Type-Cとか給電で一部で変な流言を見て、混乱があるようなので、わかる範囲のあやふやな知識をメモる。
バージョン
1.0(b)
バグがあったような...
1.1
ここらか互換性が保たれてる、Low(1.5 Mbps)/Full(12 Mbps)策定。
コントローラとしてはOHCI/UCHIがある。
2.0
High(480 Mbps)策定。
コントローラは、1.1互換はOHCI/UHCIにまかせてEHCIがHighを制御するのが一般的。
3.0
Super(5 Gbps)策定
コントローラは、これ以上の建て増しがいろいろ不具合あるので、全制御するxHCIが作成された。(仮想化とかCPU利用率とか、もろもろ効率化)
3.1
3.0に対して、Superの速度増速(内部的にはエンコードなどいろいろ違うはず)。
これに合せ、3.0相当も統括して再定義(3.0のも仕様は生きている?)、3.1 Gen1(3.0相当の5 Gbps)/Gen2(10 Gbps)として定義されている。
コネクタ
コネクタ自体は、バージョンとは独立しており、通信の線のことを除けば1.1(1.0?)から3.1までどれでも利用はできる、はず。
たまーに両Type-Aとかの邪道を見掛けるが、やめてほしい...
Type-A
アップストリーム側に使う長方形のコネクタ、3.0以上の通信には、内部が2段になったものを使う、オスメス(プラグ/レセプタクル)は、全バージョンを通じて挿抜可能。
なお、後述のType-Cと違い、裏表があるが、なぜこれが使われつづけたかというと、USBとして「安価で普及する規格である」ことがかなり至上命題だから。
線が少ないことで安く、同じ形状を維持することで、エコシステムを維持することが大事だったので。
On-The-Goの関係から、Mini/Microについてもある。
Type-B
ダウンストリーム側に使う家型?のコネクタ、3.0以上の通信には、上にくっついている増設部分が必要。なので3.0のメス(レセプタクル/機器にある側の口)に1.1/2.0のケーブルオス(プラグ)はささるが、逆は無理。
Mini
ほぼなくなってしまったが、スマフォ前くらいの時代の小型周辺機器には多い。コネクタとしてはまあまあ小さいが、難点は挿抜の耐久回数が少いらしいこと。
Micro
現在主流。3.0以降については、横に拡張したコネクタが必要になる。
まだ速度需要がスマフォにはあまりないことと、コネクタのこともあり、3.0はあまり見掛けない(ケーブル抜き差しできる小型3.0ハブとかにはある)。
Type-C
リバーシブル、どちら側でも使える。給電+2.0までの通信+3.1の通信x2、AUX、CCすべてコミのコネクタが定義されている。
なお、抵抗や結線などで確認することで、後述の充電とか、高速通信についても可否がわかり、古いケーブル+コネクタ変換アダプタでもUSBとしての利用には支障はないようにしてはある。
ただ、ここらへんは実際に作る側に裁量があるともいえるので、自衛大事(それが安価や量としての普及をささえたので...)
給電について
素の給電は、5V/500mA(3.0なら900mA)あるが、これは通信が成立し、機材の消費電力について調整された後に可能のはずで、初動はsleep時と同程度だったはず(150mAだっけ?)
なので、素のUSBでただ給電というにはいろいろな制限があり、そのため、野良規格/機材もでてきてしまったので、追加規格として調整されている。
ちゃんと従うなら、有用なのだが、面倒な面もあるので、いまも野良がないわけではない...。
追記
が参考になります。
PD/BC以前として、定常で
| 状態 | 電力 |
|---|---|
| スタンバイ | (たぶんローパワーと同じ?) |
| ローパワーデバイス(USB 2.0まで) | 100mA/5V |
| ローパワーデバイス(USB 3.0) | 150mA/5V |
| ハイパワーデバイス(USB 2.0まで) | 500mA/5V |
| ハイパワーデバイス(USB 3.0) | 900mA/5V |
C to Cのケーブル
状況を問わず、1.5A/5Vは対応できるようになってるように定められている。
一応
- 1.5A/5V給電に対応したC to Cケーブルは22kΩの抵抗
- 3.0A/5V給電に対応したC to Cケーブルは10kΩの抵抗
とのこと
BCではなく、掛けられるとのこと
USB Battery Charging (1.2)
1.5Aまで。
肝として次の点を考慮されている
- USB機器として、まったくネゴできなくても条件チェックでOKなら給電される(そういう実装がされてれば)
- 機器として運用中もOKはOK
なぜかというと、バッテリが完全に飛んだ機器は、USBからの初期給電だけでは機材(というかコントローラと電源回路)をWakeUpできなことがありうるし、その状態でもある程度強い給電してくれないと、給電回路が動かせず、結果充電もなにもできないこと。
あとUSBホスト機能がまったくない充電専用機材(簡易なACアダプタなど)として給電できる必要もあるので、そちらの面からも必要とされた。
Power Delivery (2.0)
バージョンもあるが2.0/Type-Cで最大で、20 V、100 Wまでいける、
なおMicroA/Bがからむと、20 V、60 Wまで(らしい?、くわしくない)。
追記 : 前のPDならできたが、今の2.0からはType-Cが基本なのでないと思うほうがいいかな
電力ネゴとしてはType-Cでないケーブルでもいける(ホスト/デバイスでちゃんとサポートできるなら)。
Type-Cでない場合なら抵抗が56kΩが規格値。なのでそうなってないと、過剰に流れてヤバいそうです。
ここがキモなんだが、正直うかつ言って買って火が出てもあれなので...当座はメーカーACアダプタ(Type-C)か、Type-C接続/給電OKのモニタ等+サポートOKなC to Cケーブル使いましょう...。
Quick Charge
Qualcommの独自規格、一部報道でType-Cと不整合との話だったが、Qualcomm曰く「Type-Cだったとしても、そのネゴ可能な範囲で動作する」らしい。その意味+電圧の動的な制御とかの面ではアリなんだろうけど...