbps はその10億倍です。上の図解の横棒の長さが、おおよその速度の差を表しています。

規格登場年最大速度呼び名
USB 1.1199812 MbpsFull-Speed
USB 2.02000480 MbpsHigh-Speed
USB 3.020085 GbpsSuperSpeed
USB 3.1201310 GbpsSuperSpeed+
USB 3.2201720 GbpsSuperSpeed+ 2x2

速度の感覚をつかむと次の通りです。
USB 1.1(12 Mbps):マウスやキーボードなど、ごく少量のデータ向け
USB 2.0(480 Mbps):USBメモリや一般的な機器に長く使われた定番
USB 3.0(5 Gbps):USB 2.0 の約10倍。大容量データの転送が快適に
USB 3.1(10 Gbps)/ 3.2(20 Gbps):外付けSSDなど、より高速な機器向け

注意したいのは、遅い側に合わせて動くという点です。USB 3.0対応の機器でも、つなぐ相手や使うケーブルがUSB 2.0までしか対応していなければ、速度はUSB 2.0どまりになります。両端と途中のケーブルすべてが対応していて初めて、その世代の速度が出せます。

📌
コネクタの形状

USBには端子(コネクタ)の形がいくつかあります。形状は「どんな機器につなぐか」で使い分けられ、転送速度の世代とは別の話である点に注意してください。代表的な形は次の通りです。
Type-A:長方形。パソコンやACアダプタ側でおなじみの定番形状。挿す向きが決まっている
Type-B:四角に近い形。プリンタなど据え置きの機器側で使われることが多い
micro-B:小型・薄型。少し前のスマートフォンやモバイルバッテリーで広く使われた
Type-C:上下対称で表裏どちらでも挿せる。近年の主流

身近な感覚で言うと、Type-Cの「向きを気にせず挿せる」便利さは、暗い場所でスマホを充電するときに一番ありがたみが分かります。従来のType-Aやmicro-Bは挿す向きが決まっていて、裏返しだと入らずイラッとした経験がある人も多いでしょう。Type-Cはその不満を解消し、さらに高速・大電力にも対応したため、新しい機器の標準になりつつあります。

大切なのは、コネクタの形と転送速度は独立しているということです。たとえば同じType-Aの端子でも、USB 2.0対応のものとUSB 3.0対応のものがあります(USB 3.0以降のType-A端子は内部が青い色で区別されることがあります)。「形が同じ=速度も同じ」ではない、と理解しておきましょう。

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