USBは、パソコンとマウスやキーボード、プリンターなどの周辺機器を接続するための規格です。データをやり取りするだけでなく、機器への電力供給や、対応する機器での映像出力など、幅広い用途で使われています。USBには「USB-A」「USB-C」といった端子の種類があるほか、「USB 2.0」「USB 10Gbps」などの通信規格や速度を表す名称もあります。
この記事では、USBでできることや端子の種類、通信速度の違いについて紹介します。
USBとは？
USBは「Universal Serial Bus」の略で、パソコンと周辺機器などを共通の方法で接続するために作られた規格です。USBが普及する以前は、接続する機器によって異なる種類の端子やケーブルが使われていました。USBの登場によって、さまざまな周辺機器を共通の接続方式で利用できるようになりました。
現在では、パソコンだけでなく、スマートフォンやタブレット、モニターなど、幅広い電子機器で使用されています。
USBでできること
USBには、主に次のような使い方があります。
| できること | 身近な使用例 |
|---|---|
| データをやり取りする | USBメモリーや外付けSSDへファイルを保存する |
| 音声をやり取りする | USBヘッドセットでWeb会議の音声を聞き、マイクの声を送る |
| 電力を供給する | 周辺機器を動かしたり、スマートフォンやノートPCを充電したりする |
| 映像を送る | 対応するUSB-C端子からモニターへ画面を映す |
USB-Cでは、DisplayPort Alt Modeなどに対応した機器を組み合わせることで、映像や音声をモニターへ送ることもできます。ただし、USB端子があれば、これらの機能をすべて利用できるわけではありません。利用できる機能は、機器や接続方式によって異なります。
USBの名前には3つの種類がある
USBにはさまざまな名称がありますが、大きく分けると「端子の形状」「通信規格・速度」「給電や映像などの機能」の3つに整理できます。
| 分類 | 代表的な名称 | 表していること |
|---|---|---|
| 端子の形状 | USB-A、USB-B、USB-C | 接続部分の形 |
| 通信規格・速度 | USB 2.0、USB 3.2、USB4、USB 10Gbps | データを送る方式や速さ |
| 給電・映像などの機能 | USB PD、DisplayPort Alt Mode | 電力供給や映像出力の仕組み |
例えば、USB-Cは端子の形状を表す名称です。USB-Cという名前だけで、その端子の通信速度や充電能力まで決まるわけではありません。同じUSB-C端子でも、USB 2.0の速度で通信するものや、USB4に対応するものがあります。また、USB-C端子からノートパソコンを充電するには、パソコン側がUSB-Cからの給電に対応している必要があります。
USB端子の形状と、実際に利用できる通信規格・機能は、分けて考えることが大切です。
USB端子の種類一覧
USB端子には、USB-A・USB-B・USB-Cのほかに、小型機器向けのMini USB-BやMicro USB-Bなどがあります。
ここでは、代表的なUSB端子の形状と特徴を紹介します。
USB-A
USB-Aは、横長の長方形をしたUSB端子です。
パソコンやUSBハブなどの差込口、USBメモリーやマウスのケーブルなどで広く使われています。上下の向きが決まっているため、プラグを差し込む際には向きを合わせる必要があります。
USB-B
USB-Bは、USB 2.0用では正方形に近く、上側の角が斜めになった形状の端子です。
プリンターやスキャナー、音響機器などで使われています。パソコン側にUSB-A、機器側にUSB-Bという組み合わせのケーブルも多く使用されています。
USB-C
USB-Cは、小さく角が丸い横長の端子です。
上下どちらの向きでも差し込めることが特徴で、ノートパソコンやスマートフォン、タブレット、モニターなどで使われています。対応する機器では、高速データ通信やUSB PDによる充電、映像出力など、複数の機能を1本のケーブルで利用できます。
Mini USB-B
Mini USB-Bは、USB-AやUSB-Bより小さく作られた端子です。
以前のデジタルカメラや携帯型の電子機器などで使われていました。現在ではUSB-Cなどの端子へ移行が進んでいますが、古い機器を接続する際に必要になることがあります。
Micro USB-B
Micro USB-Bは、薄く平たい小型の端子です。
以前のスマートフォンやモバイルバッテリー、小型の周辺機器などで広く使われていました。USB-Cと形が似ているわけではありませんが、どちらも小型機器に使われるため、ケーブルを購入するときには端子の種類を確認しておくとよいでしょう。
USB 3.xで形状が異なるUSB-BとMicro USB-B
USB-BとMicro USB-Bには、高速通信に対応するため、接続部分を増やした形状もあります。
USB 3.0 Type-B
通常のUSB-Bよりも上下に広い形状です。USB 3.xに対応したプリンターや周辺機器などで使用されています。
