USB技術解説

USB

1990年代に開発されたUSBは、これまでで最も成功したコンピューティングインターフェイスになりました。

標準の進化により、スループットが1.5Mbpsから10Gbpsに向上しました。

1998 USB1.x低速LS1.5MbpsフルスピードFS 12Mbps

2000 USB2.0高速HS 480 Mbps FS / LS

2001 USB on the Go USB 2.0OTGマスター/スレーブ構成可能

2008 USB 3.0 USB 3.1 Gen1スーパースピードSS 5Gbps / HS / FS / LS

2013 USB 3.1 Gen2スーパースピード+ SS + 10Gbps SS / HS / FS / LS

2017 USB 3.2 Gen2スーパースピード+ SS + 10GbpsおよびGen2x2(デュアルレーン)、20 Gbps SS / HS / FS / LS

2014 USB Type C USB 10Gbps DP8.1Gbpsおよび電力100W

2019 USB4にはUSB-Cコネクタが必要

USB TYPE C

USB Type Cは、USBデバイスおよびケーブル接続用のリバーシブルプラグコネクタの仕様です。

USB Type Cの重要な利点は、USB4、USB 3.2、3.1、USB 3.0、USB 2.0、およびThunderboltテクノロジーをサポートしていることです。

USB Type Cポートは、「AlternateModes」を使用してさまざまなプロトコルをサポートできます。これにより、電源、データ、ビデオ信号の出力ができ、アダプターを使用してHDMI、VGA、DisplayPort、またはその他のタイプの接続を単一のUSBポートから出力できます。

これにより、将来のデバイスは設計を合理化して、1つの単一の出力を通じて複数の出力ソリューションを提供できます。

USBバッテリー充電-BC1.2

USBバッテリー充電テクノロジーにより、バッテリー充電機能がサポートされている特定のUSBポートを介してモバイルデバイスを安全に充電できます。

以前は、バッテリーと充電機能を備えたUSBポータブルデバイスは、制御なしでUSBポートから電力を取得するだけでした。

2010年末に導入された「BC1.2」により、ポータブルデバイスはより多くの電力を得ることができ、バッテリーをより速く充電することができるようになりました。充電ダウンストリームポートと通信し、専用充電器を識別しながら、ポータブルデバイスがBC1.2仕様に準拠していることを確認することが重要です。それが機能的なUSBデバイスとして動作し続けることを保証します。

Power Deliveryとは

たとえばコンピュータのマウスなどの一部の外部デバイスも、動作するためにUSBポートからの電力を必要とします。 USB 1.0と2.0が供給できるデフォルトの電力は2.5W(5Volt、0.5A)で、USB 3.0と3.1は4.5W(5V、0.9A)を供給でき、USB3.2は7.5W(5V / 1.5A)を、USB4は100Wを供給できます。

より電力を消費する外部デバイスのために、さまざまなテクノロジーが開発されました。 「USB電力供給(USB Power Delivery)」と「USBバッテリー充電」、これら2つの違いを区別することが重要です。

USB Power Delivery(PD):「Power Delivery」はUSB2.0 3.xおよび4でも同様に機能し、ソースデバイスから最大100Wの電力を引き出すことができます。この電力は、データが同じケーブルを介して送信されると同時に転送できます。その目的は、ラップトップ、タブレット、USB電源ディスク、高電力の家庭用電化製品を均一に充電できるようにすることです。安全な接続を確保するために、最大100Wの電力供給を利用する場合は、Club3D CAC-1522などのE-Markerチップを備えたアクティブUSBタイプCケーブルをお勧めします。

USB PDの「Power Delivery」は様々なプロファイルによって定義されており、使用する構成はメーカーによって異なります。 100Wは以下の規模になります。

 

 

USB 3.1とは

「USB」はUniversal Serial Busの略で、「3.1」は最近リリースされた規格であり、準拠している技術と仕様を示しています。

USB Type CはUSB3.1と同じではありません– USB Type Cは単なるコネクタの形状であり、基盤となるテクノロジーはUSB 2.0、3.x になります。

さらに、異なるUSB Type-C 3.1バージョン「Gen1」と「Gen2」があります。

USB Type-C 3.1 Gen 1は、使用されるUSBテクノロジーがUSB3.0(5Gbps)のようなものであることを意味します

USB Type-C 3.1 Gen 2は、使用されているテクノロジーがUSB 3.1 over 2レーン(10Gbps)であることを意味します。

USB 3.1 Type-C(Gen2)経由でビデオ信号を送信できるようにするにはソースデバイス(PC /ラップトップ)は、Displayport Alternate Modeをサポートする必要があります。

Thunderbolt3にもUSB Type Cコネクタが付属していますが、USB 3.1 Type C Gen2とは異なります。

 

USBグラフィックとは何ですか?

