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USB Type-C

USBコネクタの規格
（USB-Cから転送）

USB Type-C（ユーエスビー タイプシー）またはUSB-C（ユーエスビー シー）は、USBの機器とケーブルにおける、逆差し可能な小型24ピンコネクタ規格の一つである[1]。

USB Type-Cの24ピンプラグ
USB Type-C オス（プラグ）
USB Type-C メス（レセプタクル）

USB Type-C規格は非営利団体のUSBインプリメンターズ・フォーラムが発表し、2014年8月に最終仕様が策定された[2]。USB 3.1規格とほぼ同時に策定され、USB 3.2、USB4に対応する[3][4]。また、USB Type-C specification Release 2.1では最大48V5Aでの240W供給を行えるExtended Power Range (EPR) が規格化されたUSB PD 3.1に対応する[5]。

USB4は、USB Type-Cのケーブルとコネクタだけが利用可能となる最初のUSB規格である[6]。

概要 編集

 
MacBookのUSB Type-C規格準拠コネクタ

USB Type-Cコネクタはホストとデバイスの両方をつなぎ、あらゆるType-AとType-Bコネクタとケーブルを将来性（英語版）のある規格に置き換えたものである[7][8]。

USB Type-Cコネクタは24ピンで、表裏逆差し可能とAppleのLightningと似ていて、大きさはUSBマイクロBコネクタと同じぐらいであり、ポートの大きさは8.4×2.6ミリメートルである。ピン配置は電源・接地が4ペア、SuperSpeed非対応データバスが2ペア（ただし1ペアしか使われない）、SuperSpeed対応データバスが4ペア、サイドバンド用ピンが2つ、ケーブル方向検出用のコンフィグピンが2つである。さらにBMC（英語版）のコンフィグデータチャンネルが1つ、そしてアクティブケーブル（英語版）用にVCONN +5 Vのパワーが提供されている[9][10][11]。

USB 2.0及びUSB 3.1 Gen 1対応ケーブル (USB Full-Featured Type-C cable)、及びUSB 2.0対応かつ5.0A対応のUSB Type-Cケーブル (USB 2.0 Type-C Cable) はアクティブケーブルであり、コンフィグチャンネル用のID機能とUSB PD用のVDM (Vendor-Defined Messages) 機能を備えたICチップを内蔵している。一部のUSB Power Delivery 2.0対応のUSB Type-C対応機器は1.5 A, 3.0 A, 5.0Aの電流にも対応している。電源側はコンフィグチャンネル、またはBMCのコンフィグデータチャンネル、または周波数偏移変調で通信するVBUS線を通して、そのような電流を流せることを機器側に知らせることができる。

USB Type-Cは指令 (EU) 2022/2380によって、携帯用電子機器の充電ポートの欧州連合域内における統一規格となり[12]、2024年から（ノートパソコンは2026年から）新規流通機種への採用が義務付けられる[13]。

変換 編集

変換アダプター・ケーブルとして、下記の2種類が規格で許されている。

  • Micro-Bレセプタクル → Type-Cプラグ
  • Standard-Aレセプタクル → Type-Cプラグ

Type-Cレセプタクルを備える変換アダプター・ケーブル 編集

Type-Cレセプタクルを備える変換アダプターや延長ケーブルは「不正かつ危険な組み合わせ」が出来上がる可能性により規格外である[14][15][16]。規格上、Type-Cレセプタクル(メス)を備えていないパソコンなどにType-Cプラグ(オス)を接続することはそのままではできない。片側がStandard-Aプラグで、もう片側がType-CかMicro-BかLightningのプラグになっているケーブルを用いれば規格上の問題はなく正常に接続できる。

モード 編集

オーディオ アダプタ アクセサリモードや オルタネートモードは、USBケーブルのデータ信号線の一部を切り離し、代わりに別の信号を流すことができる。

オーディオ アダプタ アクセサリ モード 編集

Type-Cコネクタを備えるデバイスからアナログ音声を出力できる仕様として「Audio Adapter Accessory Mode」が追加された。4端子（左、右、マイク、GND）のアナログ音声を3.5mmのイヤホンジャック（ミニプラグ）に出力する仕様となっており、オプションでアナログ音声使用時の同時充電も可能となっている。しかしアナログ信号でD+/D-/SBU1/SBU2ピンを使用するため、データ通信を同時に使用することはできない。またアナログ音声はType-Cプラグに出力しないように規定されているため、USB-Cプラグ付きのヘッドセットはデジタル音声をサポートする必要がある[17]。

