タイトルの通りではありますが、今回はUSBの仕様についての問い合わせになります。同じようなことを思う方は少ないと思うのですが、Webに掲載されていない情報なのと今後気になった方のためにUSBの仕様について簡易的にまとめつつ説明を残しておこうと思います。
目次
ことの発端
そもそもUSBの詳細な仕様を問い合わせた経緯を簡単に説明しておきます。
私のモニターは1枚なのですが、こんなブログを書いたり課題をまとめたり資料を作成したりしてると画面が狭くてごちゃごちゃしてきてしまいます。そんな時もう1枚モニターがあればなんてよく思います。
なのでマルチモニターにしたい！とは思うのですが、残念なことに私が使っている机は狭くて普通の20インチ程度のモニターなどを横に並べるのは難しいです。
横である必要もないので縦置きも考えたのですが、縦置きも厳しそうな状態です。そしてモニターアームも使えなそうな状態なのでこれは諦めるしかないのかと思っていたのですが、スペース的に小型のモニターならいけるのでは？ということを思うようになりました。
ただ小型のモニターで縦置きが可能なものというのはそうそうなく、あったとしても解像度が微妙だったり設定項目が全然なくて使い勝手が悪いものが多かったりするわけですね。
そんなときにふとモバイルモニターを使えないのかと思い、調べてみるとモバイルモニターをタブレットスタンドに挟んで使うという猛者がいるではありませんか。
これだ！！と思ったのまではいいのですが、すでに大量のRaspberry PiやUSB HDDの電源でコンセントはいっぱい…モバイルモニター用にコンセントはもう割けない！ということでなんとかマザーボードからのUSB給電でうまくやれないかというのが事の発端です。
ちなみに今回ターゲットにしているモバイルモニターは大変高機能なものなのもあってType-Cの端子で5AV/2.4Aを要求してきます(PDにも対応しているが必須ではない)。また、事前知識としてType-Aの標準仕様的にはおそらくダメなのでType-Cコネクタを用いて給電をしたいと考えています。
USBの仕様は極めてややこしい！
今となっては一般的になったUSBですが、仕様がとんでもなくややこしいです。
そもそも端子の形だけで何種類あるんだ…というようなありさまで、昨今で主流の端子は大体3種類ですね。
USB Type-Aはパソコンなどについている昔からよく見る長方形のあの端子です。そしてUSB microBというのが、一昔前のAndroidのスマホやモバイルバッテリーについていた台形の端子です。
そして、現在最も多くモバイル端末に使われているであろう表裏関係なくさせる便利なType-Cの3種類が主流です。
しかし、端子以外にも複雑な点があって、それが何かというとUSBの通信速度や充電速度やその電流などの規格です。要は端子の形は同じだけど繋いだ時の挙動が違うよってやつですね。
通信速度の規格に関しては調べれば割と出てきます。例えばUSB 3.2 Gen1 はかつてのUSB3.0やUSB3.1 Gen1と同義であるということなど、ややこしいながらも調べればわかることが大半です。
問題は規格上の最大電流や容量です。一般的な、というかレガシーなUSB2.0やUSB3.0の通信用Type-Aについては簡単に出てきます。
| USB version | 電圧 | 最大電流 |
| USB2.0 Type-A | 5V | 500mA |
| USB3.0 Type-A | 5V | 900mA |
ですが問題なのは充電専用規格などによって端子の形は同じでも電圧、電流が色々考えられる場合です。特にType-Cはここら辺の規格は乱立していて悲惨の一言につきます。
思いつく充電規格だけでもUSB Power Delivery(USB PD)、USB Battery Charge(USB BC)、Quick Charge ぐらいはざっと出てきます。他にはThundeboltというモニター出力から充電までなんでもできる規格もありますね。しかもこれが通信用のポートじゃなくて充電用のポートの話だからやっかいです。
では自作PCについている通信用ポートなら電圧電流はどうなっているの？となるのですが、Type-Cの情報がわかりくすぎる。Type-Aに関する情報は比較的わかりやすく出てくるのですが、USB IFの情報をまとめると以下のように出てきます。
| USB version | 電圧 | 最大電流 |
| USB2.0 | 5V | 500mA |
| USB3.2 Gen1(USB3.0/USB3.1Gen1 : 5Gbps) | 5V | 900mA |
| USB3.2 Gen2x1(USB 3.1 Gen2:10Gbps)のType-A | 5V | 900mA |
| USV3.2 Gen2x1などのSingle-lane Operation仕様のType-C | 5V | 1.5A/3A |
| USB3.2Gen2x2などTwo-lane Operation仕様のType-C | 5V | 1.5A/3A |
これに関してはUSB IFのサイトを漁れば出てきますが、規格が複雑すぎます…ていうかUSB3.0とか3.1とか3.2とかですでに滅茶苦茶なのに電流の規格もわかりにくいし滅茶苦茶です。
ただスピードの規格と合わせたりするから滅茶苦茶なだけで、Type-Cは標準規格ではスピードに関係なく「5V,1.5A/3A」に対応していることがわかります。
USB４についてもまとめるか考えたのですが、これもまとめるとさらにややこしくなりそうだったので省いています。基本的にはUSB4はThundebolt3とほぼ同じ規格になります。
Type-Cに関してはUSB IFの以下のページよりデータを探しました。
