パソコン用周辺機器の玄関、USBコネクタ

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USBコネクタ、と聞いて何を思い出されるでしょうか。

スマートフォンユーザであれば、充電用の端子、と考える方が多いかもしれませんね。ですが、USB端子の本来の目的は、パソコンなどのための汎用インタフェースです。

USBコネクタがどんな目的で作られて、どんなことが出来るのか、そのあたりについて説明します。

・名が体を表す

実はUSBコネクタの名前の由来がほぼ全て、このコネクタが作られた目的を表しています。

USBは、Universal Serial Busの頭文字を取ったもので、名前に「ユニバーサル」が含まれているとおり、「汎用」目的で、シリアル通信という方式でデータをやりとりするためのインタフェースの規格として作られたものです。

昔のパソコンは、キーボード用、マウス用、プリンタ用、ハードディスク用など、いろいろな機器を接続するためのコネクタが全て別々の規格で、別の形の全く互換性のない端子が使われていました。

このような様々な周辺機器を接続するためのコネクタを一つにまとめてしまう目的も含めて、汎用のインタフェースとして作られたのがUSBコネクタです。

・バージョンアップするごとに高速化

USBコネクタの最初の規格、USB1.0とよばれるものでは、データのやりとりの速度は最大12Mbps(Mega Bits Per Second)でした。これは通信速度としてはかなり低速で、主にマウスやキーボード、プリンター程度までの利用を考えた規格でした。

これがUSB2.0では通信速度が480Mbpsまで高速化しました。このあたりから、外付けのハードディスクもUSBで接続してもなんとか使える速度が確保できるようになっています。

実際のところUSB2.0接続のハードディスクでは転送速度は30MB/秒程度と、ハードディスクの性能を出し切ることは出来ないのですが、速度を特に要求する使い道以外では、そこそこ使い物になる程度の速度にはなっています。

さらにUSB3.0では最大の転送速度が5Gbpsまで引き上げられました。データの転送を行う場合には、実効速度は500MB/秒が上限とされています。

ここまで来ると最も性能の良いハードディスクの性能を軽く超え、SATA3接続のSSDの最大転送速度にも迫ります。ハードディスクではもう専用のインタフェースを用意する必要はなくなり、USB3.0があればほとんど十分、という形になりました。

さらに今、立ち上がりかけているのがUSB3.1です。

この規格では最大10Gbpsまでの転送速度が出せます。また、上下どちら向きでも接続できる、新しいタイプのコネクタも規格に含まれるようになって、使い勝手の向上も図られています。

・何でも接続できる

USBコネクタはその名の通りに、本当にパソコンの周辺機器が何でも接続できます。

ハードディスク、ブルーレイディスク、キーボード、マウス、イメージスキャナ、プリンタなどなど、今のパソコンの周辺機器はほとんど全てUSBコネクタ経由でパソコンに接続します。

USB経由でパソコンに接続してパソコンのサウンド回路として働くアンプがあったり、USBに接続して画面を表示する、ディスプレイアダプタもあります。

また、USBでは元々電源を供給出来ることが規格に含まれていましたので、このあたりをうまく使う形でスマートフォンでは、充電用のコネクタにマイクロUSBコネクタを利用しています。