オルタネートモード 編集

オルタネートモードとはUSBケーブルのデータ信号線の一部を他のプロトコル[注 1]によるデータ送受信に転用する機能である。データ信号線のうち、SuperSpeed対応の信号線4レーン（8本）、サイドバンドピン2本、（ドックなど一部でしか使えない）SuperSpeed非対応の信号線2本、コンフィグ用ピン1本がオルタネートモードに対応する。オルタネートモードは、コンフィグチャンネルを通してVDMで設定することで使用できる。

他規格との関係 編集

USB-IF規格 編集

USB Type-C Cable and Connector Language Usage Guidelinesによると[19]、USB Type-Cに対応する製品はUSB 3.1やUSB Power Deliveryに対応するとは限らない。

オルタネートモードに対応する規格 編集

USB Implementers Forumはオルタネートモードに対応する規格で開発しているメーカーに対して、ポートをきちんとラベルするよう求めている[20]。

  1. DisplayPort - 2014年9月のバージョン1.3より対応[21]
  2. MHL - 2014年11月発表[22][10][23]
  3. Thunderbolt - 2015年6月のThunderbolt 3より対応[24]
  4. HDMI - 2016年9月に発表され、HDMI 1.4より対応[25]
  5. VirtualLink - 2018年7月17日に発表された、VRヘッドセット向けのオープンな規格[26]

コネクタのピン配置とケーブル結線 編集

 
USB-C の端子配列（メス）
 
USB-C の端子配列（オス）

コネクタのピン配置 編集

USB-Cプラグとジャックのピン配置
ピン 名前 説明 ピン 名前 説明
A1 GND 接地用 B12 GND 接地用
A2 SSTXp1 SuperSpeed信号線1番、TX、正極 B11 SSRXp1 SuperSpeed信号線2番、RX、正極
A3 SSTXn1 SuperSpeed信号線1番、TX、負極 B10 SSRXn1 SuperSpeed信号線2番、RX、負極
A4 VBUS バス電源 B9 VBUS バス電源
A5 CC1 接続コンフィグ用 B8 SBU2 サイドバンド (SBU)
A6 Dp1 非SuperSpeed信号線1番、正極 B7 Dn2 非SuperSpeed信号線2番、負極[注釈 1]
A7 Dn1 非SuperSpeed信号線1番、負極 B6 Dp2 非SuperSpeed信号線2番、正極[注釈 1]
A8 SBU1 サイドバンド (SBU) B5 CC2またはVCONN このピンによりストリームの向きを検出[27]
A9 VBUS バス電源 B4 VBUS バス電源
A10 SSRXn2 SuperSpeed信号線4番、RX、負極 B3 SSTXn2 SuperSpeed信号線3番、TX、負極
A11 SSRXp2 SuperSpeed信号線4番、RX、正極 B2 SSTXp2 SuperSpeed信号線3番、TX、正極
A12 GND 接地用 B1 GND 接地用
  1. ^ a b ケーブル側では非SuperSpeedのピンが1ペアしかないため、これら2つのピンはプラグ/ケーブル側では接続されない。

