USB、つまり ユニバーサル シリアル バスは、その名前が示すほど汎用的ではないかもしれません。物理的には、今日のほとんどのUSBケーブルにはホスト (たとえばコンピューター) に接続されたタイプAコネクタが付いていますが、これはすぐに変更される可能性があります。USB Cコネクタは、特にノートブックの世界では徐々に普及しつつあるようです。
現代のUSB
キーボード、マイクなどの周辺機器は、通常、Aコネクタへの有線接続を備えていますが、次のようなさまざまな接続が付属しています。
1. USB-B
2.ミニB
3.マイクロB
4.USB-C対応
もう一方の端にフルサイズのB SuperSpeedが付いたUSB A SuperSpeedケーブルや、非常に幅広のMicro Bコネクタのように見えるMicro B SuperSpeedコネクタが付いたケーブルもあります。
USB規格は1996年に初めて登場し、コネクタ技術は過去20年間で多くの変化と進化を遂げてきました。しかし、それはオリジナルのUSBコネクタがまだ役に立たないという意味ではありません。実際、プリンター、スキャナー、さらにはUSBハブなど、スペースがそれほど重要ではない接続の場合は、標準のUSB Bコネクタまたは比較的大きい (今日の基準では) USB Mini Bコネクタを使用する方が合理的です。
ただし、この記事では、おそらく現在入手可能な最も先進的で必須の周辺機器である、スマートフォンに搭載されているMicro Bおよび USB Cコネクタ に焦点を当てます。また、純粋なUSBデバイスではないものの、市場と機能の多くを共有しているAppleのLightningコネクタについても見ていきます。
図1: USB AとMicro Bのピン配置
マイクロUSB
USBコネクタは、初期の頃から、5Vピンとグランド、および差動信号用の2つのデータ ラインを備えていました。Micro USBコネクタには、On-The-Go (OTG) アプリケーションでの識別用の5番目のピンも備わっており、デバイスをホストまたは周辺機器として動作させることができます。スマートフォンは、こうした多用途デバイスの良い例です。マウスをスマートフォンに接続すると、マウスはスマートフォンの周辺機器として機能します。しかし、携帯電話をコンピューターに接続すると、携帯電話はコンピューターの周辺機器として機能します。
より「従来の」USB情報については、 タイプA、タイプB、ミニUSBタイプB、およびマイクロUSBタイプBの特定のピン配置を確認してください。
LightningコネクタとUSB C
ライトニングコネクタ
AppleはUSBより先に2桁のコネクタを導入しており、同社のデバイスの一部 (iPod、iPad、iPhone) は2003年から30ピン コネクタを搭載しています。数値的には優れているものの、これらの初期のコネクタを差し込むのはUSB Aプラグよりも危険でした。2012年、Appleは多少の物議を醸しながらも、8ピンLightningコネクタを導入しました。新しいコネクタにより、旧モデルのアクセサリには扱いにくいアダプタが必要になりましたが、USB CやMicro USBよりも薄いフォーム ファクタでリバーシブル挿入も可能になりました。そして、これらすべては、USB C規格が市場に登場した何年も前に起こったのです。
USB-C対応
USB Cの最も顕著な特徴は、コネクタが同一であるため、どちらの端をデバイスまたはホスト レセプタクルに挿入しても問題がないことです。USB Cは、Micro USBで利用可能な5つのコネクタを24個に拡張します。24個のコネクタにより、ユーザーは以下を利用できます。
- 4つのSuperSpeed差動ペアによりデータ伝送を強化
- 異なるタイプのデータを伝送するための2つのサイドバンドピン - USB Cを使用してビデオ情報を伝送できます
- デバイスとホストにケーブルの機能に関する情報を提供する構成チャネルピン
- 電力を伝送するための4つの正極電源コネクタと4つの負極電源コネクタ。この重要な機能に冗長性を提供します。
USB Cピン配列構成の詳細については、 こちらの短い説明をご覧ください。
AppleはUSBより先に2桁のコネクタを導入しており、同社のデバイスの一部 (iPod、iPad、iPhone) は2003年から30ピン コネクタを搭載しています。数値的には優れているものの、これらの初期のコネクタを差し込むのはUSB Aプラグよりも危険でした。2012年、Appleは多少の物議を醸しながらも、8ピンLightningコネクタを導入しました。新しいコネクタにより、旧モデルのアクセサリには扱いにくいアダプタが必要になりましたが、USB CやMicro USBよりも薄いフォーム ファクタでリバーシブル挿入も可能になりました。そして、これらすべては、USB C規格が市場に登場した何年も前に起こったのです。
USBの歴史: 進歩とマイルストーン
ここでは、USBテクノロジーが最初のリリースからどのように進化してきたかを示す簡単なタイムラインを示します。
- USB 1.0 – 1996年。 オリジナルのUSBがリリースされたとき、最大データ レートは12Mbit/sでした。
- USB 2.0 – 2000。この新しいリリースにより、理論上のデータ レートは480Mbit/sに上昇しました (実際には280に制限されています)。時間の経過とともに、この仕様は、充電、OTGの使用、およびMiniおよびMicroコネクタ フォーム ファクターに対応するために、エンジニアリング変更通知とともに進化し続けました。バージョン2.0は、さまざまな変更が加えられ、8年間にわたって主要なUSB仕様として残りました。
- USB 3.0 – 2008年。このリリースは大きな進歩を表しています。USB 3.0には、5 Gbit/sが可能なSuperSpeedモードが含まれています。
- USB 3.1 – 2013年。新しいSuperSpeed+ モードにより、データ レートが10 Gbit/sになりました。
- USB 3.2 – 2017年。3.1の勢いに乗って、3.2のSuperSpeed+ モードは20 Gbit/sまで向上しました。
残念ながら、USB Cフォーム ファクターは特定の数値のUSB標準を意味するものではありません。バージョン3.1が公称ケーブル定格と言われていますが、2.0接続しか対応していないUSB Cケーブルがよく見られます。ケーブルの定格が3.1であっても、充電仕様とどの速度サブ仕様に準拠しているかを必ず確認してください。
USB Cは依然として有能な標準規格ですが、少し混乱する可能性もあります。詳しくはこちら この記事では、そのさまざまな機能について詳しく説明します。
USBコスト
コネクタを更新すると、顧客にとってはわずかな額に思える場合でも、設計コストが増加します。簡単に比較するには、Arrowから供給され、TE Connectivityによって製造された、以下にリストされている3つのレセプタクルを検討してください。以下の数字は、10,000個を購入した場合の1個あたりの価格を示しています。
- ミニUSB、タイプB : $1.0018
- マイクロUSB : 1.1400ドル
- USB 3.1タイプC : $1.8635
USB CはMini USBやMicro USBよりも価格が高いため、価格の上昇により成長が鈍化する可能性があります。USB Cの場合、ケーブル自体も高価になります。
1996年当時、USBがどれほど普及することになるか理解できた人はほとんどいませんでした。形状と機能の両方に多くの改訂が行われた後、コネクタはUSB Cフォーム ファクターを中心に統合され続けると思われます。自社の技術エコシステムを保護することで有名なAppleでさえ、この標準を採用しているようです。しかし、クパチーノの外では、その抱擁が何につながるかを知っている人はほとんどいない。いずれにせよ、携帯電話の充電器を紛失すると、携帯電話が使えなくなったり、高価な新しいコネクタが必要になったりする時代は終わりました。おそらく、友人や家族のケーブルを借りて充電したりデータを共有したりできるでしょう。