USB：それが何であるか、タイプ、フォーマット、速度【完全ガイド】⚡✔️

USB、弁護士向けの ユニバーサルシリアルバス は、今日の遊び場のクールな子供です。 実質的にすべての電子機器は、それと何か関係があります。つまり、結局、ほとんどすべての電子機器にそれを使用しています。 キーボード、マウス、外部メモリ、ヘッドフォン、 ジョイスティック など。 今日は、この美しさの起源、形式、速度などの非常に簡単な履歴を確認します。 始めましょう！

コンテンツインデックス

少しコンテキスト

USBは、コンピューターデザイナーのAjay V. BhattとIntel Corporationのコラボレーションの結果、1996年に誕生しました。 このバスは、コンピュータとそれに接続されている他の周辺機器との間で情報を送信し、後で他のほとんどすべての既存のデバイスに拡張されます。 このタイプのポートを爆破し、他のポートを上回らせたのは、そのポートが膨大な数のデバイスの接続として機能する能力でした。

標準化されたコネクタになることで、USBはすべてのタイプの製品の製造業者にとってなくてはならないものになり、その速度とポートサイズは時代に適応する必要がありました。 その汎用性により 、以前のキーボードやマウスのPS / 2など、 以前は問題のない用途があった不要なポートが作成されました。

USBの仕組み

11ロッドシャツに入る前に、基本から始めましょう。 ここでは、専門性を最小限に抑え、すべての対象者が理解できる言語を維持するよう努めますが、慌てないでください。

USBケーブル

このセクションを説明するために、USBケーブルとポート自体を区別します。 USBを介してケーブルで接続されたデバイスには、2つの内部影響があります。 それらは ツイストペアケーブル として知られてい ます 。 このタイプのコネクタでは、電圧は5ボルト で、バージョンや製造上のその他の違いに応じて、その強度（アンペア数）が変化する可能性があります 。

• USB 1.0から2.0： 2本のケーブルは送信と受信の両方が可能ですが、同時にはできません。 これは、 半二重 として知られています。 その出力強度は500 mAhです。 USB 3.0以降：ケーブルの数が4本に増え、これによりデータを同時に送受信できます（各機能につき2本）。 これは 全二重になり ます。 その強度は900 mAhです。

USBポート

コネクタ内では、ピンの数とコンタクトのフォーマットに 違いが あり、それらのサイズとUSBバージョンによって 異なります 。 これについては、「USBポートのフォーマット」の機能を分解した後で詳しく説明します。

USBをコンピューター、テレビ、またはタブレットに接続すると、システムがデバイス を 識別し 、 （必要に応じて） デバイス を 「インストール」して、そのプロファイルに最適なドライバーを探します（これは、マウスなどの要素を初めて接続するときに発生します） 、プリンタまたは ペンドライブ ）。 これが当てはまらないまれなケースでは 、必要なドライバーを検索して手動でインストールするのはユーザー次第です。 これは、このタイプの接続フォーマットが作成される方法であり、コンピューターの電源をオフにする必要がない情報の高速かつ動的な転送を生成します。

USBバージョン

開発中のプロトタイプ

すべての製品と同様に、 USBにはリリース前の テスト およびプロトタイピングのフェーズがあり、1996年に最終的にリリースされたバージョン1.0に到達するまでの開発プロセスで構成されていました。

• USB 0.7 ： 1994年11月にリリース 。USB0.8 ： 1994年12月にリリース 。USB 0.9 ： 1995年4月にリリース 。USB 0.99 ： 1996年8月にリリース。

これらは彼の「プレアルファプロトタイプ」であったと言え、私たち全員が知っている最終バージョンにチームを導いた。

市販のUSB

USB 1.0、1996

90年代の多くがその違いに気付かなかったとすれば、今日の私たち全員が考えていることとは異なり、 USBは市場に出たときにオープンアームで歓迎されたわけではありませんでした。 1.5Mbit / s（約188 kB / s）の最大転送速度で 、この最初のモデルは不良馬よりも低速でした。 ぬるぬるした始まりにもかかわらず、このポートは主に、キーボード、マウス、ウェブカメラ、 USBスティック などの日常のデバイスに使用されていました。 その導入にもかかわらず、この導入により、一般の人々はその使用法に親しみ、将来の道を開くことができました。

