今回はケーブルについてもう少し深掘りする。これまでケーブルの種類や端子について紹介してきたが、具体的な製品選びに関わることをUSB Type-Cケーブルを中心に解説していく。
多様なUSB Type-Cケーブル、どう選ぶ？
安く購入できるUSB 2.0ケーブル
全ての機能に対応したUSB Type-Cケーブルを作ると、コストがかさみ高価な製品になる。しかし安く買いたいというニーズは当然存在する。そこで登場するのがUSB 2.0対応ケーブルだ。
USB 2.0のUSB Type-Cケーブルは高速データ転送用の配線を省略しているため、USB 3.xのデータ転送もAlternate Modeも利用できない。しかし、転送速度がUSB 2.0でも構わない、USB PD充電だけ利用したいといった用途ならこれで十分だろう。安価に販売されているUSB Type-Cケーブルは、基本的にこれだ。
出力が60W以下なら、USB 2.0用の安価なケーブルでも利用可能。20～30W程度の出力なら、ACアダプターも安価に購入できる。
USB PDで60Wより大きな電力を扱いたい場合は最大100Wや240Wに対応するケーブルが必要。こちらはUSB 2.0でも1mで1000円弱からとそれほど安くない。
また、USB Type-Cの規格では充電専用ケーブルは存在しない。通信できないケーブルは独自に通信用の配線を省略しており、規格に沿っていないということになる。USB PD以外の急速充電規格は電力の決定に通信用の信号線を使うことがあるため、充電専用ケーブルでは反対に遅くなる場合もある（もっとも、USB Type-C端子ではUSB PD以外の方法で電圧の変更等を行うことが禁止されているため、現在はその方法を使う製品はほぼない）。
バージョン名で混乱しがちなUSB 3.xケーブル
最も複雑で分かりにくいのがUSB 3.xケーブルだ。先にバージョン名で整理しておこう。USB Type-CはUSB 3.1と同時期に発表されたため、厳密にはUSB 3.0 USB Type-Cケーブルは存在しない。USB 3.1ではUSB 3.0相当の5Gbpsを「Gen 1」と改称し、10Gbpsの「Gen 2」を追加した。USB 3.2では「デュアルレーンモード」が追加され、20Gbpsの「Gen 2x2」が登場した。
問題は、どのUSB Type-Cケーブルでどの速度が利用できるかということだ。USB Type-Cの規格はUSB本体から独立しており、バージョン名とは対応していない。また前回紹介した通り、USB 3.xに対応したUSB Type-Cケーブルは「Full Featured Cable」の1種類しかない。つまり、原則としてどのケーブルでも全ての速度を利用できる。
ただし、高い転送速度に対応していないケーブルもある。ポイントはケーブルの長さ。USB 3.x Gen 1（5Gbps）はおおむね2m、Gen 2（10Gbps）とGen 2x2（20Gbps）はおおむね1mまでとなっている。規格で厳密に決まっているわけではないが、標準的な仕様ではこの程度の長さが限界だ。またUSB 3.1時代の古いケーブルは20Gbpsなどの高速なデータ転送を想定していないため、うまく動作しないケースはありうる。
| 種類 | 最大転送速度 | ケーブルの種類 | 長さの目安 |
|---|---|---|---|
| USB 2.0 | 480Mbps | USB 2.0 | 4m以下 |
| USB 3.1 Gen 1 | 5Gbps | Full Featured | 2m以下 |
| USB 3.1 Gen 2 | 10Gbps | Full Featured | 1m以下 |
| USB 3.2 Gen 1 | 5Gbps | Full Featured | 2m以下 |
| USB 3.2 Gen 2 | 10Gbps | Full Featured | 1m以下 |
| USB 3.2 Gen 2x2 | 20Gbps | Full Featured | 1m以下 |
| USB4 Gen 2x2 | 20Gbps | Full Featured ※対応ケーブルが必要 |
1m以下 |
| USB4 Gen 3x2 | 40Gbps | Full Featured ※対応ケーブルが必要 |
80cm以下 |
| USB4 Gen 4x2 | 80Gbps | Full Featured ※対応ケーブルが必要 |
80cm以下 |
