USB2.0/USB3.0/USB3.1/USB3.2とUSB-C ざっくりとUSB4も

USB3.0は旧称です、昔の名前で今は違う名前に

今の名前:USB 3.2 Gen 1×1

1つ前の名前:USB 3.1 Gen 1

改名歴:USB3.0 → USB 3.1 Gen 1 → USB 3.2 Gen 1×1 同一人物なのです。。命名の迷走です

USB2.0からUSB3.0への変化

タイプA(コネクタ形状)

USB2.0

1組の差動信号線(D+D-)と電源5V、GND モード名:High-speed  マーク

usb2信号線
速度480Mbps半二重 / 5V・500mA / 長さ5m 

半二重:行きと帰りが同じ1本の道(信号経路)  全二重:行きと帰りが独立した2本の道

USB3.0

2組の差動信号線、計4本とドレイン-GNDが追加された。モード名:SuperSpeed(SS)マーク 

速度5Gbps全二重 / 5V900mA / 3m
RX(Receiver受信機) TX(Transmitter送信機) 独立経路:全二重通信
USB3.0のケーブル
USB3.0のケーブルが太くて硬い内訳明細書

ドレイン線はシールド(銅/アルミ箔)と接触する形で配線され、GNDに接続してアースを落とす。

◆そしてUSB-C(コネクタ形状規格) 登場

usb-c

USB3.1

ジェネレーション(Gen1・Gen2)で細分化される。Gen2長さ1mまで。

もう疲れた・・USB3.2も一緒に。。ついでに旧規格をUSB3.2表記に改名・これが分かりにくさの根源

USB3.2

 マーク

USB-C

USB Type-C これは形状の名前です、USBタイプAやUSBタイプB のくくり。端子数が24ピンにもなる。

USB-Cにしかない規格が Gen〇x2  x2は同じ差動伝送する組を2つ使う。

オスケーブル側のD+ D- は1組だけ

オルタネートモードUSB PD(USB Power Delivery)デュアルレーンモード

USB信号の代わりに別規格の信号を送ってもいいオルタネートモード、例えば

  • Displayport Alternate Mode ディスプレイポートに映像信号を送る  ←Dマークが付く
  • Thunderbolt 3 40Gbpsの高速な通信 thunderbolt ←イナズママークが付く

電力供給 USB PDでは5つのプロファイルに分類され、供給される電力を管理している。

  • 10W 18W 36W 60W 100W 双方向・可変電圧

USB 3.x Gen 2 x2(20Gbps):USB 3.x用を2セットとも使うこと(デュアルレーン)で高速なデータ転送

CCはUSB-PDや上下の識別に使われる

USB PD

USB PDはUSB Type-C端子でのみ使える

 

USB Type-C=USB3.x やUSB PD, Alt Mode対応とは限らない!

 

ITmedia
from:ITmedia「USB Type-C」とは
フルtype-C
type-c フル機能のケーブル断面 うわーこりゃ大変だ

コネクタ形状がType-Cでも信号線の仕様は「USB2.0」の製品もあります、仕様を確認する必要があります。

充電用はUSB 2.0用、USB 3.x用いずれのUSB Type-Cケーブルでも60Wまでは使える(3Aケーブル) 100Wは5A用が必要。

タイプCケーブル:USB3.1以上対応品のは内部に認識用チップ(E-Marker)が組み込まれています必須。

from:ルネサス エレクトロニクス

【E-Markerに書き込まれている情報】
Type-Cとしての機能
USBの規格(USB3.1、3.2など)
eMarker搭載端子の反対端子の仕様
型番、メーカー名、通電能力

※安物は偽情報を書き込んだものがある!

で、2019年・USB4

USB4 自体は独自のメカニズムやクラスがあるわけではない、USB3.2やDPなどをトンネリングすることで機能する。※トンネリング:2点間を専用接続する手法、梱包したデータで送る

USB4のトンネリング仕様

USB 3.2 (Enhanced SuperSpeed) トンネリング
DisplayPort1.4aベースのトンネリング
PCI Express(PCIe)ベースのトンネリング

USB4必須項目

  • Type-Cコネクタ
  • USB 3.2 (10 Gbps)トンネリング
  • DisplayPortトンネリング
  • USB PD (許容48 V 5A)
  • 20 Gbps転送
  • DisplayPort Alternate Mode
  • レガシーUSB転送(USB1,2)
    ※DisplayPortはトンネリングでもオルタネートでも使えることになる。

USB4のオプション

  • 40 Gbps転送
  • USB 3.2トンネリング (20 Gbps)
  • PCI Expressトンネリング
  • Thunderbolt Alternate Mode

usb4

・・・で、全部使えるタイプCケーブルは?

たとえばコレ

関連:wifiが切れる・マウス反応悪い|USB 3はノイズを出す

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