USB Type-C、USB 3.0、USB 3.2 などの用語についてさらに詳しく知りたい場合は、この記事をお読みください。
現在最も人気のあるコネクタはどれですか? 間違いなく、多くの規格に存在するのは USB です。 USB ポートを使用すると、データの転送、デバイスの充電、相互接続が可能になります。 誕生から 30 年間、USB コネクタは多くのデバイスに不可欠な部分となり、その種類の多さによりユーザーや機器メーカーにますます多くの選択肢が与えられ、混乱が生じています。
私たちはそれに慣れすぎているので、それが当然のことだと思っています。 おそらくあなたも USB デバイスを使用したことがあると思いますが、実際には USB が何なのか、どのように機能するのかは知らないかもしれません。 USB Type C や USB 3 などの略語を聞いたことがあるでしょうが、さらに詳しく知りたいかもしれません。 この記事では、USB とは何か、この規格の歴史について少し説明し、USB ポートのさまざまな種類とバージョンの違いについて説明します。
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USB とはどういう意味ですか?
USB はユニバーサル シリアル バスの略で、さまざまなコンピュータ デバイス間で接続、通信、電力供給を行うように設計されたケーブル、コネクタ、および通信プロトコルの業界標準を表します。 通常のキーボードやマウスから、カメラ、プリンター、スキャナー、フラッシュドライブ、外付けドライブ、スマートフォン、タブレット、テレビなど、多くのデバイスで使用されています。
ユニバーサル シリアル バスはプラグ アンド プレイ インターフェイスです。 これは、USB ポートを備えたデバイスをコンピュータに接続すると、コンピュータが自動的にデバイスを検出してインストールすることを意味します。ただし、オペレーティング システムに必要なドライバを提供する必要がある場合もあります。 USB は通信手段として機能し、接続されたデバイスにデータを転送したり、たとえばコンピュータからキーボードに、またはその逆にデータを転送したりできます。
USB はデバイスに電力を供給することもできます。 この機能は、デバイス間でデータを共有できるだけでなく、デバイスに電力を供給したり、バッテリーを充電したりできるため、最も便利な機能の つです。 たとえば、スマートフォンにはデータ転送とバッテリー充電の両方に使用される USB ポートがあります。 新しいラップトップの多くは、別の電源アダプターを使用せずに、USB ポートのみを介してバッテリーを充電するようになりました。
なぜ USB がバスと呼ばれるのか疑問に思われる方は、コンピューティングの昔、「バス」という用語は、コンピュータ内のさまざまなハードウェア コンポーネント間の共通の通信回線を指すために使用されていたからです。 USB がバスと呼ばれるのは、複数のデバイスが PC と通信できるようにするためです。
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USB 規格の簡単な歴史
ユニバーサル シリアル バス (略して USB) は、Compaq、DEC、IBM、Intel、 Microsoft、NECとノーテル。
USB が発明される前は、コンピュータはさまざまなタイプのポートと接続を使用して、キーボード、マウス、プリンタ、スキャナ、カメラなどの周辺機器に接続されていました。 たとえば、USB が登場する前は、キーボードとマウスは通常、PS/2 コネクタまたはシリアル ポートを介して接続されていました。 プリンタとスキャナもパラレル ポート経由で同じことを行いました。 当時ゲーマーなら、ジョイスティックやゲームパッドを使ってコンピュータでゲームをプレイするためのゲーム ポートも必要でした。 以下の画像の例を見てください。
最初の USB ポートには高速伝送がなかったため、ハードウェア メーカーは当初このインターフェイスを採用しませんでした。 しかし、設計から数年後、それを作成した企業は USB インターフェイスを改良し、より高速な USB 2.0 バージョンを作成しました。 このため、2000 年以降、USB ポートは非常に一般的になり、現在ではあらゆる種類のデバイスに搭載されています。 それ以来、USB はデバイスを接続し、デバイス間でデータを転送するための主要な方法になりました。
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USBの速度とバージョン
最初の開発以来、USB インターフェースはバージョンが上がるごとに高速になってきました。 USB の主なリビジョンまたはバージョンは次のとおりです。
- USB 1.0 і USB 1.1 1996 年と 1998 年にリリースされた USB インターフェイスの最初のバージョンであり、それぞれ最大 1,5 Mbit/s と 12 Mbit/s の速度でデータを転送できました。 開発当時、USB 1.0 は次のように呼ばれていました。 低速USB、USB 1.1には名前がありましたが、 フルスピードUSB.
