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USB

ゆーえすびー

コンピューターの周辺機器接続規格の一つ。
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USB(ユーエスビー、Universal Serial Bus: ユニバーサル・シリアル・バス)は、コンピューターに周辺機器を接続するためのシリアルバス規格の1つである。

通信時のデータレートは1.5Mbps、12Mbps(USB1.0制定時の規格)、480Mbps(USB2.0制定時に追加)、5Gbps(USB3.0制定時に追加)である。ただし、データ転送の処理はPCのCPUに依存するので、CPUが大量の処理を抱えている時にはこれより大幅に通信速度が遅くなる。USB3.0ではビットレートの増加に伴いUSB3.0通信専用信号線が追加されているが、できる限りUSB2.0以前と互換性を取るように設計されている。

電源いれっぱなしでも抜き差し(活線挿抜)できるという利点があり、また同様の機能を持つIEEE1394と比較しても周辺機器の価格が安価にできるため、近年ではディスプレイ接続を除くPC周辺機器の接続はほぼこの規格で統一されつつある。

ただし、USBはホスト機器と周辺機器を接続するための規格であり、LANを組むことができないので、複数のPCで周辺機器を共有する場合は、無線LANEthernet経由でLAN接続される。さらに、処理の遅延が困る用途(プロ用音楽機器、DVカメラなど)ではFireWire(IEEE1394)が用いられており、大量のデータを扱う用途ではThunderbolt(Light Peak)という規格が登場している。
USB機器をLANネットワーク上に接続する機器はデバイスサーバと呼ばれる。

ちなみに、スピーカーなどの音響機器の接続にはトスリンク対応の光デジタル音声端子が、外付けHDDではeSATAが採用されることもある。

余談

  • USB対応周辺機器にはご存知のとおりUSBから電源を供給してもらう機器もあり、接続時の誤作動を防ぐために電源線が信号線より先に接続されるように電源端子が長くなっている。また、USB3.0ではUSB2.0以前との互換のためSuperSpeed通信線は端子の差込時に一番最後に接続されるようになっている。
  • USBの電源供給能力は5V・500mA(USB3.0では5V・900mA)と規定されているが、バスパワータイプのUSBハブやノートパソコンなどの電源供給能力が弱い(または足りない)ものではこれを満たせないことがあるので、USB接続のストレージ機器など電力を多く消費するUSB機器では電力不足で動作しないことや、ACアダプタなど外部電源が必要になることがあるので注意が必要。
  • USBから電源を取るだけの商品(USB扇風機やUSBライトなど)が存在するが、便利である一方USBの規格では規定されていない使い方なので、これが原因で故障してもメーカーが保証している一部機種を除き保障してもらえないので注意が必要。
  • いわゆるUSBメモリを「USB」と呼び習わすことがあるが、WikipediaWikiと呼ぶのと同じくらい不適切な通称であることに注意されたし。

技術サイドの余談

  • USB2.0まで同期信号の重畳に1で信号そのまま、0で信号反転をするNRZI符号化を用いていたため、順次送信するデータのビットに1が続くと同期信号が無い状態が続いてしまうため、USBの場合では6ビット1が続くと強制的に0を挿入して同期を取る(ビット・スタッフィング)ようにするため、真っ白な画像など一部のデータの転送ではデータレートが落ちることがある。(USB3.0のSuperSpeedモードでは8b/10b変換を採用しているため、この現象は起こらない)


外部リンク

ユニバーサル・シリアル・バス - Wikipedia

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