USBグラフィックテクノロジーを使用すると、標準のUSBコネクタまたはケーブルを介してほぼすべての種類のディスプレイに接続できます。

このテクノロジーは、シンプルで使いやすいように設計されています。ソフトウェアをインストールし、デバイスを接続するだけで、数秒以内に新しいモニター、ドッキングステーションやプロジェクターがPCに接続されます。

PCやMacにディスプレイを追加するこれより簡単な方法はありません。 Club3Dは、ユニバーサルUSBドッキングステーションからUSBグラフィックアダプターまで、幅広い製品を提供しています。

Appleユーザーの場合:Appleのディスプレイ設定では解像度が非表示になるため、Appleディスプレイの解像度インターフェイスのオプションボタンを押したまま、解像度インターフェイスのズーム位置をクリックして非表示の解像度を表示してください。次に、実際の解像度を確認します。

ビデオパフォーマンス

USBグラフィックは、HDビデオ再生と3Dレンダリングのすべての困難な作業をデバイスのGPUにオフロードします。 GPUのパフォーマンスが良ければ、4Kモニターでゲームをプレイすることもできます。

USBグラフィックはHDCPのサポートを提供します。つまり、最新のHDムービーを視聴しようとしたときに空白の画面が表示されることはありません。

真の詳細を発見する

超高精細(Ultra High Definition:UHD)としても知られる4Kは、1080pフルHDの4倍のディテールを提供します。これは、200万ピクセルに対して800万ピクセルであり、画像の鮮明さ、ディテール、テクスチャーを向上させます。

空きのUSBポート1つだけでこれらのテクノロジーを取り入れることができます。

USB4について

新世代のUSB4™テクノロジーは、より高速なデータパフォーマンス、より優れた充電体験、相互運用の利便性、および確かな信頼性を提供します。

USB4™ソリューションの主な特徴には、2レーン動作と40Gbps認定ケーブルでの最大40Gbps動作が含まれます。複数のデータおよび表示プロトコルが、バス上で利用可能な合計帯域幅を効率的に共有します。

USB4™アーキテクチャは、単一の高速リンクを複数のエンドデバイスタイプと動的に共有する方法を定義します。これは、タイプおよびアプリケーションごとのデータ転送に最適です。

 

USB4の機能

特徴:

  • 最大40GBpsの帯域幅
  • 最大100Wの電力供給
  • EマークIC
  • より多くのプロトコル、DisplaPort™およびPCIExpressをサポート
  • Type-Cケーブルのみ
  • USB3.2、USB2.0、およびThunderbolt™3との下位互換性   (結果として得られる接続は、接続されているデバイスの最適な相互機能に合わせて拡張されます。)
  • USB-IF認定

USB4転送速度

帯域幅と速度の違い

同義語として使用されている帯域幅とデータ転送レートを目にする事があるかもしれません。それらは関連していますが、2つの非常に異なる測定値を参照しています。ここで違いを理解する説明をします。

帯域幅と速度の主な違いは、帯域幅はデータ転送で使用できる容量であり、速度はデータ転送レートであるということです。

帯域幅

帯域幅は、特定の時間内に転送できる最大の潜在的なデータです。帯域幅は、帯域幅のすべてのユーザー間で共有されます。

データ転送レート

データ転送レートは、特定の期間に1つの場所から別の場所に渡される実際のデータ量です。

最も一般的な例は、多数のイーサネット接続が単一のインターフェイスに結合されているリンクアグリゲーションです。帯域幅は接続総数の合計ですが、速度は物理ネットワーク接続によって決まります。

まとめ-帯域幅と速度

帯域幅と速度は、ネットワーク、電子機器、電気通信などの分野で一般的な用語です。帯域幅と速度の違いは、帯域幅はデータ転送で使用できる容量であり、速度はデータ転送レートです。

 

 

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