IT用語集 2023/10/31

USB4とは？わかりやすく10分で解説

Q: USB4は最大何Gbpsですか？

USB4は仕様上、最大20Gbpsまたは40Gbpsの転送モードを扱います。実際の速度は機器とケーブルの対応に依存します。

Q: USB4なら必ず急速充電（高出力）できますか？

できるとは限りません。高出力の充電はUSB PD対応が前提で、対応W数は充電器・ケーブル・機器の組み合わせで決まります。USB PD 3.1では最大240Wの枠が定義されています。

Q: USB4対応ケーブルなら何でも同じですか？

同じではありません。対応速度（例：40Gbps）や対応給電（例：何Wまで）が異なります。目的に合わせて仕様を確認してください。

コラム

USB4とは

USB4は、USB（Universal Serial Bus）の仕様に基づく新しい通信規格です。主に高速なデータ転送とUSB Type-Cコネクタへの統一を軸に、PCやモバイル機器の接続体験を整理・強化する目的で策定されました。

USB4対応機器同士を正しく組み合わせれば、大容量データの転送や外部ディスプレイ接続、ドッキング環境の構築などを、よりシンプルに実現できます。ただし、USBは「同じ形状でも機能が違う」ことが起こりやすい規格です。USB4でも、性能を引き出すには対応する機器・ケーブルの組み合わせが重要になります。

USB4のイメージ

USB4の発表と背景

USBは1996年のUSB 1.0から改良が続き、転送速度や使い勝手を段階的に高めてきました。USB4は、USB Type-Cの普及を前提に、より高速な転送や周辺機器接続（ドック運用など）を現実的にするための仕様として整理された規格です。

USB4の略称と正式名称

USB4の正式名称は「Universal Serial Bus 4（USB4）」です。

USB4の性能と特性

USB4は仕様上、最大20Gbpsまたは40Gbpsの転送モードを扱います（製品がどちらまで対応するかは実装次第です）。また、USB4はUSB Type-Cコネクタを前提としており、端子形状の混乱を減らす狙いもあります。

なお、「電力供給（充電）」や「映像出力」はUSB4そのものが単独で保証する機能ではありません。電力供給は主にUSB Power Delivery（USB PD）、映像出力は主にUSB Type-CのAlt Mode（DisplayPort Alt Modeなど）といった仕組み・実装に依存します。つまり、USB4対応でも、製品によって“できること／できないこと”が分かれます。

なぜUSB4が開発されたのか

データ容量の増大、周辺機器の多様化、USB Type-Cの普及を背景に、「高速転送」「拡張（ドック）」「互換性の整理」を狙って仕様が整えられました。加えてUSB4は、Thunderbolt 3の仕様がUSB-IFに提供されたことも大きな流れの一つです（ただし、Thunderbolt互換の有無は製品実装によります）。

USB4の規格のポイント

ここではUSB4を理解するうえで押さえておきたい、データ転送・コネクタ・電力供給・映像出力の観点を整理します。

USB4のデータ転送速度

USB4は最大20Gbpsまたは40Gbpsの転送モードを扱います。どの速度が利用できるかは、PC側ポート、接続先デバイス、ケーブルが揃って対応しているかで決まります。{index=5}

USB4のコネクタ形状

USB4はUSB Type-Cコネクタを前提とします。Type-Cは表裏がなく、向きを気にせず挿せる点が大きな利点です。

USB Type-Cのイメージ

USB4の電力供給

USB Type-Cは、USB PDを使わない場合でも一定の給電が可能です。一方で、ノートPCの充電など高出力が必要な用途では、通常USB PD対応が前提になります。

USB PDは仕様が拡張されており、たとえばUSB PD 3.1ではExtended Power Range（EPR）により最大240Wの枠が定義されています（実際に240Wを扱えるかは、充電器・ケーブル・機器の対応が必要です）。

ポイントは、「USB4＝最大240W」ではないことです。USB4対応でも、USB PD非対応の製品や、対応していても上限が低い製品はあります。購入時は「USB PDの対応有無」と「何Wまで対応か」を確認してください。

