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USBの規格についてまとめてみた

2016 年 11 月 17 日 コメントをどうぞ コメント

やっぱりUSBのことをまだまだ理解してないと感じた。
理由は、規格が沢山あり、さらにはコネクタ形状にも規格が色々あり、もっと言うと主に充電などに使う給電能力も規格がいくつかあるためだ。

USB 3.1やUSB Type-Cの規格と、その問題について調べてみた
さまざまな機器で採用が広がっているUSBですが、その一方でUSB関係の表記・規格が増えすぎていてわかりにくいというのも事実です。
そんなUSB関係の表記・規格ですが、以下の3つに分類することが可能です。
① USBの世代に関する規格
② USBの形状に関する規格
③ USBの給電に関する規格

これだけゴチャゴチャしていると表にまとめるのも大変。
一応無理やりまとめてみたのが下記の表である。

種類・世代 通信速度 通常給電 USB BC給電 USB PD給電
USB 2.0 (C to C) 480Mbps 1.5A 5V(3A 5V) 1.5A 5V 最大5A 最大20V *要E-Marker
USB 2.0 (その他) 480Mbps 0.5A 5V 1.5A 5V 最大5A 最大20V *要E-Marker
USB 3.0 (C to C) 5Gbps 1.5A 5V(3A 5V) 1.5A 5V 最大5A 最大20V *要E-Marker
USB 3.0 (その他) 5Gbps 0.9A 5V 1.5A 5V 最大5A 最大20V *要E-Marker
USB 3.1 Gen1 (C to C) 5Gbps 1.5A 5V(3A 5V) 1.5A 5V 最大5A 最大20V *要E-Marker
USB 3.1 Gen1 (その他) 5Gbps 0.9A 5V 1.5A 5V 最大5A 最大20V *要E-Marker
USB 3.1 Gen2 (C to C) 10Gbps 1.5A 5V(3A 5V) 1.5A 5V 最大5A 最大20V *要E-Marker
USB 3.1 Gen2 (その他) 10Gbps 0.9A 5V 1.5A 5V 最大5A 最大20V *要E-Marker

*C to Cとはケーブルの両端ともType-Cであることを表す。例えば、片方がStandard-Aコネクタもう片方がType-Cコネクタのケーブルだと、正規の規格としては0.9Aまでとなるが、守られておらず、問題になっている。なお、変換アダプタなどを使い、間に別のコネクタが入るとC to Cとはならない。

USBの世代規格としては通信速度(じゃあ3.0と3.1 Gen1の差は何なんだと聞かないで下さい..)のこと、コネクタ形状については本当にゴチャゴチャしすぎているが、今後はType-Cに統一されていくであろう、ということで理解されたい。
給電能力については、USBだけの問題ではなく、電源や端末にも対応が必要なので、PDがどこまで普及するかは分からない。現状だとQCなどの別の規格も乱立しているし。

ここを見ると、3.1じゃないとPDに対応しないように見えるが、USBの公式ページだとPDは2.0でも対応するようだここにもそうある。詳細はここ
ここは勘違いしやすい点だ。なので上記の表でも、USB PDは世代規格とは別にした。
ただし、コネクタ形状によっては、PDの最大20V 5AのProfile 5には対応しないようだ。また、もちろんだが既存のケーブルでPDは使えないので、対応したケーブルが必要となる。現時点で、給電PD 20V 5Aでかつ、データ転送3.1 Gen2にも対応した製品は少なく、これくらいかも知れない。

いずれにしろ、電圧はともかく、電流を上げるのであれば、抵抗値の低い、太いケーブルを使用すべきだと思う。

<参考>
USB Type-CとUSB 3.1、Thunderbolt 3、DisplayPort など
乱立するスマホ向け急速充電の規格について調べてみた
一部のQuick Charge 3.0対応USB Type-C充電器がケーブルを破壊する話
Type-Cポリスの憂鬱
USB Type-C 規格と試験のポイント
「USB Type-C」問題と安全に使える製品のまとめ―規格の解説やチェック方法など
USB Power Delivery ROHM BM92Txx series

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