バージョン名を省略せずに表にするとこうなる。長さの目安を除くと、USB 2.0以外は同じ構造のケーブルだ。USB 3.xのケーブルは、1m以下なら基本的にどの速度でも利用できる。
こちらも標準仕様ではUSB PDの電流値は最大3Aとなっており、60Wを超える電力を扱うには最大100W対応、または240W対応のケーブルが必要。これらのケーブルはそのぶん高価だ。
ケーブルの対応が必要なThunderboltとUSB4
USB4はThunderbolt 3をベースに作られた規格だ。USB4には「Thunderbolt 3互換モード」という動作モードがあり、USB4端子でThunderbolt 3の機器を利用できる。ただし厳密には互換性のない独立した規格で、Thunderbolt 3互換モードはオプション仕様のため、理論上はThunderbolt対応の機器が動作しないUSB4端子も存在しうる。
USB4はThunderbolt 3の技術を取り入れて設計されており、さらにそれを飲み込む形でThunderbolt 4が策定された。そのためThunderbolt 4の通信規格はUSB4そのもので、最低要件を引き上げて認証を必須にした規格がThunderbolt 4ということになる。Thunderbolt 5はそれを踏襲し、こちらはUSB4 Version 2.0をベースにしている。
Thunderbolt 4以降はUSB4をベースにしているため、高い互換性が確保されている。USB4ケーブルでThunderbolt 4の機器を接続することも可能だ。
Thunderbolt 3/4/5とUSB4は異なる規格のため、それぞれに対応ケーブルがある。しかし上記の通りデータの転送方式はほぼ同じなので、理論上はUSB4ケーブルでしか使えない機器はなく、対応するデータ転送速度を合わせれば問題なく使える可能性は高い。
また、ホスト（主にPC）の端子がUSB4またはThunderbolt 4以降の場合はUSB 3.x用のFull Featured cableでThunderbolt 3/4/5の機器を使うことができる。最大転送速度が80cm以下でも20Gbpsに制限されるため、急場しのぎではあるものの、覚えておくと役に立つ機会があるかもしれない。
Thunderboltのケーブルは雷のロゴが目印。バージョンを示すため、ロゴの近くに数字を印字していることが多い。
USB Type-Cケーブルは数字の入ったUSBロゴがあると分かりやすい。ただ、ロゴがないケーブルは見分けるのが困難だ。図はUSB IFのロゴ使用要件の資料より。
USB PDへの対応については、規格のバージョンで仕様が大きく異なる。USB4とThunderbolt 3は電力の最低要件が低いためケーブルも最大60Wの仕様が許容されている。一方、Thunderbolt 4ケーブルは必ず100W対応以上に対応し、Thunderbolt 5は最低要件が140Wのため、ケーブルは240W対応になっている。
最も安心なThunderbolt 5ケーブル
何にでも使えるケーブルがほしい場合は、Thunderbolt 5ケーブルを選ぶとよい。現状、購入できるほぼ全ての機器で全ての機能を利用できる。厳しい認証制度があるためケーブルの品質が担保されている点も安心できる要素だ。
Thunderbolt 4以降は「ユニバーサルケーブル」を採用しており、アクティブケーブルとパッシブケーブルの区別をなくしているのも特徴。Thunderbolt 4/5ケーブルは最大2mでそれぞれの最大速度を発揮できる。USB4は最大転送速度を20Gbpsに落として長いケーブルを作ることができるため、製品選びの際に注意する必要がある。
| ケーブルの種類 | 最大転送速度 | 長さの目安 | 備考 |
|---|---|---|---|
| Thunderbolt 3 | 40Gbps | 80cm以下（パッシブケーブル） 2m以下（アクティブケーブル、またはパッシブケーブルで20Gbpsに制限） |
アクティブケーブルはUSB 3.xに非対応 |
| Thunderbolt 4 | 40Gbps | 2m以下 | － |
| Thunderbolt 5 | 80Gbps | 2m以下 | － |
Thunderboltケーブルはバージョンによって仕様が異なる。Thunderbolt 3は80cmより長いケーブルが欲しい場合は「アクティブケーブル」を使う必要があり、これにはUSB 3.xを使えないという制約がある。Thunderbolt 4ではアクティブケーブルもUSB 3.xに対応したため呼び分けが廃止され、まとめて「ユニバーサルケーブル」と呼ぶようになった。