USB4の映像出力能力

USB Type-C端子は、製品実装により外部ディスプレイ出力に対応します。一般的にはDisplayPort Alt Modeなどが使われ、USBケーブル1本で映像を出せる場合があります。ただし、USB4対応＝映像出力対応ではありません。PC側ポートがAlt Modeに対応しているか、ドックや変換アダプタの仕様が合っているかの確認が必要です。

USB4と他の規格との比較

USB4と従来のUSB規格の違い

USB4は転送モードとして最大20Gbps/40Gbpsを扱い、USB Type-Cを前提にしています。従来のUSB 3.xは名称が複雑で、同じType-C形状でも速度が違う、という混乱が起きやすい側面がありました。USB4はそうした整理の意図も含まれています。

USB4の利点と欠点

利点は、高速転送に加え、Type-C中心の運用（ドック・ハブ等）と相性がよいことです。
欠点は、USB全体の宿命として「同じType-Cでも機能が揃わない」点が残ることです。つまり、USB4でも仕様確認が必要です。

USB4の下位互換性

USB4は下位互換性があり、旧規格のUSB機器も接続できます。ただし、その場合は旧規格側の速度で動作します。

USB4の利用方法と注意点

USB4を利用するにあたっての注意点

USB4の性能を引き出すには、少なくとも次の3点をセットで確認するのが安全です。

PC（またはスマホ等）のポートがUSB4で、速度（20/40Gbps）や映像出力、USB PDの対応がどうなっているか
接続先デバイス（SSDケース、ドック、モニター等）がUSB4で、必要機能に対応しているか
ケーブルが必要な速度・給電に対応しているか（「充電できる」だけで速度が足りないこともあります）

USB4のケーブル種類と選び方

USB4で40Gbps級の転送を狙うなら、ケーブル側も対応が必要です。見分けがつきにくい場合は、製品表記（速度・給電W数）やロゴ、仕様欄（USB4/40Gbps対応など）を確認してください。

また、USB4には新しい拡張としてUSB4 Version 2.0も定義され、仕様上は最大80Gbps（方向によってはそれ以上のモード）が扱われます。ただし、どの速度が利用できるかは製品・ケーブルの対応次第で、現場では「USB4だから必ず80Gbps」ということにはなりません。{index=10}

USB4とUSBケーブルの互換性

USB4端子に、従来のUSBケーブル（Type-C）を挿して使える場合もありますが、速度・映像・給電はケーブルと機器の対応範囲に制限されます。目的が「高速転送」なのか「充電」なのか「映像出力」なのかを先に決めると、ケーブル選びで迷いにくくなります。

USB4で対応できるデバイス

USB4はPCを中心に対応が進み、ドッキングや外付けストレージなどで恩恵が出やすい規格です。一方で、モバイルは機種ごとの差が大きいため、仕様の確認が重要です。

USB4の今後

USB4の次世代への影響

USB Type-C中心の流れが続く中で、USB4は「高速転送＋ドック運用」の基盤として位置づけられています。周辺機器側もUSB4対応が進めば、ポートの役割分担（充電・映像・データ）をケーブル1本に集約しやすくなります。

USB4の進化

USB4 Version 2.0のように、仕様は拡張され続けています。ただし、規格が進化しても、ユーザー体験として重要なのは「製品実装（どこまで対応しているか）」です。購入・導入時は、スペック表で速度（Gbps）、USB PDのW数、映像出力対応をセットで確認するのが確実です。

まとめ

USB4は、USB Type-Cを前提に、最大20Gbps/40Gbps級の高速転送を扱う規格として整理された新しいUSB仕様です。下位互換もあり、従来機器も接続できますが、性能は組み合わせ次第です。

また、充電（電力供給）や映像出力は、USB4単体で自動的に付いてくる機能ではありません。USB PD（最大240Wの枠を含む）やAlt Modeなど、対応の有無は製品ごとに異なります。だからこそ、購入時は「USB4対応」という一言だけでなく、速度・給電・映像の3点を確認するのがおすすめです。