ケーブル結線 編集

 
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USB Full-Featured Type-C Cable及びUSB 2.0 Type-C Cableの結線
USB Type-C プラグ USB Type-C ケーブル USB Type-C プラグ
ピン 名称 配線の色 No. 名称 説明 USB 2.0[注釈 1] ピン 名称
シェル Shield 編組 Shield ケーブル外部の編組 ✓ シェル Shield
A1, B12,
B1, A12 		GND すずメッキ 1 GND_PWRrt1 電源ラインの接地リターン ✓ A1, B12,
B1, A12 		GND
16 GND_PWRrt2 ✗
A4, B9,
B4, A9 		VBUS 赤 2 PWR_VBUS1 VBUS 電源 ✓ A4, B9,
B4, A9 		VBUS
17 PWR_VBUS2 ✗
B5 VCONN 黄 18 PWR_VCONN VCONN 電源、アクティブケーブル用[注釈 2] ✓ B5 VCONN
A5 CC 青 3 CC コンフィグチャンネル ✓ A5 CC
A6 Dp1 白 4 UTP_Dp[注釈 3] シールドされていないツイストペア、正極 ✓ A6 Dp1
A7 Dn1 緑 5 UTP_Dn[注釈 3] シールドされていないツイストペア、負極 ✓ A7 Dn1
A8 SBU1 赤 14 SBU_A サイドバンドユーズA ✗ B8 SBU2
B8 SBU2 黒 15 SBU_B サイドバンドユーズB ✗ A8 SBU1
A2 SSTXp1 黄[注釈 4] 6 SDPp1 シールドされた差動ペア #1、正極 ✗ B11 SSRXp1
A3 SSTXn1 茶[注釈 4] 7 SDPn1 シールドされた差動ペア #1、負極 ✗ B10 SSRXn1
B11 SSRXp1 緑[注釈 4] 8 SDPp2 シールドされた差動ペア #2、正極 ✗ A2 SSTXp1
B10 SSRXn1 橙[注釈 4] 9 SDPn2 シールドされた差動ペア #2、負極 ✗ A3 SSTXn1
B2 SSTXp2 白[注釈 4] 10 SDPp3 シールドされた差動ペア #3、正極 ✗ A11 SSRXp2
B3 SSTXn2 黒[注釈 4] 11 SDPn3 シールドされた差動ペア #3、負極 ✗ A10 SSRXn2
A11 SSRXp2 赤[注釈 4] 12 SDPp4 シールドされた差動ペア #4、正極 ✗ B2 SSTXp2
A10 SSRXn2 青[注釈 4] 13 SDPn4 シールドされた差動ペア #4、負極 ✗ B3 SSTXn2
  1. ^ USB 2.0 Type-CケーブルはSuperSpeed、サイドバンドユーズの配線を含まない。
  2. ^ VCONNはケーブル端同士を結線してはならない。何らかの方法で隔離しておく必要がある。
  3. ^ a b ケーブルの非SuperSpeedデータ用に単一の差動ペアのみ、A6およびA7が接続される。プラグ内のB6、B7ピンは省略すべきである。
  4. ^ a b c d e f g h 差動ペアの配線の色は強制ではない。

サポートするOS 編集

音声入出力 編集

 
USB Type-C⇔ミニプラグ変換アダプタ

オーディオ アダプタ アクセサリ モードが策定される前から、規格外ではあるが、Type-C端子を通じてアナログの音声信号を入出力する製品が存在した。フォーンコネクタのないスマートフォンで見られ、Type-C端子から直径3.5mmのイヤホンジャック（ミニプラグ）への変換ケーブルも市販されている。こうした製品はアナログ音声入出力に対応しない機器では使用できず、別途DACが搭載された製品を選定する必要がある[34]。

脚注 編集

[脚注の使い方]

