USB は、ありとあらゆるところで見かけるコネクタ規格ですが、3.1 仕様の次世代が登場し、USB が「考えられるあらゆるプラットフォームとモバイル デバイス」上でオーディオ、ビデオ、データ、電源を単一ケーブルで提供する未来を予感させます (少なくともプレス資料ではそう主張しています)。
新しい仕様には、SuperSpeed USB (10 Gb/s)、USB Power Delivery、そして実際の USB Type-C コネクタという 3 つの「柱」があります。
USBタイプCコネクタ
USB 3.1がもたらす変化は、USB Type-Cに最も顕著に表れています。全く新しいコネクタは、上下逆さまでも正しく差し込めるようになり、何年も前にデバイスに初めて搭載されて以来、USBポートに関する大きな不満が解消されたのです。USBケーブルの向きを正しく推測できる確率は50/50なのに、どういうわけか、失敗率は約95%でした。（もしかしたら、そう感じたのは私だけでしょうか？）
修正方法は簡単です。新しいUSB Type-CケーブルにはCCワイヤが1本しか内蔵されていませんが、各コネクタにはCCピンが2つあります。コネクタをポートに差し込むと、プラグの向きに関係なくCCワイヤが接続されます。
新しいコネクタは、幅8.4mm、高さ2.6mmと非常に小型で、ノートパソコン、薄型2in1、薄型スマートフォンなど、あらゆるデバイスに快適に装着できます。既存のUSB Type-Aコネクタは、今日の薄型デバイスの多くにスタイリッシュに装着するには少し大きすぎるのは言うまでもありませんが、より小型のMicro ABコネクタは、脆弱すぎる可能性があります。USBインプリメンターズフォーラム（USB-IF）は、Type-Cコネクタがこれらの問題を解決し、10,000回の挿抜サイクルという耐久性は、モバイルコンピューティングにおける過酷な使用にも十分耐えられると考えています。
USB Type-C は、少なくともドライブ スタック、機能、インフラストラクチャを含む USB 2.0 以降のすべての以前のプロトコルをサポートするという点で、以前のバージョンの USB と互換性があります。
ただし、USB Type-Cコネクタは物理的な下位互換性がないため、例えば片側がType-C、もう片側がType-Aのアダプタ、あるいは両側がType-Cと標準のType-Bのアダプタなどが必要になります。
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いずれ、すべてのデバイスが現在のUSBポートを段階的に廃止し、Type-Cポートに移行するでしょうが、それには長い時間がかかるかもしれません。また、ユーザーの様々なコンピューターやその他のUSB搭載デバイスが古くなると、少し古いデバイスを新しいデバイスに接続できるようにするために、大量のアダプターが必要になることも意味します。これは進歩と変化の必然と言えるでしょうか？答えはイエスです。しかし、面倒なことになるでしょうか？答えはイエスです。
さらに、これらの新しいポートが新しいコンピュータや周辺機器にいつ搭載されるかは完全には明らかではないため、USB Type-Cコネクタの登場に合わせて購入時期を合わせることはできません。しかし、USB-IFは、新しいコネクタを搭載したデバイスが来年の「早い時期」に市場に登場し始めると予測しています。
スーパースピードUSB
変化への道のりの障害はさておき、新しいUSB規格には期待を抱かせる要素が数多くありますが、中でも速度は特に重要です。新しいSuperSpeed USBは10Gbpsの転送速度を誇り、マウスからストレージ、4Kディスプレイまで、あらゆるデバイスへの接続を可能にするように設計されています。
これは驚異的な速度であり、従来のUSB 3.0規格の5Gbpsの2倍に相当します。しかし、USB 3.1は10GbpsでもThunderbolt 2の20Gbpsには及ばない状況です。しかし、USB-IFの社長兼COOであるジェフ・レイブンクラフト氏は、USBは速度競争で負けているわけではないと明言しました。なぜなら、USBは速度競争に参加しているわけではないからです。
「SuperSpeed USBは、適切なタイミングでさらなるパフォーマンスが必要になった際に、その性能を最大限に引き出せるように設計しました。ケーブルやコネクタ、そして仕様には、将来を見据えた設計が既に施されています」と彼は述べた。「SuperSpeed USBは将来、20Gbpsを超える速度になると確信しています。」
しかし、レイヴンクラフト氏は、日常的な用途のほとんどにおいて、超高速は必要なく、実用的でもないと述べた。現在市販されている一般的な消費者向け製品については、「SuperSpeed 10Gbpsは、日常的なユーザーにとって十分すぎるほどの性能です」と付け加えた。
USBパワーデリバリー2.0
USB 充電はこれまでも便利なツールでしたが、USB 3.1 では USB Power Delivery 2.0 (USB-PD) が 100 W に強化されました。USB-PD の新しいバージョンでは、USB 2.0 以上との下位互換性が保証されており、USB Battery Charging 1.2 と共存します。
