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USBについて

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当記事ではUSBについてご紹介します。

USBとは

USB(Universal Serial Bus)は、周辺機器をコンピューターに接続するための規格で、マウスやストレージデバイスといったさまざまな機器を接続する際に利用されています。USBの特徴としては、次のようなものがあります。

  • 最大127台の周辺機器を接続可能
  • さまざまなUSBデバイスを同一のコネクタで接続可能
  • 電源を入れたままの接続・取り外しに対応(ホットプラグ)
  • プラグ&プレイのサポートによるドライバの自動認識
  • 何台接続してもIRQの消費は1個のみ
  • USBポートからUSBデバイスに電源を供給可能

また、USBには、下図のように、いくつかの規格(バージョン)に分類されます。それぞれの規格によって、転送速度やコネクタの形状などに違いがあります。

USB規格

USBは規格によってデータの転送速度が異なっています。USB1.1以降では前方/後方互換性があり、後継規格の機器でも古い規格を使用することが可能となっています。

●USB1.0、1.1:
USB1.0は1996年に、USB 1.1は1998年に策定されました。最大12Mbpsの転送速度を持ちます。

●USB2.0:
USB2.0は2000年に策定されました。最大480Mbpsの転送速度を持ち、現在でもキーボードやマウス等、速度を重視しない周辺機器に多く用いられています。

●USB3.0:
USB3.0は2008年に策定されました。最大5Gbpsの転送速度を持ち、USB2.0と比べ約10倍となっております。後継規格であるUSB3.1の策定に伴って「USB 3.1 Gen 1」に、USB3.2の策定に伴って「USB 3.2 Gen 1」に名称が変更されています。

●USB3.1:
USB3.1は2013年に策定されました。最大10Gbpsの転送速度を持ち、この規格からUSB Type-Cのコネクタ形状に対応しています。策定当時の正式名称は「USB3.1 Gen2」でしたが、後継規格であるUSB3.2の策定に伴って「USB 3.2Gen 2」に名称が変更されています。

●USB3.2:
USB3.2は2017年に策定されました。最大20Gbpsの転送速度を持ち、USB Type-Cのみが対応しています。正式名称は「USB3.2 Gen2×2」です。

USBコネクタ

USBには複数のコネクタ(接続するための端子)が存在しています。コネクタの形状によって、Type-A、Type-B、Type-Cに分類されます。

●USB Type-A:
USB1.0と同年度の、1996年に策定されたコネクタ形状です。横長の長方形の形をしています。Type-Aと、後述するType-Bにはホスト側(データ転送の制御をする側)とデバイス側(データ転送の制御をされる側)の親子関係が存在しており、Type-Aはホスト側のコネクタ形状です。主にコンピューターへ接続する際に用いられます。

●USB Type-B:
Type-A同様に、1996年に策定されたコネクタ形状です。台形のような形をしており、USB2.0以前とUSB3.0以降で形状が異なります。Type-Bはホスト側のコネクタ形状で、周辺機器に接続する際に用いられます。

●USB Type-C:
2014年に策定されたコネクタ形状です。上下の区別がない横長の楕円形の形をしています。また、Type-A、Type-Bと異なりホスト側、デバイス側の区別がありません。最大100Wまでの給電が可能な規格であるUSB PD(USB Power Delivery)や、映像出力が可能な規格であるAlt Mode(Alternate Mode)に対応しており、コンピューターの周辺機器だけではなくスマートフォンやタブレット、ノートPCなどの充電・通信ケーブルにも採用されています。

いかがでしたでしょうか。

ぜひお勉強の際にお役立て下さい。

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