USB Type-Cの複雑怪奇な仕様-20240527

USB Type-Cの複雑怪奇な仕様 株式会社 Jストリーム ネットワークインフラ部 ネットワークインフラ課 テックリード 今井 宏謙 2024-05-02

USB Type-C USB Type-Cとは何か？ ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 2

USB Type-C USB Type-Cとは何か？ 高速データ 転送？ 4K対応？ 高速充電？ 互換性？ ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. Thunderbolt？ 3

USB Type-Cに関する誤解（表現が不適切） ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 4

USB Type-Cに関する誤解（表現が不適切） USB Type-Cは高速なデータ通信が高速 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 5

USB Type-Cに関する誤解（表現が不適切） USB Type-Cは高速なデータ通信が高速 USB Type-Cは急速充電・PowerDelivery（PD）対応 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 6

USB Type-Cに関する誤解（表現が不適切） USB Type-Cは高速なデータ通信が高速 USB Type-Cは急速充電・PowerDelivery（PD）対応 USB Type-Cのポートがついていれば、いろんな規格と互換性がある ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 7

USB Type-Cに関する誤解（表現が不適切） USB Type-Cは高速なデータ通信が高速 USB Type-Cは急速充電・PowerDelivery（PD）対応 USB Type-Cのポートがついていれば、いろんな規格と互換性がある USB Type-Cのポートがあればモニタを接続できる ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 8

USB Type-Cに関する誤解（表現が不適切） USB Type-Cは高速なデータ通信が高速 USB Type-Cは急速充電・PowerDelivery（PD）対応 USB Type-Cのポートがついていれば、いろんな規格と互換性がある USB Type-Cのポートがあればモニタを接続できる USB Type-CはThunderboltに対応している ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 9

じゃあ一体、、、、 USB Type-Cって何 な のさ！？ ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 10

じゃあ一体、、、、 USB Type-Cって何 な のさ！？ 正解は、、 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 11

じゃあ一体、、、、 USB Type-Cって何 な のさ！？ 正解は、、 このカタチのこと ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 12

USBの仕様に関するパラメータ コネクタの形状 データ通信の速度 Standard-A, Micro-B, Type-C, etc. USB2.0, USB3.0, USB3.1, USB3.1 Gen2 供給できる電源 他規格との互換性 5V0.5A, 5V2.1A, 15W, PD 60W, etc. DisplayPort, Thunderbolt ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 13

USBのコネクタ形状 USBのコネクタ形状 Micro-A “Type-C” はこのカタチ Mini-A ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 14

データの通信速度 Type-Cのコネクタはすべての通信速度に対応 = コネクタ形状から速度は推定できない 規格名 旧規格名 通信速度 対応するコネクタ形状 USB 1.0 - USB 1.1 - USB 2.0 - USB 3.2 Gen1 USB 3.0 USB 3.1 Gen1 5 Gbps USB 3.2 Gen2 USB3.1 Gen2 10 Gbps USB 3.2 Gen1x2 USB 3.1 Gen1x2 10 Gbps USB 3.2 Gen2x2 - 20 Gbps USB 4 Version 1.0 - 40 Gbps Type-C USB 4 Version 2.0 - 80 Gbps Type-C ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. データの通信速度 対応するマーク 1.5 Mbps (Low-Speed) Standard-A, Standard-B 12 Mbps (Full-Speed) Mini-A, Mini-B Micro-A, Micro-B 480 Mbps Type-C Standard-A (USB3) Standard-B (USB3) Micro-B (USB3) Type-C すべて 下方互換 がある Type-C 15

供給できる電源 規格名 開発元 電圧/電流 電圧/電流 USB公式 2.5W 4.5W (USB3) 7.5W (USB4) 5V / 0.5A 5V / 0.9A (3.0) 5V / 1.5A すべて すべてのUSBが対応 USB Type-C Current USB公式 7.5W 15W (x2) 5V / 1.5A 5V / 3A (x2) Type-C すべてのType-Cが対応 USB BC (Battery Charging) USB公式 7.5W 5V / 1.5A すべて （Apple独自規格） Apple 12W 5V / 2.4A Standard-A、他 Apple独自規格らしい ※要出典 USB バスパワー QC (Quick Charge) Super Charge USB PD (PowerDelivery) Qualcomm HUAWEI USB公式 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 対応する形状 備考 18W 3.6~20V / 3A Standard-A、他 ドコモではQC1~QC3を急速充電 1~3と表記 40W 10V / 4A 5V / 8A Standard-A、他 HUAWEI独自規格 5V / 3A 9V / 3A 15V / 3A 20V / 5A 48V / 5A Type-C 15W〜240W 供給できる電源 USB 公式仕様 各メーカーの 独自仕様 形容詞的に急速充電 と呼ばれることも 16