新しい仕様では、デバイス間で電力のネゴシエーションも可能になるため、新しい Type-C ケーブルを通じて供給できる電力が増えるだけでなく、2 つのデバイスがどちらに電力を供給するかをインテリジェントに決定できるようになります。
「例えば、ワークステーションやモニターは最大100Wの電力を供給できるかもしれませんが、携帯電話は100Wの電力を供給することなど到底できないかもしれません」とレイヴンクラフト氏は述べた。携帯電話には電力供給チップが搭載されており、モニター内のハブにも電力供給チップが搭載されている。携帯電話とモニターは互いを「認識」し、互いの能力を判断し、どのデバイスが電力を供給し、どのデバイスが電力を消費するかを「決定」する。この場合、当然のことながら、携帯電話がモニターから電力を受け取ることになる。
さらに、物理的なケーブルの方向を変更することなく電力の方向を切り替えることができます。これは双方向の道路であり、交通警官がすべてが適切に流れることを保証します。
USB 3.1のさらなる発展
USB 3.1 仕様の強力な側面は、それ自体で新しい機能をもたらすだけでなく、代替モード (Alt Modes) とメディア非依存 USB (MA-USB) を通じて他者によるさらなるイノベーションを可能にし、促進することです。
簡単に言えば、Alt ModeはデバイスメーカーがUSB Type-Cケーブルコネクタを介して接続性を高めることを可能にします。OEMはデバイスにAlt Modeを独創的に活用できるため、これは非常に魅力的な機能です。例えば、VESAは最近、Alt Modeを使用してType-Cケーブルとコネクタを介してDisplayPort接続を可能にしたと発表しました。
もちろん、企業は Alt Mode を実装するために USB-IF から標準 ID またはベンダー ID (SVID) を取得する必要があります。
新たなUSBの現実における最後の重要な特徴は、3月に初めて公開された仕様であるMA-USBです。「MA-USBにより、ワイヤレスデバイスとドッキングステーションは、物理的なUSB接続やケーブルを必要とせずに、USBプロトコル、そしてUSBプロトコルスタックとインフラストラクチャのあらゆる利点を使用して通信できるようになります」とRavencraft氏は述べています。特に注目すべきは、「USBインフラストラクチャを活用しながら、ワイヤレスギガビット転送速度を実現するように設計されている」ということです。
MA-USBは、ケーブルなしでUSB機能を使用することを可能にします。WiGig 60GHz無線、Wi-Fi 2.4GHzおよび5GHz無線、超広帯域無線などに対応し、SuperSpeed 10Gb/sを含むUSB 2.0以降の規格に準拠し、互換性も備えています。
USB-IF は、MA-USB に関して WiFi アライアンスおよび WiGig アライアンス (現在は統合) と緊密に連携し、WiGig シリアル拡張仕様に基づいて構築することで、メディアに依存しないこと (イーサネット、USB、WiGig、WiFi などが動作すること) を保証しました。
MA-USBは実に巧妙な技術で、検出、関連付け、そして認証といった面倒な作業を、その上で動作するメディアに委ねています。もちろんセキュリティの問題はありますが、MA-USBは無線メディアを利用してセキュリティを確保しています。そのため、信号のセキュリティは、良くも悪くも、送信メディアの信頼性と同等に保たれます。
上記の技術はすべて、コネクティビティの世界における大きな前進を予感させます。新しい技術や仕様（特に新しい物理コネクタを含むもの）は、普及させるのが難しい場合がありますが、USBは非常に広く使用されているため、USB Type-C、USB SuperSpeed、USB-PD 2.0が数多くの新しいコンピューターや周辺機器に搭載されるのは時間の問題です。
更新：以前の誤りを修正するため、USB-IFに問い合わせ、USB 3.1の理論上の最大性能を明確にしました。現在、同グループによると、USB 3.1は4～5%のオーバーヘッドを考慮すると9.5～9.7Gbpsに達するとのことです。これは、以前のUSBでは20%以上のオーバーヘッドがあったのとは対照的です。担当者は、「USB Type-Cケーブルとコネクタは最大40Gbpsの性能レベルでテストされており、このレベルを超える拡張性があると考えています」と述べています。「なお、40Gbpsは2レーンで実現されます。USB Type-Cケーブルとコネクタの定格はレーンあたり20Gbpsです。」
記事に以前含まれていた誤った情報を削除しました。
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セス・コラナーは以前、トムズ・ハードウェアのニュースディレクターを務めていました。キーボード、バーチャルリアリティ、ウェアラブル機器を中心としたテクノロジーニュースを担当していました。