注釈 編集

  1. ^ Thunderbolt 3、MHL Alternative Mode、Displayport Alternate Modeなど[18]。

出典 編集

  1. ^ Hruska, Joel (2015年3月13日). “USB-C vs. USB 3.1: What's the difference?”. ExtremeTech. 2015年4月9日閲覧。
  2. ^ Howse, Brett (2014年8月12日). “USB Type-C Connector Specifications Finalized”. 2014年12月28日閲覧。
  3. ^ “USB4 Specification”. USB IF. 2021年1月10日閲覧。
  4. ^ USB 3.0 Promoter Group Announces USB 3.2 Update
  5. ^ “USB Power Deliveryに新リビジョン 給電能力を最大240Wに引き上げ”. ITmedia PC USER. 2021年5月27日閲覧。
  6. ^ “USB4® Specification | USB-IF”. www.usb.org. 2022年8月6日閲覧。 “2.1.2 USB4 Mechanical The electro-mechanical specifications for USB cables and connector assemblies that support USB4 are documented by the USB Type-C Specification.”
  7. ^ Ngo, Dong. “USB Type-C: One cable to connect them all”. CNET. 2015年6月18日閲覧。
  8. ^ “USB Type-C Connector Specifications Finalized”. AnandTech.com. 2015年6月18日閲覧。
  9. ^ “Technical Introduction of the New USB Type-C Connector”. Intel.ActiveEvents.com. 2015年6月18日閲覧。
  10. ^ a b “DisplayPort Alternate Mode for USB Type-C Announced - Video, Power, & Data All Over Type-C”. AnandTech.com. 2015年6月18日閲覧。
  11. ^ “Introduction to USB Type-C” (PDF). Microchip.com. 2015年6月18日閲覧。
  12. ^ “欧州委、スマートフォンなどの充電ポートを「USBタイプC」に統一する指令案を発表”. 日本貿易振興機構 (2021年9月28日). 2023年9月15日閲覧。
  13. ^ “RE指令 無線機器の充電器標準化 (USB Type-C)”. REGSOL (2023年6月29日). 2023年9月15日閲覧。
  14. ^ Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.1 (April 3, 2015), section 2.2, page 20
  15. ^ “間違ってつないだら最悪発火する、USB変換アダプターの使用に要注意”. 日経BP (2022年8月5日). 2023年7月28日閲覧。
  16. ^ “Type-Cの周辺機器をType-A端子で使える？USBの素朴な疑問”. 日経BP (2022年2月22日). 2023年7月28日閲覧。
  17. ^ Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.3 (14 July 2017), section A, page 213.
  18. ^ “USB Type-Cとは？”. [RATOC]. USB超入門(3). ラトックシステム. 2016年10月18日閲覧。
  19. ^ “USB Type-C Cable and Connector : Language Usage Guidelines from USB-IF” (PDF). Usb.org. 2015年6月18日閲覧。
  20. ^ Cunningham, Andrew (2015年1月9日). “USB 3.1 and Type-C: The only stuff at CES that everyone is going to use | Ars Technica UK”. ArsTechnica.co.uk. 2015年6月18日閲覧。
  21. ^ “VESA® Brings DisplayPort™ to New USB Type-C Connector”. DisplayPort (2014年9月22日). 2015年6月18日閲覧。
  22. ^ “MHL® – Expand Your World”. MHLTech.org. 2015年6月18日閲覧。
  23. ^ “MHL® – Expand Your World”. MHLTech.org (2014年11月17日). 2015年6月18日閲覧。
  24. ^ “Thunderbolt 3 – The USB-C That Does It All | Thunderbolt Technology Community”. Thunderbolttechnology.net. 2015年6月18日閲覧。 One port to rule them all: Thunderbolt 3 and USB Type-C join forces, http://www.cnet.com/news/thunderbolt-3-and-usb-type-c-join-forces-for-one-port-to-rule-them-all/ 2015年6月2日閲覧。  Thunderbolt 3 is twice as fast and uses reversible USB-C, http://www.engadget.com/2015/06/02/thunderbolt-3-usb-c/ 2015年6月2日閲覧。  Thunderbolt 3 embraces USB Type-C connector, doubles bandwidth to 40Gbps, http://arstechnica.co.uk/gadgets/2015/06/thunderbolt-3-embraces-usb-type-c-connector-doubles-bandwidth-to-40gbps/ 2015年6月2日閲覧。 
  25. ^ HDMI Releases Alternate Mode for USB Type-C™ Connector - Enables Delivery of Native HDMI® Signal to 4K/UltraHD Displays with No Adapters or Dongles USB Type-Cから直接HDMI出力する“HDMIオルトモード”。CES 2017に対応製品登場か
  26. ^ VirtualLink. “New Open Industry Standard Introduced for Connecting Next-Generation VR Headsets to PCs, Other Devices” (英語). GlobeNewswire News Room. https://www.globenewswire.com/news-release/2018/07/17/1538342/0/en/New-Open-Industry-Standard-Introduced-for-Connecting-Next-Generation-VR-Headsets-to-PCs-Other-Devices.html 2018年7月18日閲覧。  “VirtualLink™ Consortium”. sites.google.com. 2018年7月18日閲覧。
  27. ^ “USB Type-Cで逆挿入や多様な電力供給が可能に、その仕組みは？”. EDN Japan (2015年11月18日). 2019年1月21日閲覧。
  28. ^ “Windows support for USB Type-C connectors”. Microsoft MSDN. 2015年9月30日閲覧。
  29. ^ “Update for USB Type-C billboard support and Kingston thumb drive is enumerated incorrectly in Windows”. 2015年12月8日閲覧。
  30. ^ “Using the USB-C port and adapters on your MacBook (Retina, 12-inch, Early 2015) - Apple Support”. Support.Apple.com (2015年5月28日). 2015年6月18日閲覧。
  31. ^ “Android – Marshmallow”. 2015年10月12日閲覧。
  32. ^ “Charge your Chromebook Pixel (2015)”. 2015年10月31日閲覧。
  33. ^ “Linux Kernel 4.6 Released With OrangeFS, USB 3.1, SSP Support And More..”. 2016年10月19日閲覧。
  34. ^ 井上翔 (2021年11月29日). “気を付けないと“無駄な出費”に？　今更聞けない「USB Type-C」と「オーディオ」”. ITmedia Mobile (アイティメディア). https://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/2111/29/news060.html 2022年4月3日閲覧。 

関連項目 編集

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