- USB 2.0、 としても知られている ハイスピードUSBは 2000 年 480 月にリリースされ、理論上の最大 280 Mbps のデータ転送速度をサポートします。 実際、最大有効帯域幅は 35 Mbps または 2.0 Mbps に制限されます。 USB 1.0 には USB 1.1 および USB 1 との下位互換性があるため、USB 2.0.x ポートを備えた古いデバイスを使用して、USB ポートを備えた新しいデバイスに接続できます。
- USB 3.0 2008 年 月に登場し、とも呼ばれます。 スーパースピードUSB。 理論的には最大 5Gbps のデータ転送速度をサポートできますが、実際に達成できる速度は約 3,2Gbps または 400MB/s です。 何らかの理由で USB 3.0 とも呼ばれます。 USB 3.1 Gen 1 або USB 3.2Gen1×1、これが混乱をさらに深めますが、それが現状であり、それについて私たちができることは何もありません。
- USB 3.1 2013 年 月にリリースされ、として知られています。 スーパースピード+USB або USB 3.2Gen2×1。 理論的には、USB 10 の 3.0 倍の 7,2 Gbps でデータを転送できます。 実際、達成可能な最大転送速度は 900 Gbps または MB/秒です。 注: これは、USB タイプ A コネクタと互換性のある USB の最新バージョンです。
- USB 3.2 としても知られている SuperSpeed+USB デュアルレーン そして通常はこう呼ばれます USB 3.2Gen2×2。 2017 年 10 月に発売され、シングル レーン モードとデュアル レーン モードの両方をサポートし、それぞれ最大 20 Gbps と Gbps の速度を提供します。 さらに、このバージョンからは Type C コネクタの使用が必須となります。
- USB 4 2019年40月に登場しました。 デュアルチャネル モードで最大 1.4 Gbps の速度を実現し、Thunderbolt 3 プロトコルを使用して DisplayPort a と PCI Express トラフィックをトンネリングできます。
- USB 4 2.0 は 2022 年 120 月に発表され、最大 Gbps という驚異的な速度を提供します。
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Thunderbolt
USB 4 コネクタは Thunderbolt 3 と呼ばれることもあります。そこで、もう少し説明を加えたいと思いました。
多用途性で知られ「標準」として認識されている USB 規格とは異なり、Thunderbolt は Intel によって開発およびライセンス供与された規格です。 ただし、Thunderbolt 3 は主に USB-IF に継承され、USB4 の作成に使用されたため、現在、この つの関係は曖昧です。 これはクロスプラットフォームのデータおよび電力規格ですが、この規格で使用するにはデバイスの認定を受ける必要があり、インテルの規格は USB-IF 規格よりもはるかに厳格です。
Thunderbolt プロトコルは、ラップトップ、場合によってはデスクトップ コンピュータによく使用され、外部モニタを含む DisplayPort 互換デバイスや、PCI Express (PCIe) 周辺機器 (外部グラフィック カード、ハード ドライブ、Wi-Fi など) の接続に使用できます。 USB Type-C ポート経由のイーサネット コネクタ。 現行世代のプロトコルである Thunderbolt 4 は、最大 40 Gbps の帯域幅をサポートします。 前世代の Thunderbolt 3 と比較して、新バージョンでは 4K ディスプレイのサポートが強化され (4K モニター 40 台から 3 台に)、PCIe 帯域幅が 倍になり、Thunderbolt ではオプションであった Gbps の帯域幅が保証されます。
USB と Thunderbolt があり、USB4 は Thunderbolt 3 に置き換えられた Thunderbolt 4 をベースにしています。混乱するかもしれませんが、それは驚くべきことではありません。 知っておく必要があるのは、USB 4 は高いパフォーマンスを保証するものではなく、Thunderbolt 4 はそれ以上のパフォーマンスを約束するということです。 USB 4 は Thunderbolt 3 に基づいていますが、すべての USB 4 デバイス、ポート、ケーブルが Thunderbolt 3 または 4 接続と同じ機能やパフォーマンスを持つことを意味するわけではありません。
