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 PCは様々なインターフェースを搭載している。その中で目立っているのはUSB Type-Cだ。順調に普及が進んでおり、2021年も同じ傾向になると思われる。USB Type-Cが多用途に対応できるため便利である一方、同じ形状でも機能が違うために混乱もある。ここではUSB関連規格を含め、PCのインターフェースが今後2021年にかけてどのようになっていきそうかを整理しよう。

モバイルPCで普及進むUSB PD

 下の表にUSB規格の通信速度をまとめた。

USB規格世代通信速度備考
USB 2.0480Mビット/秒
USB 3.2Gen 15Gビット/秒USB 3.0策定時の最高速度
Gen 210Gビット/秒USB 3.1策定時に追加され、5Gビット/秒がGen 1、10Gビット/秒がGen 2とされた
Gen 2x220Gビット/秒USB 3.2策定時にデュアルレーンのサポートが追加された
USB4Gen 210Gビット/秒
Gen 2x220Gビット/秒
Gen 320Gビット/秒オプション、USB4認証ケーブル必須
Gen 3x240Gビット/秒オプション、USB4認証ケーブル必須
USB規格と通信速度

 通信速度に関しては「USB 3.1」「USB 3.2」といった規格のバージョン表記ではなく、「Gen 1」「Gen 2」といった通信速度の世代表記を判断材料とするのが確実だ。

 またUSB 3.2以降、デュアルレーン動作(2組の信号線を使うことで転送速度を2倍にする)が可能になったため、デュアルレーン動作については「x2」と表記するのが基本である。

 USB4からは「Gen 3」の速度(1レーン当たり20Gビット/秒)が加わっているが、これはオプションとなっている。そのためGen 3動作に対応しているかどうかは、個別に確認する必要がある。

 USBのベース仕様(3.2や2.0などの基本仕様)には、データ信号と同時に電源を供給できる「バスパワー」という仕様があらかじめ含まれている。USB 2.0は2.5Wまで、USB 3.2は4.5Wまで供給可能だ。USB Type-C利用時のみ、「Type-C Current」として少し大きめの電力(最大15W)が供給できる。USB4の場合、ベース仕様は電源供給について規定されていない。ただしUSB4はUSB Type-Cが前提の仕様であるため、実質的に最大15Wを供給できる。

 これとは別に、電源供給を目的とした拡張仕様として、古くは「USB Battery Charging(USB BC)」があり、最近だと「USB Power Delivery(USB PD)」が規定されている。USB PDは最大100Wまでの充電と給電が可能なため、多くのモバイルノートPCがこれを活用して、PCを充電できるようにしている。

 USB PDに対応したPCは、同じくUSB PDに対応したACアダプターやモバイルバッテリーなどを使って充電できる。ただし、メーカーは自社製品以外での動作を保証していない。それでも、モバイル環境においていざというときに汎用品が使える安心感が得られる。またUSB PD対応液晶ディスプレーと組み合わせれば、Type-Cケーブル1本で画面出力とPCの充電を同時にするといった先進的な運用ができる。

 USB PDは、USB4やUSB 3.2などのベース仕様から独立した拡張仕様である。Type-CポートがUSB PDに対応しているかどうかは、個別に調べる必要がある。モバイルPCのUSB PD対応はメリットが大きく、多数の製品で採用されている。

仕様方向最大容量
USB 2.0給電(PC→周辺機器)2.5W
USB 3.2給電(PC→周辺機器)4.5W
USB Battery Charging 1.2給電(PC→周辺機器)7.5W
USB Type-C Current給電(PC→周辺機器)15W
USB Power Delivery充電(周辺機器→PC)
給電(PC→周辺機器)
100W
USBの主な電力仕様。Type-C CurrentとUSB PDは接続機器間の通信で容量が決まる。USB4ベース仕様には、電力仕様がない

Alternate Modeでディスプレー出力を実現

 USB Type-Cのディスプレー出力機能は、「Alternate Mode(Alt Mode)」という拡張機能を使って実現されている。

 この機能を利用するものとして、Thunderbolt 3とThunderbolt 4のほか、DisplayPort信号を流す「DisplayPort Alt Mode」、HDMI信号を流す「HDMI Alt Mode」、VR用HMD(ヘッドマウントディスプレー)用のインターフェースとして期待されたDisplayPortベースの「VirtualLink」などがある。ただしThunderbolt系とDisplayPort Alt Mode以外は製品化が進まず、フェードアウトしている状況である。

 USB Type-Cでディスプレー出力を利用する魅力は、USBのデータ転送機能ともUSB PDとも共存できることにある。例えば、外付けディスプレーとノートPCの両方がDisplayPort Alt ModeとUSB PDに対応し、外付けディスプレーがUSBハブ機能を搭載していれば、画面出力とノートPCの充電、そしてUSBハブによるマウスやキーボード、Webカメラの接続などをUSB Type-Cケーブル1本でまかなえる。

 実際、このようなドッキングステーション的な運用ができる外付け液晶ディスプレーは豊富に出そろっている。在宅ワーク環境を快適にする有力な方法として注目されている。

インターフェース名伝送可能な映像信号
DisplayPort Alt ModeDisplayPort 1.2/1.4/2.0
Thunderbolt 3DisplayPort 1.2/1.4
Thunderbolt 4DisplayPort 1.4
USB Type-Cを利用した主なディスプレー出力機能。ほかにも幾つかの規格があったが、すでに淘汰されて絞られてきた印象だ