新規格USB4とは?Type-CやThunderboltとの違い

さまざまな電子機器の普及に伴い、日常的にUSBケーブルを使用されている方も多いはず。今回はその最新接続規格である「USB4」とは何か、その特徴や従来品との違いについて紹介します。

ライター:CLIP編集部

「USB4」とは?

USBとは「Universal Serial Bus(ユニバーサル・シリアル・バス)」の略称。パソコンやスマホなどをはじめとしたデバイス間を接続するための統一規格のひとつで、接続規格と呼ばれています。
USBの規格に関する仕様はIntelやApple、Microsoftなどの企業が主導する管轄団体「USB‐IF(USB Implementers Forum)」が策定を行っており、これまでにUSB 1.1やUSB 2.0など複数回のアップデートを重ねてきました。今回のUSB4は1996年にUSB 1.0が策定されて以来6度目のアップデート。これまでの規格とは大きく異なること、度重なるバージョンアップによる名称変更で区別が複雑になっていたことを踏まえ、正式名称をこれまでの表記とは差別化した「USB4」としています。

「USB4」と「USB Type-C」の違い

USB Type-Cとは接続端子の形状を指しています。そのため、デバイス間のデータ伝送速度の規格であるUSB4とは全くの別物。のちほど改めて説明しますが、USB4で用いられる端子はすべてUSB Type-Cを採用しています。

「USB4」と「Thunderbolt4」の違い

ThunderboltもUSBのようにデータ通信の規格を指しています。最新規格であるThunderbolt4はUSB4に準拠したモデルのため機能に大きな違いはありませんが、細かい違いがあるため以下の表にまとめました。

USB4Thunberbolt4
接続端子USB Type-CUSB Type-C
データ転送速度
最大20Gbps または
最大40Gbps
最大40Gbps
USB PD
最大60W (20V/3A)または
最大100W (20V/5A)
最大100W (20V/5A)
映像出力解像度は不問×1台4Kの解像度×2台または
8Kの解像度×1台

Thunderbolt 4は各規格の条件がUSB4より厳しく設定されています。そのためThunderbolt 4はUSB4と互換性がありますが、USB4はThunderbolt 4と同等の機能に対応しているとは言い切れません。

「USB4」の特徴

高速なデータ転送が可能

USB4

USB4のケーブルには転送速度が最大20Gbpsのシングルレーンと呼ばれるものと、40Gbpsのデュアルレーンと呼ばれるものの2種類が存在します。デュアルレーンの最大転送速度はUSB 3.0(5Gbps)の8倍、USB 3.2(20Gbps)の2倍にもなるため、写真や動画などの大容量のデータの移行がスムーズに行えるようになりました。
ただし、ケーブルの種類や接続機器の対応状況によっては、最大40Gbpsの転送速度を利用できないこともあります。転送速度に関しては、コネクタ部分や商品パッケージなどにアイコンや文字で表記されているので、USB4対応機器を購入する際は気をつけましょう。

「USB PD」や映像出力に対応

USB4はUSB Type-Cに対応した給電規格であるUSB PD(Power Delivery)規格にも対応しています。そのため接続機器に合わせた電力の自動調整だけでなく、電力の供給側、受給側といった固定を無くし、給電と受電を入れ替えることが可能。さらに従来のUSB Type-Aの電力量が5Wであることから考えると、接続機器がUSB PDに対応していれば、理論上従来の20倍にもあたる最大100Wでの高速充電が行えることも。スマートフォンなどであれば隙間時間で、充分な充電を行えるかもしれません。

またデータの転送や給電以外にも、これまでのUSBでは非対応であった映像信号の出力もできます。

コネクタ形状を「USB Type-C」に統一

従来のUSBケーブルの端子はMicro USBやUSB Type-Aなどコネクタ形状が複数存在していましたが、USB4はコネクタ形状がUSB Type-Cに統一されています。そのため端子の裏表を気にせず接続が可能です。今後はUSB4のケーブル1本で様々なデバイスに対応できるようになりそうですが、現在はUSB Type-Cコネクタに対応していないデバイスもまだまだ少なくありません。これから機器の買い替えを検討されている方はUSB Type-Cに対応した製品かどうか確認しておきましょう。

関連記事:USB Type-CとType-Aの違いとは?メリット・デメリットを解説

互換性もアップ

上位の規格が下位の規格に合わせて使える後方互換性があるため、USB 3.2やUSB 2.0などにしか対応していなかった古いデバイスでもUSB Type-Cポートがあれば使用可能。ただし、データの転送速度などの機能面は古い規格に依存します。
そのため互換性はありますが、USB4非対応の製品種ではUSB4ならではの性能を発揮することはできません。

「USB4 Version 2.0」も開発中!?

2022年10月、USB-IFは次世代USB規格「USB4 Version 2.0」の仕様を公開しました。「USB4 Version 2.0」はPC用のディスプレイ、ドック、ハブ、ストレージの高性能化に対するユーザーの要望に応えるため、USB4データ転送速度を既存の40Gbpsから80Gbpsに倍増。またデータ転送速度を再分配することができ、超高解像度ディスプレイなどを使用する際は片方向で最大120Gbps、逆方向には残りの40Gbpsを割り当てる通信が可能に。それだけでなく過去すべてのUSBとの後方互換性も備えるようです。

まとめ

2020年11月以降に発表されたAppleのMacBookやiPadは、USB4に対応しています。他にも2020年以降に発売されたIntelやMicrosoftの製品もほとんどが対応品。またUSBのハブに関しては、すでにさまざまなメーカーからUSB4対応商品の発売が行われており、今後はより多くのデバイスにUSB4が標準搭載されていくかもしれません。そのときデバイスのパフォーマンスを最大限に発揮できるよう、USB4に興味を持たれた方は積極的に活用してみてはいかがでしょうか。


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