次世代の Thunderbolt の登場も目前に迫っており、Thunderbolt 5 では、Thunderbolt 80 および Thunderbolt 4 のバージョン (3 Gbps) の 40 倍である 80 Gbps までスループットが向上すると約束されています。 ただし、120 Gbps は、両方向で同じ帯域幅を必要とするデバイスの速度です。 USB 40 4 など、一部のデバイスでは一方向に 2.0 Gbps の帯域幅があり、もう一方の方向には 5 Gbps しかない場合があります。 これはディスプレイや場合によってはストレージ デバイスにも役立ちます。 本稿執筆時点では Thunderbolt 2023 のリリース日は不明ですが、2024 年後半か 年後半に発売される可能性があります。
USB 規格の種類を確認したので、今度は USB ポートとコネクタの種類についても見てみましょう。
USBコネクタの種類
USB コネクタのバリエーションは、いくつかの特徴によって区別できます。 つ目はコネクタ タイプで、USB ケーブルの端またはデバイスのコネクタの形状を定義します。 現在、A、B、C の 種類の USB コネクタが知られています。最も人気のあるのは依然として USB タイプ A コネクタで、フラッシュ ドライブなどに使用されています。 USB Type B はそれほど人気がありませんが、現在最も一般的なコネクタは USB Type-C です。 サイズが小さいため、スマートフォン、ワイヤレスヘッドフォン、薄型ノートパソコンなどのコンパクトなデバイスに最適です。 USB Type-C は、miniUSB および microUSB の優れた後継製品とも言えます。
数種類のプラグとコネクタに加えて、USB にも多くのバージョンがあります。 最初のもの、つまり USB 1.0 と USB 1.1 は、1990 年代には完全に動作しました。 これらはシリアルおよびパラレル入力の優れた代替品でしたが、最大 1,5 MB/秒のデータ転送速度ではすぐに不十分になってしまいました。 1998 年末に USB 2.0 仕様が登場し、転送速度は 60 MB/s に達しました。
- USBタイプA (USB A は古典的な USB 入力です)。 最も一般的なコネクタで、最近まで標準でした。 キーボード、ワイヤレスマウス、Bluetooth モジュール、またはフラッシュドライブを接続するために使用されます。 現在ではUSB Type-Cに徐々に置き換えられつつあります。 USB Type A コネクタは、充電デバイスにもよく使用されます。 USB タイプ A は、1996 年に最初の USB 仕様がリリースされたときに、USB タイプ B とともに登場しました。
- USBタイプB。 ほぼ正方形の形をしています。 場合によっては、モニターの接続だけでなく、プリンター用の USB コネクタとしても使用されます (その場合は、USB ハブを使用できます。現在、この機能は USB Type-C に引き継がれています)。
- ミニUSB USB タイプ A および USB タイプ B コネクタの縮小版で、2000 年に導入されました。 ただし、Mini USB コネクタは廃止され、Micro USB コネクタに置き換えられているため、現在では非常にまれです。
- Micro-USB – Mini USB コネクタよりもさらに小さく、これも最近ではほとんど使用されません。 2007 年に導入されたこれらのコネクタは、現在でも一部の手頃な価格のスマートフォンやカメラに搭載されています。 数年前、マイクロ USB コネクタはスマートフォン、タブレット、その他の小型デバイスでよく使用されていました。 ただし、その帯域幅はそれほど大きくありません。
- USB Type-C。 徐々に普及しつつある最新タイプのコネクタ。 これは 2014 年にリリースされた USB コネクタの最新バージョンで、小型でリバーシブルという 3.1 つの利点があります。 もう 3.2 つの大きな利点は対称性です。ケーブルを「逆さま」に接続できるため、利便性に影響し、コネクタ/ケーブルの耐用年数が長くなります。 近い将来、あらゆるタイプの USB コネクタが置き換えられるでしょう。 USB Type Type-C は一般に USB 4 ポートに使用され、USB から USB 以降のすべての USB バージョンでも同様に必要となります。
Цікаво。 USB Type C コネクタは USB 3.1 と同時期に作成されたため、USB 3.1 と USB Type C が同じものであると誤解されることがよくあります。 USB 3.1 は USB プロトコルであり、USB Type C はコネクタ仕様であるため、これは実際には当てはまりません。 また、一部のデバイス (主にスマートフォン) には USB Type C コネクタが搭載されているものの、USB 2.0 のみをサポートしているという事実も混乱をさらに増しています。
USB Type Cは2024年からEUのコネクタ標準となる