USB 1.1、1998

問題を本当に引き起こし、 USB栄光への競争を開始したバージョン。 10分の1は肉眼ではそれほど大きな違いには見えないかもしれませんが、違いは顕著であるとすでに述べました。 転送速度は1.5Mbit / sから12Mbit / sになりました。 ご想像のとおり、 USB 1.1はその前身の隣にあるF1のように見え 、すぐに力を増しました。 獲得した人気のおかげで、その用途は多様化し続けました。 USBは市場に定着しました。

USB 2.0、2000

高速で大文字の戦闘機が登場しましたが、このバージョンでは止まりません。 12Mbit / sから480Mbit / sになります。 これは、多少の不正行為でしたが、最適な条件下では1秒あたり約60 メガバイト です。 通常、実際のレートは約280Mbit / sでした。

USB 2.0は長い間私たちと一緒に存在するためにここにあり、これは主に新世紀のデジタル時代によるものです。 1080pフルHD画像の解像度により、フィルム、シリーズ、または写真が重くなるため、マルチメディアデバイスの転送速度を上げる必要があり、そのため速度は1.1に比べて約40倍高速になります。

USB 3.0、2009

新しいバージョンが市場に出るまでに9年かかりました。 USB 2.0が戦闘機としてすでに高速だと思えば、3.0は直接宇宙ロケットです。 転送速度は最大4.8ギガビット/秒（600 MB /秒）で、このバグは2.0で発生しました。 このポートの導入は、ほとんどのラップトップ、デスクトップ、USBスティック、および外付けハードドライブで共存していますが、マザーボードなどの製品でも見つけることができます。

USB 3.0とUSB 3.1の比較-最も重要な違い 。

通常 、コネクタポートの内部タブは黒ではなく青であるため、標準サイズで区別でき ます 。 バージョン3.0内で、USB 4.0が登場するまでは 、SuperSpeedまたはSuper Speedとして知られている次の2つの亜種が見つかります 。

• USB 3.1 SuperSpeed、2013： 転送速度が 4.8ギガビット/秒（600 MB /秒） から10ギガビット/秒（1.25 GB /秒）に 増加 。 USB 3.2 SuperSpeed、2019：私たちは2019年ですが、USB 3.2は年末に発表されましたが、 まだ正式にリリースされていません。 転送速度は最大20ギガビット/秒（2.5 GB /秒）に達し、2020年までに互換性のあるコンポーネント、周辺機器、コンピューターを見つけることができると予想されています。

このセクションに関連している可能性があります： USB 3.1 Gen 1とUSB 3.1 Gen 2 USBポート間のすべての違い 。

ポートのフォーマット

さて、バージョンについて知ったので、ポートのタイプを見てみましょう。 ここでは、HDMIに似た状況があります。 スリムなフォーマットでは、ケーブルをモバイルデバイス、カメラ、ラップトップ、タブレットなどに接続するための設計がますます削減されたコネクタを入手する必要があります。 USBはこのリーグから除外されておらず、破産が常に発生しているため、次のような形式になっています。

画像：ウィキメディアコモンズ

USBタイプA

タイプAコネクタは、CPUに直接接続するモデルです。 このカテゴリには、次のサイズがあります。

標準USB A

一生に一度、あなたは私が何を話しているか知っています。 すべての USBスティック 、マウス、キーボード、テレビ、およびハードドライブがそれらを使用し、その後に他のデバイスの長いリストが続きます。 私たちはそれらを漫画よりももっと見ています。

• USBタイプAの特徴は、タブ （原則として黒、バージョン3.0は青）があり、逆方向に接続できないようにすることです。 その4つのピンの接点は水平線上にあります。

標準USB 3.0タイプA

USB 3.0はデフォルトで、以前の兄弟が使用する標準タイプAポートの すべての構造特性 を 共有していますが、USBのしくみに関するセクションで説明する 全二重 双方向データ交換用に5つの内部ピンを追加しています。

USB 3.0タイプAおよびタイプC

マイクロUSBタイプA

このマイクロUSBタイプAバージョンは非推奨であり、多くの人が時代遅れと見なしています。 4つのピンはすべて水平線上にあり、コネクタの位置は、内部タブを使用するのではなく、ポートの形状によって保証されます。