USB 3.0 Micro-B
通常のMicro USB-Bの横に接続部分を追加した、横長の二連形状です。外付けHDDなどで使用されています。
USB 3.x用のUSB-BやMicro USB-Bは、通常の形状と外見が異なります。特に交換用ケーブルを探すときには、機器の差込口とプラグの形を見比べてください。
USBの通信規格と転送速度の違い
USBには、USB 2.0、USB 3.x、USB4などの通信規格があります。USBは規格の進化とともに高速化しており、現在では「USB 5Gbps」「USB 10Gbps」「USB 40Gbps」のように、転送速度で性能を表示する方法も使われています。
Gbpsは、1秒間に何十億ビットのデータを送れるかを表す単位です。
| 速度の表示 | 通信規格の例 | 規格上の最大転送速度 |
|---|---|---|
| USB 2.0 | Hi-Speed USB | 480Mbps |
| USB 5Gbps | USB 3.2 Gen 1 | 5Gbps |
| USB 10Gbps | USB 3.2 Gen 2 | 10Gbps |
| USB 20Gbps | USB 3.2 Gen 2×2、USB4 | 20Gbps |
| USB 40Gbps | USB4 | 40Gbps |
| USB 80Gbps | USB4 Version 2.0 | 80Gbps |
例えば、USB 2.0の最大通信速度は480Mbpsですが、USB 10Gbpsでは規格上10Gbpsまでの通信が可能です。大容量の動画や写真を外付けSSDへ保存する場合などには、通信速度が速いほど転送にかかる時間を短縮できます。ただし、表の数値は規格上の最大値です。実際のファイル転送速度は、SSDの読み書き性能や接続する機器、ファイルの大きさなどにも影響されます。
パソコン・ケーブル・周辺機器の対応速度
USBの通信速度は、接続するパソコン・ケーブル・周辺機器が共通して対応する通信方式によって決まります。例えば、USB 10Gbps対応の外付けSSDを、USB 2.0にしか対応していないケーブルで接続すると、USB 2.0の速度に制限されます。
PC、ケーブル、SSDの3つを並べ、それぞれの対応通信速度によって実際の通信速度が制限されることを示す図。
また、USB 20Gbpsという同じ速度表示でも、USB 3.2 Gen 2×2とUSB4では通信方式が異なります。対応する製品を組み合わせる際には、速度だけでなく通信方式も確認する必要があります。USBハブを経由する場合は、ハブの通信性能も影響します。複数の機器を同時に使うと、パソコンとハブをつなぐ通信路を共有するため、それぞれの通信速度が低下する場合もあります。
USBはどのように進化してきた？
USBは、1990年代にパソコンと周辺機器を接続する共通規格として登場しました。USB 2.0、USB 3.x、USB4へと通信規格が進化し、データを送る速度が大きく向上しています。また、機器の小型化に合わせてMini USBやMicro USBなどの端子が登場し、現在は上下どちらの向きでも差し込めるUSB-Cが広く使われています。
USB4 Version 2.0では、最大80Gbpsの双方向通信に加え、対応する構成で一方向を最大120Gbps、反対方向を40Gbpsとする方式も用意されています。
USBケーブルを選ぶときの確認ポイント
USBケーブルを購入する際は、最初に接続する機器の差込口を確認してください。USBケーブルには、両端の端子形状の組み合わせによって、さまざまな種類があります。
USB-A ― USB-B
パソコンとプリンターなどの接続に使われる組み合わせです。
USB-C ― USB-C
対応するパソコンやスマートフォン、モニターなどの接続に使われます。
端子の形が合ったら、次に使いたい機能を確認しましょう。
| 使いたいこと | ケーブルや機器で確認すること |
|---|---|
| マウス・キーボードをつなぐ | 両端の端子形状、USB通信への対応 |
| 外付けSSDへファイルを移す | 通信方式と転送速度 |
| ノートパソコンを充電する | USB PDへの対応、電圧・電流・W数 |
| モニターへ映像を送る | 映像出力方式、対応解像度・リフレッシュレート |
USB-Cケーブルを選ぶときに特に注意したいのが、給電能力とデータ転送速度はそれぞれ別の性能だということです。例えば、240Wの給電に対応していても、データ通信はUSB 2.0の最大480Mbpsまでというケーブルがあります。ノートパソコンを充電するためのケーブルと、外付けSSDで高速にデータを転送するためのケーブルでは、重視したい性能が異なります。
また、USB-Cでモニターへ映像を送る場合は、パソコン・モニター・ケーブルが必要な映像出力方式に対応していることが必要です。USBの端子形状については「USB-A」「USB-B」「USB-C」などの個別記事で、それぞれの特徴や対応する接続について詳しく紹介しています。
USB PDによる充電の仕組みや、60W・100W・240Wのケーブルの違いについては、「USB充電とUSB Power Delivery」をご覧ください。