USB Type-C ポートは間もなく、欧州連合で受け入れられる唯一の標準となるでしょう。 新しい EU の法律では、新しいデバイスのメーカーはまさにそのようなポートを使用することが義務付けられます。 EU 議員はなぜそのような措置を決定したのでしょうか? 多くの調査によると、購入したデバイスの充電器とケーブルは、新しい所有者によって単純に捨てられることがよくあります。 理由は、そのような機器が家に十分にあるからです。 一般に、毎年 10 トンを超えるケーブルと充電器が埋め立て地に捨てられています。
電子機器のコネクタの標準化に加えて、販売キットからケーブルが廃止されることも大きな変化となります。 ほとんどのユーザーは、すべてのデバイスを充電するために依然として つまたは つのケーブル (例: 自宅と職場) のみを使用しています。 新しいデバイスを購入する場合、以前に使用していたケーブルがまだ動作していることがよくあるため、新しいケーブルは必要ありません。 充電器やケーブルをなくすことでパッケージのサイズも小さくなり、パッケージの軽量化と環境への配慮にプラスの影響を与えます。
現在、USB Type-C 以外のコネクタを使用しているのは電子機器メーカー 社だけであることは注目に値します。 もちろん、私たちが話しているのは、 Apple、2024 年の秋にはデバイスに USB Type-C ポートが導入される予定です。
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USBコネクタとケーブルの色
必須ではありませんが、一般的な方法として、USB のバージョンごとに色分けされています。 したがって、コンピューターの背面またはケーブルの端を見るだけで、どのようなテクノロジを扱っているかがわかります。 これは、複数のデバイスをコンピュータに接続する場合に特に重要です。
次に、低速接続で十分な場合 (キーボード、マウス、プリンターなど)、最新の高速 USB コネクタに接続するのが最適なものを選択する必要があります。 したがって、USB バスの個々のバージョンには次のカラー コードが使用されます。
- 白 - USB 1.x
- 黒 - USB 2.x
- 青 - USB 3.x
- 赤またはオレンジ - 充電用のUSBポート。この場合、電源がオフの場合でも接続されたデバイスを充電できます。
- 黄色 - USB 電源供給
USB 4 コネクタの色分けはまだありません。 これは USB Type-A コネクタでのみ発生します。USB 4 には常に USB Type-C コネクタがあります。 多くの場合、このコネクタの横に、USB の種類を示す説明が表示されます。 USB 4 コネクタは、DisplayPort 2.0 および PCIe 5 とも互換性があります。
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USB ケーブルの長さ: 制限はありますか?
USB コネクタの場合、接続は通常データ ケーブルを使用して行われます。 ただし、無限に長くすることはできず、個々の USB タイプには仕様で最大ケーブル長が定められています。 最長のケーブルは USB 2.0 で、5 m に達します。USB 1.x および USB 3.x の場合、最大ケーブル長は 3 m です。4 年に導入された超高速 USB 2019 コネクタは、最長のケーブル長です。ケーブル。 80cmに達することもあります。
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USB Power Delivery による高速充電
USB コネクタの場合、主なパラメータは帯域幅です。 特定のコネクタを介したデータ転送の速度が決まります。 ただし、デバイスを充電する機能も同様に重要です。 USB コネクタと追加テクノロジーにより、多くの可能性がもたらされます。 基本的な USB 2.0 と USB 3.0 についてはすでに充電機能 (それぞれ 2,5 W と 4,5 W の電力) について説明していますが、USB Power Delivery のおかげで非常に高速な充電が可能です。 USB PD コネクタの最大負荷は 100 W まで増加しますが、10 W を超える電力には適切なケーブルを使用する必要があることを付け加えておきます。 その場合、USB コネクタには外部電源も必要です。
したがって、USB Power Delivery は、データ転送や基本的なデバイス (キーボード、マウス、追加ディスク) の接続だけを目的としたものではありません。 USB PD コネクタを使用すると、ラップトップまたはそれに接続されたポータブル モニターを充電できます。 さらに、 本の USB Power Delivery ケーブルを使用して、画像の送信とディスプレイへの電力供給を同時に行うことができます。