あなたはここでより多くの情報を見つけることができます： Micro-USB：それは何であり、それは現在何のために使用されていますか？

USBタイプB

タイプBコネクタは通常、特定の機能を備えた周辺機器または機器を対象としています。 このカテゴリには、次のサイズがあります。

標準USB B

• 原則として、それらは正しい接続を容易にするために2つの丸い角を持つ正方形で、ピンは2つの反対のペアに分けられます。

特に、特定のプリンタやキャッシュレジスタなどのコンピュータに接続する必要があるデバイスまたは周辺機器用のこのタイプのコネクタを見つけることは一般的です。

標準USB 3.0タイプB

全二重用に5つのピンが追加 されているため、データ伝送速度の実装 です。 そのフォーマットは、標準タイプBよりも少し厚いです。

ミニUSBタイプB

これらのポート内には、2つの接続バリアントがあります。

1. ミニUSBタイプB 5ピン。 8ピンミニUSBタイプB

これは、ほとんどの電話、カメラ、またはタブレットに必要なポートが非常に小さいためですが、必要なコンタクトピンの数は、チャージャーアンプなどによって異なる場合があります 。

マイクロUSBタイプB

マイクロUSBタイプAとミニUSBタイプBのラインをたどると、 スリム または小型のデバイスを接続するためのもう1つの選択肢として表示されます。 充電器の接続などの機能のために、ほとんどのモバイルデバイス、カメラ、タブレットに搭載されています。

マイクロUSB 3.0タイプB

Micro USBタイプBと同じですが、そのフォーマットは、改善された伝送速度の要件に合わせてわずかに変更されます。

USB Type-C

これは比較的最近のタイプのポートであり、多くの人（私も含めて）が喜んでいるように、 誤って配置されていません。 コネクタは完全に対称的であるため、USBを本来あるべき位置に配置するための戦い（これは最初の試みではありません）は存在しません。 私たちは通常、キーボードや スマートフォンの 最新モデルなどの周辺機器にそれらを見つけます。

画像：ニリディア-USB Type-Cに基づく独自の作品。 2009年以来、 欧州単一市場委員会は、市場に出回っているモバイルチャージャー用の多数のコネクターを規制し、コンピューターチャージャーと同様の方法でそれらを単一モデルに統合する 規制を確立しようと努めてきました。ポータブルですが、 これまでのところ失敗しています。 最後に提案された候補はUSB Type Cでした。

速度比較

ここでは、現在までに存在するUSB​​の異なるバージョン間の違いをグラフィカルに確認できるように、レースを提案します。

お気づきかもしれませんが、転送速度の側面を明確にするために停止しました。 これは、進化によって常にいくらかのコストが発生するためであり、平均的なユーザーにとって最も一般的なことは、市場と同じレートでハードウェアを更新することではないということです （これは常に行われます）。

ここに到着したことをお勧めします： USB 2.0 vs USB 3.0 vs USB 3.1。 ボーナスとして： PCコネクタ

これらすべてが原因で、現在、さまざまなバージョンのさまざまなデバイスまたはUSBポートがあるため、期待できるデータ転送が常に許可された最大速度に到達できるとは限りません 。 これの最良の例は、 ペンドライブ 3.0をポート2.0のラップトップに接続して映画またはシリーズを渡すときに生成されるボトルネック効果です。

現在、メーカーにとって最大の問題は、デバイスを高速化するテクノロジーがすでに存在していることですが、ユーザーが日々処理しているのは「時代遅れ」です。

USBに関する結論

正直に言うと、USBの到来は恵みであり、デジタル時代がすでに止められない千年紀に私たちの生活を変えました。 ますます高まる画像品質と解像度により、必要なデータレートに対応できるタイプのユニバーサルコネクタが必要になり、USBがちょうど良いタイミングで登場しました。

実際には、使用しているポートのバージョンが新しいほど速度の違いに気づくでしょうが 、既存のバージョンに対して考慮しなければならない要素があります。 ポートが2.0のコンピュータに3.0が接続された外付けハードドライブまたは USBフラッシュドライブ があっても、データ転送時のボトルネックの影響を取り除くことはできません。 最大のパフォーマンスを保証するには、送信機と受信機の両方のバージョンを考慮する必要があります。