他規格との互換性 USB Type-C Alternate Mode USB Type-Cの端子を用いて、USB以外の規格の信号を扱う技術 他規格との互換性 • DisplayPort Alt Mode - DisplayPortの信号を扱うことができる - Type-CポートからHDMIを出力したい場合にはDisplayPortで出力した後HDMIに変換する • HML Alt Mode - HMLに対応した映像信号の出力を行うことができる • Thunderbolt3/4 Alt Mode - Thunderboltの信号を扱うことができる - Thunderbolt対応ポートはDisplayPort Alt Modeを必ず対応している ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 17

ホスト、ケーブル、デバイス USBの通信は次の全てで共通する規格でのみ通信や充電が可能： 1. 接続元機器 2. ケーブル 3. 接続先機器 コネクタの形状 データ通信の速度 Standard-A, Micro-B, Type-C, etc. USB2.0, USB3.0, USB3.1, USB3.1 Gen2 供給できる電源 他規格との互換性 5V0.5A, 5V2.1A, 15W, PD 60W, etc. DisplayPort, Thunderbolt ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 18

ホスト、ケーブル、デバイス USBの通信は次の全てで共通する規格でのみ通信や充電が可能： 1. 接続元機器 2. ケーブル 3. 接続先機器 データ通信したい場合 データ通信したい場合 スマホを充電したい場合 PCを充電したい場合 モニタを接続したい場合 ノートPC USB 3.0 接続元 USB 3.0 USB A充電器 QC 18W対応 Type-C充電器 PD 100W対応 接続元 DP Alt非対応 USBケーブル USB 2.0 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. USBケーブル USB 3.2 Gen2 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 USB A-Cケーブル QC 18W対応 スマートフォン PD 27W Type-Cケーブル PD 非対応 ノートPC PD 60W対応 Type-C to HDMIケーブル HDMIモニタ 19

ホスト、ケーブル、デバイス USBの通信は次の全てで共通する規格でのみ通信や充電が可能： 1. 接続元機器 2. ケーブル 3. 接続先機器 データ通信したい場合 データ通信したい場合 スマホを充電したい場合 PCを充電したい場合 モニタを接続したい場合 ノートPC USB 3.0 接続元 USB 3.0 USB A充電器 QC 18W対応 Type-C充電器 PD 100W対応 接続元 DP Alt非対応 USBケーブル USB 2.0 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 USBケーブル USB 3.2 Gen2 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 USB A-Cケーブル QC 18W対応 スマートフォン PD 27W Type-Cケーブル PD 非対応 ノートPC PD 60W対応 Type-C to HDMIケーブル HDMIモニタ 最大でUSB 2.0の速度 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 20

ホスト、ケーブル、デバイス USBの通信は次の全てで共通する規格でのみ通信や充電が可能： 1. 接続元機器 2. ケーブル 3. 接続先機器 データ通信したい場合 データ通信したい場合 スマホを充電したい場合 PCを充電したい場合 モニタを接続したい場合 ノートPC USB 3.0 接続元 USB 3.0 USB A充電器 QC 18W対応 Type-C充電器 PD 100W対応 接続元 DP Alt非対応 USBケーブル USB 2.0 USBケーブル USB 3.2 Gen2 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 最大でUSB 2.0の速度 最大でUSB 3.0 = USB 3.2 Gen1の速度 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. USB A-Cケーブル QC 18W対応 スマートフォン PD 27W Type-Cケーブル PD 非対応 ノートPC PD 60W対応 Type-C to HDMIケーブル HDMIモニタ 21

ホスト、ケーブル、デバイス USBの通信は次の全てで共通する規格でのみ通信や充電が可能： 1. 接続元機器 2. ケーブル 3. 接続先機器 データ通信したい場合 データ通信したい場合 スマホを充電したい場合 PCを充電したい場合 モニタを接続したい場合 ノートPC USB 3.0 接続元 USB 3.0 USB A充電器 QC 18W対応 Type-C充電器 PD 100W対応 接続元 DP Alt非対応 USBケーブル USB 2.0 USBケーブル USB 3.2 Gen2 USB A-Cケーブル QC 18W対応 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 スマートフォン PD 27W 最大でUSB 2.0の速度 最大でUSB 3.0 = USB 3.2 Gen1の速度 QCもPDも揃わないため バスパワーの2.5W ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. Type-Cケーブル PD 非対応 ノートPC PD 60W対応 Type-C to HDMIケーブル HDMIモニタ 22