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充電用 USB ポート - スーパーチャージャー
充電用USBポートを搭載しており、スマートフォンなど様々な機器の充電が可能です。 この技術により、電流を増加させ、接続された機器を急速充電することができます。 このポートは Super Charger または Charger+ と呼ばれることもあります。
超高速充電の可能性とその増大する電力は、スマートフォンの例で見ることができます。 そこで、適切な充電器を USB Type-C コネクタに接続すると、数十 W、さらには 100 W 以上の充電電力が期待できます。 記録保持者の人はスマートフォンです Vivo iQOO 10 プロ 200W充電で。 このような電力により、容量 4700 mAh のバッテリーをわずか 10 分で充電できます。 最近テストしました realme GTネオ3 150 Wのバッテリー充電付き。 信じてください、スマートフォンが 15 分でフル充電されるのは本当に感動的です。 他のメーカーもそれほど遅れをとっていません。
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USB Type-C と USB Type-A: 違いは何ですか?
これらは、最近の PC に搭載されている最も一般的な 種類のコネクタです。 しかし、USB Type-C と USB Type-A を結び付け、区別するものは何でしょうか? どちらがより重要で優れていますか? これらは、自分のニーズに最適なラップトップまたはコンピューターを購入するときに生じる疑問です。
外部的には、USB Type-A と USB Type-C には異なるタイプのコネクタがあります。 つ目は平らな長方形の水平コネクタを持ち、 つ目は丸いエッジを持つ小さな長方形のコネクタを持ちます。
これらの違いは、各タイプの USB ケーブルが著しく対照的な機能を備えていることを意味します。 したがって、これらの違いを理解することが重要です。 こうすることで、USB デバイスが接続先のポートと互換性があるかどうか、またそれを使用して何が実現できるかがわかります。
早速、USB Type-C と USB Type-A の主な違いを段階的に分析していきたいと思います。
USB-Aとは何ですか?
USB Type-A ポートとケーブルはかなり前から存在しているため、ほとんどの人がよく知っていることに注意してください。 USB Type-A コネクタには、下側に接触コネクタが付いた長方形の水平ポートがあります。 この設計は、ケーブルが正しく挿入された場合にのみ接続が機能することを意味します。 ケーブルを間違って挿入しようとすると、抵抗が生じます。 ケーブルをコネクタに無理に差し込まないように注意してください。
2014 年に USB Type-C が導入されてから、USB Type-A は相対的に重要性を失い始めましたが、多くの最新のデバイスには依然として少なくとも つの USB Type-A ポートが搭載されています。 実際には、USB Type-A 接続を必要とする周辺機器やデバイスがまだ何百万も存在します。 これが、たとえ古い接続タイプであっても、USB type-A がすぐに完全になくなるわけではない主な理由です。
USB Type-Cとは何ですか?
USB-C (または USB Type-C) は、徐々に消費者向けデバイスの標準ポートになりつつあります。 最新のほぼすべてのラップトップ、タブレット、スマートフォンには USB Type-C 接続が備わっています。 これは、このタイプの接続により、USB Type-A に関連する問題の多くが解決されるためです。 さらに、前作を上回る多くの機能も備えています。
まず、USB Type-C ポートは USB Type-A よりも小さくて薄いです。 コネクタの対称設計のおかげで、ケーブルをポートにどちらの方向に挿入するかを心配する必要はありません。 とても実用的で便利ですよ！ アダプターを使用すると、USB Type-C は USB Type-A および HDMI を含むさまざまな接続タイプと下位互換性があります。
Power Delivery 規格のサポートにより、ラップトップなどの大型電子機器を Type-C 経由で充電できます。 SuperSpeed および SuperSpeed+ テクノロジー (USB 3.0 以降経由) のサポートにより、より高いデータ転送速度が提供されます。 USB Type-C は Thunderbolt 3 および Thunderbolt 4 とも互換性があるため、USB-C/Thunderbolt 4 コンボ ポートを備えたラップトップやデスクトップがよく見られます。このポートはどちらのケーブルもサポートしています。
USB 3.0以降とは何ですか?