https://www.usb.org/usb-type-cr-cable-and-connector-specification
USBの細かい仕様などは以下のUSB IFに乗っているので気になる方は英語ですがぜひ読んでみてくださいね。
https://www.usb.org/
ただ、色々調べても結局Type-Cは5V,1.5Aか5V,3Aのどちらかでしかないようで明確にどちらが対応しているかどうか製品によって違うみたいです。ことの背景としてはType-Cの仕様を決定した際に当初は5V1.5Aというのを標準規格打ち出していましたが、その翌年に5V/3Aも標準規格として登録したためにこのような事態になっているみたいですね。
つまり自作PCのType-C関連部品は問い合わせてみるまではどちらに対応しているかはわからないということですね。
ASRockに問い合わせてみました
さて、まえおきが長くなりましたがいよいよ本題になります。
私が使っているマザーボードはASRock社のX570 Taichiです。公式Twitterの人もフットワークは軽いとはいえ製品に関する質問はサポートフォームへということだったのでサポートフォームを通じて連絡を取ってみました。
ADRockのサポートフォームはこちらです。問い合わせする際は必要な情報を記入しましょう。マザーボードのことだからとマザーボードだけ書くのではなく全ての情報を書くのが良いです。CPUによってチップセットの機能をつ開けるとか使えないというのがあったりするので。私はシリアルナンバーなど全部埋めました。
https://event.asrock.com/tsd.asp
英語でもよかったのですが、日本語でも大丈夫とのことなので私はこんな感じで文を送ってみました。
サポートフォーム担当者様
御社の製品AsRockの製品を使用させていただいています、xxxx（本名）と申します。
早速本題になりますが、USBの仕様について質問があります。公式サイトにはUSBについてリアI/Oとフロントパネル用ヘッダーピンの2種類について記述があるかと思います。質問があるのはUSBコネクタの電流、転送速度についてになります。USB3.2 Gen2についてはフロント用には「フロントパネル Type C USB 3.2 Gen2 ヘッダー (静電気放電 (ESD) 保護に対応)」、とリア用には「- 1 x USB 3.2 Gen2 Type-A ポート (10 Gb/s) (静電気放電 (ESD) 保護に対応) - 1 x USB 3.2 Gen2 Type-C ポート (10 Gb/s) (静電気放電 (ESD) 保護に対応)」ということですが、このUSBポートはそれぞれ最大何V何Aの出力が可能でしょうか。また、他のUSBとの兼ね合いで、他のUSBの使用時に最大の出力や転送速度が低下するなどの仕様はあるのでしょうか。ご回答お願いいたします。
ASRock TSD宛てメールより
とりあえず標準規格通りに設計されているのか、また自作PCあるあるなレーンの共有でスピードの低下や電圧電流の低下が存在するかを尋ねてみることにしました。本題はType-Cについて知りたいだけなのですが、今回は他のポート使えたらいいなとか他にも知らない使用があったら嫌なのでUSB全般について問い合わせてみました。
この問い合わせを送った翌日には返信が返ってきました。返信が早くてびっくりしました。返信の内容を見る限り台湾か中国あたりの日本語が理解できるサポートデスクが返信をしてくれたみたいですがいい仕事してますね。文も変な感じもありますが理解できるので大丈夫でした。
以下のように回答をいただきました。
xxxx(本名)様
ASRock TSD返信メールより
ご来信ありがとうございます。
ASRockテクニカルサポートでございます。
ASRock製品のお買い上げいただき誠にありがとうございました。
ご質問について、
X570 TaichiのUSB仕様は以下となります。
USB 2.0：5V/0.5A
USB 3.0 Type-A：5V/0.9A
USB 3.0 Type-C：5V/3A
また、USBのレーン共有はしていません。
以上、何卒よろしくお願いいたします。
Yours truly,
ASRock TSDより
とのことです。ご来信という言葉を使うあたりがなんともといった感じですが、肝心の中身はしっかりしてますし何の文句もありません。
返信の中身を見るとType-Cコネクタは5V/3A対応ということですね！気になったのがUSB3.0 Type-Cって書いているところですが、3.2とか3.1とか会社内でも面倒なんだろうなぁとか思ってます。返信が雑と言ったらそうなのかもしれませんが、USB IFが好き勝手に規格の名前を変えてるのが悪いですしね。あれでわかりやすくなると思ってるらしいですｗ
それ以外にもUSB Type-Aも全て標準規格通りでレーンの共有もなしとのことで一安心です。これでモバイルモニターの電源としてUSB Type-Cが使えます！
まとめ
今回の私が使用するX570Taichiに関しては、Type-Cが5V/3A対応であることがASRockに問い合わせたことによって判明しました。また、それと合わせて他のUSBの仕様がUSB IFに記載されている標準規格通りであることが明確になりました。
マザーボードのType-Cの仕様についてはメーカーに確認しないと5V1.5A対応のものか、5V3A対応のものかはわかりません。Type-Aとかはほとんどが標準規格通りだと思いますが、気になる方はその都度メーカーに問い合わせたほうが確実です。
自作PCのマザーボードの電圧電流を気にする人は少ないと思いますが、私みたいにモバイルモニターのような高出力なUSBを使用したい場合には気になるマニアックな点についての記事でした。
この記事は以上となります。お読みいただきありがとうございました。