ホスト、ケーブル、デバイス USBの通信は次の全てで共通する規格でのみ通信や充電が可能： 1. 接続元機器 2. ケーブル 3. 接続先機器 データ通信したい場合 データ通信したい場合 スマホを充電したい場合 PCを充電したい場合 モニタを接続したい場合 ノートPC USB 3.0 接続元 USB 3.0 USB A充電器 QC 18W対応 Type-C充電器 PD 100W対応 接続元 DP Alt非対応 USBケーブル USB 2.0 USBケーブル USB 3.2 Gen2 USB A-Cケーブル QC 18W対応 Type-Cケーブル PD 非対応 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 スマートフォン PD 27W ノートPC PD 60W対応 最大でUSB 2.0の速度 最大でUSB 3.0 = USB 3.2 Gen1の速度 QCもPDも揃わないため バスパワーの2.5W Type-C Currentの 15Wでの充電 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. Type-C to HDMIケーブル HDMIモニタ 23

ホスト、ケーブル、デバイス USBの通信は次の全てで共通する規格でのみ通信や充電が可能： 1. 接続元機器 2. ケーブル 3. 接続先機器 データ通信したい場合 データ通信したい場合 スマホを充電したい場合 PCを充電したい場合 モニタを接続したい場合 ノートPC USB 3.0 接続元 USB 3.0 USB A充電器 QC 18W対応 Type-C充電器 PD 100W対応 接続元 DP Alt非対応 USBケーブル USB 2.0 USBケーブル USB 3.2 Gen2 USB A-Cケーブル QC 18W対応 Type-Cケーブル PD 非対応 Type-C to HDMIケーブル SSDストレージ USB 3.2 Gen2 SSDストレージ USB 3.2 Gen2 スマートフォン PD 27W ノートPC PD 60W対応 HDMIモニタ 最大でUSB 2.0の速度 最大でUSB 3.0 = USB 3.2 Gen1の速度 QCもPDも揃わないため バスパワーの2.5W Type-C Currentの 15Wでの充電 DP Alt非対応のため 映像は映らず ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 24

Thunderbolt4 最強伝説 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 25

Thunderbolt4 最強伝説 • コネクタ形状はType-C • USB3.2 Gen2のUSBデータ通信 • 充電速度はPD 100W対応 • DisplayPortによるモニタ接続 • Thunderbolt 4 / Thunderbolt 3の通信 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 26

Thunderbolt4 最強伝説 • コネクタ形状はType-C • USB3.2 Gen2のUSBデータ通信 • 充電速度はPD 100W対応 • DisplayPortによるモニタ接続 • Thunderbolt 4 / Thunderbolt 3の通信 ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 27

引用・参考文献 • Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification - https://www.usb.org/sites/default/files/USB Type-C Spec R2.0 - August 2019.pdf • USB Type-C とは？Type-Cケーブルのご紹介 | エレコム - https://www.elecom.co.jp/pickup/usb_type-c/ • USBコネクタ 種類 一覧 | パソコン工房 - https://www.pc-koubou.jp/magazine/55745 • 写真で分かるUSB 2.0 Mini-A, 写真で分かるUSB 2.0 Micro-A | ITmedia - https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/articles/1209/24/news125.html - https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/articles/1209/24/news126.html • 充電アイテムでよく見る「急速充電」を徹底解説！ | オウルテック - https://direct.owltech.co.jp/html/page16.html • Apple Store Thunderbolt 4（USB‑C）Proケーブル（1.8 m）| Apple - https://www.apple.com/jp/shop/product/MW5J3ZA/A/thunderbolt-4usb‑cproケーブル18-m • 急速充電および超急速充電（SuperCharge）に関するFAQ | HUAWEI - https://consumer.huawei.com/jp/support/content/ja-jp00409980/ ©J-Stream Inc. All Rights Reserved. 28

• https://www.usb.org/sites/default/files/USB Type-C Spec R2.0 - August 2019.pdf
• https://www.elecom.co.jp/pickup/usb_type-c/
• https://www.pc-koubou.jp/magazine/55745
• https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/articles/1209/24/news125.html
• https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/articles/1209/24/news126.html
• https://direct.owltech.co.jp/html/page16.html
• https://www.apple.com/jp/shop/product/MW5J3ZA/A/thunderbolt-4usb‑cproケーブル18-m
• https://consumer.huawei.com/jp/support/content/ja-jp00409980/