USB 3.0 (別名 USB 3.1)、3.2、および 4.0 は USB 接続のデータ プロトコルであり、ポートが処理できるデータ形式を指します。 一般に、数値が大きいほど優れており、パッケージやマニュアルを参照して、USB デバイスがサポートするバージョンを判断できます。
簡単に言えば、改良されたバージョンの USB プロトコルは、より高速なデータ転送と電力を提供します。 私たちのほとんどは、USB 3.0 と USB 3.2 の違いを見分けるほど注意を払うことはありませんが、すべてがどのように機能するかを知るのは素晴らしいことです。
USB 3.0 は最大 5 Gbps の転送速度に達しますが、USB 3.1 はすでに最大 10 Gbps の速度に達しています。 ただし、次の USB 3.2 には 10 つの 20 Gbit/s レーンがあるため、最大 Gbit/s のデータ転送速度が可能です。
USB-A ポートと USB-C ポートはどちらも USB 2.0 ～ 3.2 をサポートできますが、USB ポートには両方のコネクタ タイプ (USB-C と USB-A、または円形と長方形) と、 USB の仕様は、これがどの程度可能であるかを示しています。
ただし、最新の USB 4.0 仕様は最大 40Gbps まで対応しており、USB Type-C 形式でのみ利用可能です。
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これら つの異なるタイプの USB 接続に関して、この質問は常に出てきます。 答えは表面にあります。
USB Type-C は、より高速なデータ転送速度、大型電子機器の充電機能、対称的な接続ポートにより、間違いなく最適な接続タイプです。 これが業界標準になりつつある理由であり、近い将来、すぐに普及するでしょう。 そう考えると、USB type-A がまったく役に立たないわけではありません。 周辺機器やデバイスは引き続きリリースされます。 これを避けることはできません。 すべてのメーカーが完全な移行の準備ができているわけではありません。 ただし、場合によっては USB Type-C のみが必要な場合もあります。
今でも USB-A ポートを使用しているデバイスが何百万もあります。 新しい 14 インチ MacBook Pro や Dell XPS 13 Plus など、USB-A ポートのないマシンでは、アダプターがないと不利になる可能性があります。 結局のところ、USB Type-A 接続の外付けハード ドライブや SSD は、USB Type-C 経由で接続できなければ役に立ちません。 さらに、USB 3.0 用に設計された USB Type-A は、毎日の作業だけでなく、時間を費やすことを気にしないのであれば、大きな写真やビデオを転送するのにも十分です。 特にUSBフラッシュドライブを使用したい場合はそうです。
USB 規格の今後の新しいテクノロジーについてはどうですか? USB 4 は、革新の大きな可能性を秘めた USB Type-C テクノロジーの最新開発の 40 つです。 これは断然最速の USB 規格であり、最大 3Gbps のデータ転送速度が可能ですが、競合する Thunderbolt 4 規格も同様に高速です。 最速の USB パフォーマンスを求める場合は、間もなく広く利用可能になる可能性がある USB3 および Thunderbolt 4 または に注目してください。
したがって、USB Type-C は客観的には USB Type-A よりも優れていますが、USB Type-A は依然としてコンピューターの世界でその地位を確立しており、あと数年は続く可能性があります。 しかし、USB Type-C への移行は避けられません。 今年の新しいiPhone 15でも、この新しいタイプのUSB接続に完全に切り替わります。 進歩は止められないからです！
結果
今日、私たちのほとんどは USB ポートのない生活を想像することはできません。 これらは、デバイスの充電とデバイス間でのデータ転送に使用されます。 USB の最大の利点は、コンパクトなサイズ (特に USB Type C の場合)、効率的なデータ転送、および他のデバイスを急速充電できることです。
USB のその後の世代ごとにパラメータはより優れており、新しい機器を選択する際にはこれを考慮する必要があります。 さらに、USB Type C は、欧州連合で販売される多くの新しい電子機器にまもなく必須となります。 したがって、新しいスマートフォンやラップトップを購入する場合は、新しい USB 世代のデバイスを選択する必要があります。
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