今日は、USBポートについてではなく、ポートについて説明する必要があります。 そして、ユニバーサルシリアルバスがあらゆる種類のデバイスを接続するためのインターフェイスになり、時間が経つにつれて、さまざまなタイプのUSB用のさまざまなコネクタが見られるようになりました。 そのため、それらすべてとその使用場所について説明します。
90年代の初めに、さまざまな周辺機器をPCに接続するための膨大な数のポートが非常に混乱を引き起こしました。そのため、最終的にUSBと呼ばれるユニバーサルコネクタを作成する必要がありました。 XNUMXつの会社が力を合わせました： インテル、Compaq、DEC、IBM、 Microsoft、NECとNortelが新しい標準を作成します。
非常に高速なUSB履歴
USBは1994年に正式に誕生しましたが、1998年までPCで広く使用されるようにはなりませんでした。その仕様はAtari SIOポートに基づいており、帯域幅がこれまでになく高速にサポートされるようになり、今日まで数世代にわたって進化してきました。周辺機器。 最大12Mbpsの第2.0世代では、キーボード、プリンター、およびマウスにのみ使用されていました。 USB 480では、実際のスループットは280 Mbpsのままでしたが、理論上のスループットは最大1394Mbpsになりました。 これにより、それまでFireWireまたはIEEE-XNUMXを使用していたビデオからのカメラなど、より高い帯域幅を必要とする周辺機器に第XNUMX世代コネクタを使用できるようになりました。
次のステップはUSB3.0でした。これは、5 Gbpsの容量を提供するため、XNUMX桁の電力を表し、外付けハードドライブを使用できるようにします。 それ以来、帯域幅をXNUMX倍に増やし、たとえばUSBケーブルを介してビデオを送信するのに十分な速度を実現しています。 これらすべての進歩的な変更により、さまざまなタイプのUSBコネクタが登場しました。
存在するUSBコネクタの種類
次に、市場に出回っているさまざまなデバイスやPCのマザーボードに見られるさまざまなタイプのUSBコネクタの違いについて説明します。
USBタイプAおよびタイプB
市場に登場した最初のタイプのUSBポート、つまり最も古いバージョン1.0および2.9の場合、これらには空白行がありましたが、バージョン3.0からは、前の世代と区別するために青色が採用されました。 これらの線の上の画像を見ると、ポートには4つの線があり、そのうちのXNUMXつは電源であり、もうXNUMXつは接地用でXNUMXつのデータポートがあることがわかります。
USBはシリアルポートであり、パラレルではないことを考慮すると、これはクロック信号ごとに1ビットを送信することを意味します。したがって、4つの通信チャネルがあるため、ピンがデータを一方向および反対に他。 そのため、デバイスと同時にデータを送受信できます。 一方、USBタイプBは正方形で、プリンターやスキャナーなどのデバイスに使用されています。 形状が異なることを除けば、仕様はタイプAと同じであるため、まったく同じ構成のXNUMXピンコネクタも使用しています。
標準のバージョン3.0以降、これらXNUMX種類のUSBポートは、同じ背面にピンを追加することで構成を変更しました。 データ転送用にSSTX-とSSTX +のXNUMXつを追加し、データ受信用にSSRX-とSSRX +のXNUMXつを追加することで、クロックサイクルごとに送信されるデータの量を増やします。 これらの追加ポートにより、第XNUMX世代の標準と比較して帯域幅をXNUMX倍に増やすことができます。
ミニUSBおよびマイクロUSB、小型デバイス用タイプ
携帯電話、携帯情報端末、MP3プレーヤー、および1990年代後半から2000年代初頭に始まった最初のデジタルカメラのブームは、明確なニーズをもたらしました。 以前に使用されていたものよりも小さいタイプのUSBコネクタが必要でした。
これらのコネクタの最初のものはMini-USBで、残りのタイプですでに使用されているXNUMXつにピンが追加されています。 新しいピンは、OTGまたはOn the Goモードと関係があります。これは、デバイスがエネルギー供給の点で別のデバイスに従属していることを示すのに役立ちます。
数年後、スマートフォン用の電源ポートとデータポートが必要になったため、小型化と薄型化のたびに、別のタイプのUSBコネクタが作成されました。これはMicro-USBと呼ばれます。 これは、多くの携帯電話やタブレットで使用されているUSBポートのさらに小さなバージョンにすぎませんが、十分な速度で充電できないため、徐々に置き換えられています。
タイプBと呼ばれる3.0番目のタイプのMicro-USBケーブルがあります。これは、青色が示すように、転送速度がUSB XNUMX以降のデバイスに使用されますが、形状が異なるため、コネクタとの下位互換性はありません。 以前のMicro-USB。 ご想像のとおり、タイプAおよびタイプBコネクタにも追加された追加のピンが追加されますが、最終的にこのタイプのUSBポートは完全に非推奨になりました。
USB-C、他のタイプに取って代わるもの
私たちはすべての中で最も進んだものに直面しており、USB 4.0規格をこれ以上進めずに、時間の経過とともに残りのタイプを置き換えることになります。これは標準コネクタであり、そのサイズと形状により、最終的に他のタイプに置き換わります。時間の経過に伴うポートの数。 これは、適切な対策が施されていることと、Micro-USBの場合の急速充電の問題を解決するためです。 USB Type Cは、第2.0世代の規格で最初に登場したため、バージョンXNUMX以前はありません。
USB Type Cピンの分布を見ると、実際には1つのUSB TypeAコネクタが1つになっていることがわかります。 明らかに一方向にデータを送信するデータ送信ピンTX2-、TX2 +、TX1 +、およびTX1-と、データの受信に役立つ対応するRX2-、RX2 +、RX4 +、およびRX2.0-を開始する必要があります。 したがって、実際には、対応するアースピンと電源ピンを備えた単一ユニットのXNUMXつのUSBポートであるかのように機能します。 データピンはこれらだけではありませんが、USBXNUMX規格と同じ速度で送信するD-ピンとD +ピンがあり、残りの通信ピンが使用可能な場合に使用されます。
これは、USBType-Cを使用してDisplayPortAlternateまたはAltDPモードでビデオを送信することもできるためです。 ケーブルのTXラインとRXラインを使用してビデオを出力し、DピンとD +ピンのみを上記の転送モードでのデータ送信用に残します。 これは、バーチャルリアリティヘッドセットを接続するための理想的なコネクタになります。
USBコネクタタイプの未来
最も重要な目新しさは、高電力を必要とする周辺機器に電力を供給する能力ですが。 タイプAのUSB3.2ポートが15Wを供給できる場合、タイプCの対応するポートは最大100 Wを供給でき、第240世代の規格ではXNUMXWに達すると予想されます。コンピューターの電源ポートを置き換えるには十分すぎるほどです。ラップトップや、リビングルームにあるテレビなど、自宅で使用する多数のデバイス。
将来的には、電流に直接接続されているモニターは表示されない可能性がありますが、データを受信するのと同じUSB TypeCポートから電力が供給される可能性があります。 逆のことも起こり得、電源が統合されておらず、テレビがそれらに給電するのと同時にビデオ信号を送信するビデオゲームコンソールができあがります。