ケーブルの種類まとめ
USB Type-Cケーブルだけでたくさんある
ここまで見てきたように、USB Type-Cケーブルは見た目がほとんど同じにも関わらず種類が多い。以下がまとめた表だ。
| 種類 | 最大転送速度 | ケーブルの種類 | 長さの目安 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| USB 2.0 | 480Mbps | USB 2.0 | 4m以下 | － |
| USB 3.1 Gen 1 USB 3.2 Gen 1 |
5Gbps | Full Featured | 2m以下 | － |
| USB 3.1 Gen 2 USB 3.2 Gen 2 |
10Gbps | Full Featured | 1m以下 | － |
| USB 3.2 Gen 2x2 | 20Gbps | Full Featured | 1m以下 | USB Type-Cのみ |
| USB4 Gen 2x2 | 20Gbps | Full Featured | 1m以下 | 要対応、USB Type-Cのみ |
| USB4 Gen 3x2 | 40Gbps | Full Featured | 80cm以下 | 要対応、USB Type-Cのみ |
| USB4 Gen 4x2 | 80Gbps | Full Featured | 80cm以下 | 要対応、USB Type-Cのみ |
| Thunderbolt 3 パッシブケーブル |
40Gbps | Full Featured | 80cm以下 | 要対応、USB Type-Cのみ |
| Thunderbolt 3 アクティブケーブル |
40Gbps | Full Featured | 80cm以上 | 要対応、USB Type-Cのみ |
| Thunderbolt 4 | 40Gbps | Full Featured | 2m以下 | 要対応、USB Type-Cのみ |
| Thunderbolt 5 | 80Gbps | Full Featured | 2m以下 | 要対応、USB Type-Cのみ |
速度がケーブルの長さによって影響されるようになってからは、5Gbpsが2m、10Gbpsが1mというように、速度と長さが対応するようになっているのが分かる。このほか、対応するUSB PDの種類によってバリエーションがあるため種類は膨大だ。
用途に合わせてケーブル選び
USB Type-Cケーブルは製品によって価格の幅が広い。ケーブル選びの際は、用途に合わせて選ぶと良いだろう。スマートフォンの急速充電で利用したいだけであればフルスペックのケーブルは不要なため、USB 2.0のケーブルで十分。USB 3.xの10Gbpsや20Gbpsを利用するのであれば短いケーブルを選べばよい。あれこれ悩みたくなければThunderbolt 5ケーブルがお薦めだ。ただしThunderbolt接続の機器を利用しないのであれば、Full Featuredの240W対応、1m以下のケーブルがあれば困ることはないはずだ。
USBは複雑なのに使いやすい、不思議な規格
規格を意識しなくても使えるのが魅力
ここまでUSBのさまざまな仕様を見てきた。あえて触れなかった仕様も多いが、それでも非常に複雑だということが分かったと思う。しかしUSBの真の魅力は、細かな仕様が分からなくても使えるという点だ。
始めに触れたように、USBは後方互換性が非常に優れている。高速なデータ転送速度が利用できない場合は速度を落として動作するという原則があり、バージョンが違うから動かないということは少ない。USB Type-A端子では動作しないUSB4専用の機器はあるものの、 非常にまれだ。この「つないだらとりあえず使える」という使い勝手のよさが他のインターフェースを廃れさせ、一人勝ちとも言える状態を生んだと言える。
一方で、詳しく知れば知るほど正しい製品選びができる、調べがいがある点もユニークだ。使えるがゆえに本来の速度が出ていないことに気付いていないというケースもあるため、一度PCと周辺機器の環境を見直してみるのも良いかもしれない。
（文・写真＝株式会社アスク）
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