USB Type-C

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
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。

変換

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

したがってType-Cレセプタクルを備えるものは規格外となる。Type-AまたはType-BからUSB-Cコネクタで繋ぐには、変換アダプター・ケーブルが必要となるが、Type-Cレセプタクルを備えるのものは「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とされている。ただし販売自体は禁止されていないため、量販店で購入可能である[12]。

モード

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

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[13]。

オルタネートモード

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

USB-IF規格

USB Type-C Cable and Connector Language Usage Guidelinesによると[15]、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

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[16]。

  1. DisplayPort - 2014年9月のバージョン1.3より対応[17]
  2. MHL - 2014年11月発表[18][10][19]
  3. Thunderbolt - 2015年6月のThunderbolt 3より対応[20]
  4. HDMI - 2016年9月に発表され、HDMI 1.4より対応[21]
  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[22]

コネクタのピン配置とケーブル結線
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
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
A1GND接地用 B12GND接地用
A2SSTXp1SuperSpeed信号線1番、TX、正極 B11SSRXp1SuperSpeed信号線2番、RX、正極
A3SSTXn1SuperSpeed信号線1番、TX、負極 B10SSRXn1SuperSpeed信号線2番、RX、負極
A4VBUSバス電源 B9VBUSバス電源
A5CC1接続コンフィグ用 B8SBU2サイドバンド (SBU)
A6Dp1非SuperSpeed信号線1番、正極 B7Dn2非SuperSpeed信号線2番、負極[注釈 1]
A7Dn1非SuperSpeed信号線1番、負極 B6Dp2非SuperSpeed信号線2番、正極[注釈 1]
A8SBU1サイドバンド (SBU) B5CC2またはVCONNこのピンによりストリームの向きを検出[23]
A9VBUSバス電源 B4VBUSバス電源
A10SSRXn2SuperSpeed信号線4番、RX、負極 B3SSTXn2SuperSpeed信号線3番、TX、負極
A11SSRXp2SuperSpeed信号線4番、RX、正極 B2SSTXp2SuperSpeed信号線3番、TX、正極
A12GND接地用 B1GND接地用
  1. 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
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 ✗
B5VCONN 黄 18 PWR_VCONN VCONN 電源、アクティブケーブル用[注釈 2] ✓ B5VCONN
A5CC 青 3 CC コンフィグチャンネル ✓ A5CC
A6Dp1 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 ✓ A6Dp1
A7Dn1 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 ✓ A7Dn1
A8SBU1 赤 14 SBU_A サイドバンドユーズA ✗ B8SBU2
B8SBU2 黒 15 SBU_B サイドバンドユーズB ✗ A8SBU1
A2SSTXp1 黄[注釈 4] 6 SDPp1 シールドされた差動ペア #1、正極 ✗ B11SSRXp1
A3SSTXn1 茶[注釈 4] 7 SDPn1 シールドされた差動ペア #1、負極 ✗ B10SSRXn1
B11SSRXp1 緑[注釈 4] 8 SDPp2 シールドされた差動ペア #2、正極 ✗ A2SSTXp1
B10SSRXn1 橙[注釈 4] 9 SDPn2 シールドされた差動ペア #2、負極 ✗ A3SSTXn1
B2SSTXp2 白[注釈 4] 10 SDPp3 シールドされた差動ペア #3、正極 ✗ A11SSRXp2
B3SSTXn2 黒[注釈 4] 11 SDPn3 シールドされた差動ペア #3、負極 ✗ A10SSRXn2
A11SSRXp2 赤[注釈 4] 12 SDPp4 シールドされた差動ペア #4、正極 ✗ B2SSTXp2
A10SSRXn2 青[注釈 4] 13 SDPn4 シールドされた差動ペア #4、負極 ✗ B3SSTXn2
  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. 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. 差動ペアの配線の色は強制ではない。

サポートするOS
  • Microsoft Windows 10とMicrosoft Windows 10 MobileはUSB 3.1、USB Type-C、オルタネートモード、USB給電、USBオーディオ、USB Dual Roleをサポートしている[24]。
  • Windows 8.1はアップデートでUSB type-Cとビルボードに対応した[25]。
  • OS X Yosemite以降のmacOSはUSB 3.1とUSB Type-Cをサポートしている[26]。
  • Androidは6.0 Marshmallow以降、USB 3.1とUSB Type-Cをサポートしている[27]。
  • ChromeOSは2015年のChromebook Pixel以降、USB 3.1、USB Type-C、オルタネートモード、USB給電、USBオーディオ、USB Dual Roleをサポートしている[28]。
  • Linuxではバージョン4.6以降のカーネルがUSB 3.1をサポートしている[29]。

音声入出力
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。フォーンプラグ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[30]。

脚注

注釈
  1. Thunderbolt 3、MHL Alternative Mode、Displayport Alternate Modeなど[14]。

出典
  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. “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. Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.1 (April 3, 2015), section 2.2, page 20
  13. Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.3 (14 July 2017), section A, page 213.
  14. “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。
  15. “USB Type-C Cable and Connector : Language Usage Guidelines from USB-IF” (PDF). Usb.org. 2015年6月18日閲覧。
  16. 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。
  17. “VESA® Brings DisplayPort™ to New USB Type-C Connector”. DisplayPort (2014年9月22日). 2015年6月18日閲覧。
  18. “MHL® – Expand Your World”. MHLTech.org. 2015年6月18日閲覧。
  19. “MHL® – Expand Your World”. MHLTech.org (2014年11月17日). 2015年6月18日閲覧。
  20. “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。
  21. 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
  22. 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。
  23. “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。
  24. “Windows support for USB Type-C connectors”. Microsoft MSDN. 2015年9月30日閲覧。
  25. “Update for USB Type-C billboard support and Kingston thumb drive is enumerated incorrectly in Windows”. 2015年12月8日閲覧。
  26. “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。
  27. “Android – Marshmallow”. 2015年10月12日閲覧。
  28. “Charge your Chromebook Pixel (2015)”. 2015年10月31日閲覧。
  29. “Linux Kernel 4.6 Released With OrangeFS, USB 3.1, SSP Support And More..”. 2016年10月19日閲覧。
  30. 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
主要項目
コンピュータバス規格
ストレージバス規格
ペリフェラルバス規格
オーディオ規格
コンピュータバス規格 （ポータブル）
コンピュータバス規格 （組み込み）
  • Multidrop bus
  • AMBA
  • Wishbone
ビークルバス
補足:インタフェースのリストは通信速度がおおよそ速い順。セクションの最後に挙げているインタフェースが最も速い。
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