【かんたん解説】新規格「USB4」とUSB従来規格と何が違う?

【かんたん解説】新規格「USB4」とUSB従来規格と何が違う? 【かんたん解説】新規格「USB4」とUSB従来規格と何が違う?

「USB4」とは

USBとは、「Universel Serial Bus(ユニバーサル・シリアル・バス)」の略称です。
幅広いデジタルデバイスに搭載されている統一規格であり、パソコン・デジカメなど周辺機器との接続や、スマホの充電などに利用されています。日常的に皆さんも利用している接続規格です。
このUSBには、複数のバージョンがあります。1996年に初代「USB 1.0」が発表されましたが、それから何度もバージョンアップが行われました。USBを使おうとしたときにコネクター形状が合わずに接続ができない、転送速度が遅いといった問題を解決するためでした。
今回、そのようなUSBの従来規格の問題を解消した新規格が、「USB4」です。
この記事では、次世代にあたる「USB4」の仕様や特徴を、現在主流となっている「USB 3.0」や「USB 3.1」「USB 3.2」(USB 3シリーズ)と比較しながら、違いなどを詳しく紹介していきます。

「USB4」の正式名称

今回発表された新規格である「USB4」と従来規格の違いの1つが、「正式名称」です。
「USB4」の正式名称は「Universal Serial Bus 4」であり、それを略して「USB4™」といいます。
違いがわかりにくいと思いますが、「USB 4」や「USB 4.0」ではなく「USB4」が正式名称です。

従来規格のルールでは「USB 3.0」の表記となり、USBの後ろにスペースが入りますが、
新規格である「USB4」には、スペースが入りません。

「USB4」の仕様

USB規格の最新バージョンである「USB4」は、データ転送速度の向上、高速充電を可能にする電源供給、映像出力などが可能になりました。コネクターの形状も「USB Type-C™」に統一されました。

ここでは、新規格の「USB4」の仕様や特長を、具体的に紹介していきます。

最大40Gbpsの高速データ転送

「USB4」のデータ転送速度は、最大40Gdpsを実現しました。(理論値)
これは、「USB 3.0」「USB 3.2 (Gen1)」の最大転送速度5Gbpsの8倍、「USB 3.2 (Gen2)」の最大転送速度10Gbpsの4倍、「USB 3.2 (Gen2x2)」の最大転送速度20Gbpsの2倍にあたります。(理論値)最大40Gdpsの転送速度であれば、4K動画や高画質な画像といった大容量のデータもスムーズに転送が可能です。

なお、「USB4」には2種類の動作があり、どんな場合でも最大転送速度40Gbpsを利用できるわけではありません。

ケーブルの種類や接続機器の対応状況によって、転送速度が最大20Gbpsの「シングルレーン」、40Gbpsの「デュアルレーン」の2種類の動作をします。想定通りの転送速度が出ない、なんてことがないよう、十分に注意しましょう。

USB4 転送速度の比較

最大約20倍の電力供給や映像出力が可能

「USB4」は最低でも7.5W、接続するデバイス側が「USB PD(Power Delivery)」規格をサポートしている場合は最大で100W、「USB PD(Power Delivery)EPR」もサポートしている場合は最大で240Wの電力供給が可能です。
従来規格である「USB 2.0」は最大2.5W 、「USB 3.0シリーズ」は最大4.5Wだった電力供給と比較すると、高速充電や消費電力の大きいデバイスの接続が可能です。ただし、前述したように「USB4」で100W・240Wの高速充電・給電をする場合は、「USB PD(USB Power Delivery)」「USB PD(USB Power Delivery)EPR」対応のデバイスが必要になります。

また、「USB4」はデータ転送や電力供給だけでなく、USB Type-Cポート搭載パソコンであれば、USB Type-C to USB Type-Cのケーブル1本で映像信号の出力も行える点も特長の1つです。

高速充電&映像信号の出力

コネクター形状は「USB Type-C™」に統一

「USB4」は、「USB Type-C」のコネクター形状に統一されました。これはコネクターに上下の向きがなく、ケーブルをどちらの方向からも差し込むことができ、使いやすい形状です。

パソコンでは、従来規格のUSBが搭載されている場合、「USB Type-A」のコネクター形状であることが多くあります。「USB Type-A」は、コネクターに上下があり、差し込む方向が制限されるため、あまり使い勝手は良くありません。

PC購入の際には「USB Type-C」コネクター対応の製品か、しっかりと確認しましょう。「USB Type-C」コネクターがついていないPCの場合でも、別途変換コネクターやUSBハブを併用することで、「USB Type-C」コネクターを利用できることがありますが、その場合は「USB4」の規格は利用できず、「USB 3.2」 などの従来規格として動作します。(変換コネクターやUSBハブの仕様に依存)

USB Type-Cコネクター

「USB4」と「USB 3.2」の違い

これまでご紹介してきた最新規格である「USB4」は性能・利便性が向上し、より使いやすいUSB規格となりました。ここでは、「USB4」と「USB 3.2」との違いを簡単にまとめましたので、性能や特長を比較する際に参考にしてみてください。

「USB4」と「USB 3.2」の違い

「USB4」を使用する際の注意点

従来規格のUSBがそうだったように「USB4」もこれまでのUSB製品との下位互換性がありますが、使用する際には注意が必要です。

また、「USB4」の転送速度の紹介でもお伝えしましたが、ケーブルには種類があるため、利用するデバイスや環境に合わせてケーブルを選択にも注意が必要です。
ここでは、「USB4」を使用する際の注意点をご紹介します。

下位互換性

「USB4」規格には下位互換性があるので「USB4」より古い規格にしか対応していないポートでも「USB Type-C」ポートがあるデバイス機器であれば利用可能です。ただし、データの転送速度などは古い規格に依存します。たとえば「USB 3.0」規格まで対応したデバイスの場合は、データ転送速度は最大5Gbpsとなります。
互換性はありますが、「USB4」の性能を最大限に発揮することができないので注意しましょう。

「USB4」ケーブルの種類

「USB4」には、転送速度の異なるケーブルが2種類あります。

・「USB4」40Gbpsケーブル
・「USB4」20Gbpsケーブル

「USB4」の最大転送速度を利用したい場合は、「USB4」40Gbpsに対応したケーブルを使用する必要があります。さらに、ケーブルを接続するデバイス側も「USB4」40Gbps対応である必要があります。40Gbpsの転送速度を利用したい場合は、ケーブルとデバイス機器の事前確認をおすすめします。

まとめ

「USB4」は今後の普及拡大が見込まれている次世代規格です。
最大転送速度40Gdps、高速充電や消費電力の大きいデバイスを接続可能な電力供給、映像出力も可能な高性能インターフェースとして、高解像度の画像や動画データもスムーズに転送できるハイスペックなUSB規格です。

「USB4」は、今後さまざまなデバイスへの搭載が予想されます。「USB4」の下位互換性や「Thunderbolt」との関係について理解することで「USB4」のパフォーマンスを最大限に発揮できる環境を整えていきましょう。
次世代規格の「USB4」をいち早く活用してみてください。

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