Loading article…
 フル機能型Type-Cコネクタの図解（左：レセプタクル、右：プラグ） | |||
| タイプ | デジタルオーディオ/ビデオ/データ/電源コネクタ | ||
|---|---|---|---|
| 製作履歴 | |||
| デザイナー | USB実装者フォーラム | ||
| デザイン | 2014年8月11日（公開）[ 1 ] | ||
| 制作 | 2014年8月12日～現在[ 2 ] | ||
| 置き換えられました | 以前のすべてのUSB コネクタ(タイプ -A、-B、および -AB、およびそれらの異なるサイズ: 標準、ミニ、およびマイクロ) DisplayPort Mini DisplayPort Lightning [ 3 ] | ||
| 一般仕様 | |||
| ピン | 24 | ||
USB-C、またはUSB Type-Cは、24ピンのリバーシブルコネクタ（プロトコルではない）で、2014年にレガシーと指定された以前のすべてのUSBコネクタに取って代わります。このコネクタは、 Mini DisplayPortおよびLightning [ 3 ]コネクタにも取って代わります。USB-Cは、さまざまな目的で使用されます。外部ドライブ、携帯電話、キーボード、トラックパッド、マウスなどの周辺機器とのデータ交換、またはホスト間でのデータ交換。ディスプレイやスピーカーへのA/Vデータの転送。直接配線コネクタまたはハブやドッキングステーションを介して間接的に、周辺機器に電力を供給したり、電源アダプタから電力を受け取ったりします。このコネクタタイプは、USB以外のThunderbolt、PCIe、DisplayPort、HDMIなどのデータ転送プロトコルにも使用できます。拡張性があるとみなされており、将来のプロトコルのサポートが可能です。
USB-Cコネクタの設計は、当初2012年にUSBインプリメンターズフォーラムのメンバーによって開発され、設計文書にはIntel、HP Inc.、Texas Instrumentsが明記されているが、 Apple Inc.やMicrosoftなども貢献している。Type-C仕様1.0は、USBインプリメンターズフォーラム（USB-IF）によって2014年8月11日に公開された。[ 4 ] 2016年には、国際電気標準会議によって「IEC 62680-1-3」として採用された。
USB Type-C コネクタは 24 ピンで、リバーシブルです。[ 5 ] [ 6 ] Cという名称は、 Type-AまたはType-Bと呼ばれる、置き換えられたさまざまな USB コネクタと区別するためのものです。以前の USB ケーブルはホスト側がA、周辺機器側がBでしたが、USB-C ケーブルはどちらの向きでも接続できます。また、古い機器との相互運用性のために、片側に Type-C プラグ、もう片側に Type-A (ホスト) または Type-B (周辺機器) プラグが付いたケーブルもあります。
Cという表記は、コネクタの物理的な構成、つまりフォームファクタのみを指し、Thunderbolt 3、DisplayPort 2.0、USB 3.2 Gen 2×2 などのコネクタの特定の機能や性能とは混同しないでください。USB-C はすべての USB プロトコルに対応する唯一の最新コネクタですが、USB プロトコルを使用しない有効な用途もあります。ホスト、中間デバイス (ハブ)、周辺機器など、すべてのデバイスでサポートされているプロトコルに基づくと、USB-C 接続は通常、旧型のコネクタを使用するものよりもはるかに高いデータ転送速度と、多くの場合より多くの電力を提供します。
Type-Cコネクタを備えたデバイスは、必ずしもUSB転送プロトコル、USB Power Delivery、または代替モードのいずれかを実装するとは限りません。Type-Cコネクタは複数のテクノロジーに共通していますが、そのうちのいくつかを必須としているだけです。[ 7 ]
2017年9月にリリースされたUSB 3.2は、USB 3.1（およびUSB 3.0）の仕様を完全に置き換えました。USB 3.2は、従来のUSB 3.1 SuperSpeedおよびSuperSpeedPlusのアーキテクチャとプロトコルを維持しつつ、新たに2レーン構成を導入し、5 Gbit/s（ 2レーン構成でUSB 10Gbpsの速度を実現。生データレート：1.212 GB/s）と10 Gbit/s（USB 20Gbpsの速度を実現。生データレート：2.422 GB/s）の信号レートを持つ2レーン構成を採用しています。これらのモードは、フル機能のUSB-Cケーブルとコネクタ、およびそれらを使用するホスト、ハブ、周辺機器でのみ使用可能です。
2019年に発表されたUSB4規格は、USB-Cのみを介してのみ適用される初のUSBプロトコル規格です。
USB-C規格は、ケーブルの両端に同じ形状のプラグを採用することで使いやすさを向上させており、向きは関係ありません。プラグは平らな形状ですが、上下どちら向きに差し込んでも動作します。さらに、2台のデバイスを接続する際は、ケーブルの両端をどちらのデバイスにも差し込むことができます。
USB-C規格は、Thunderbolt、PCIe、HDMI、DisplayPortなどの他の通信技術用に異なるケーブルを用意する必要性をなくそうとしています。2014年以降の過去10年間で、Samsung Electronics、Apple Inc.、Transsionなどの多くの企業がUSB-C規格を製品に採用してきました。[ 3 ] USB-Cケーブルには回路基板やプロセッサを内蔵できるため、単純な回路接続よりもはるかに多くの機能を備えています。
USB-Cケーブルはホストと周辺機器を相互接続し、従来のUSBコネクタ、HDMIコネクタ、DisplayPortポート、3.5mm オーディオジャックなど、さまざまな電気ケーブルやコネクタを置き換えます。[ 9 ] [ 10 ]
USB Type-CおよびUSB-Cは、USBインプリメンターズフォーラムの商標です。[ 11 ]
24ピン両面コネクタは、非スーパースピードのUSB 2.0マイクロコネクタよりもわずかに大きく、USB-Cレセプタクルの開口部は8.34mm × 2.56mm 、 深さ6.20mmです。
Type-Cケーブルは、さまざまなカテゴリとサブカテゴリに分類できます。まず、USB 2.0とフル機能ケーブルの違いです。USB 2.0 Type-Cケーブルは配線が非常に限られており、USB 2.0通信と電力供給のみに対応しています。一般的には充電ケーブルとも呼ばれます。一方、フル機能ケーブルはすべての配線が接続されており、一般的にオルタネートモードをサポートし、さらに速度定格によって区別されます。
フル機能ケーブルには、さまざまな速度グレードが存在します。技術的な名称、つまり動作モードは「Gen A」という表記で表され、数字が大きいほどビットレートの性能が向上します。マーケティング上の名称は、理論上接続が満たすべき最大ビットレート（実際には決して満たせない値）に基づいており、「USB 5Gbps」、「USB 10Gbps」、「USB 20Gbps」、「USB 40Gbps」などとなっています。
第 1世代（信号伝送速度5Gbps ）ケーブルは、2つのレーン（2×2のツイストペアデータ線）のそれぞれでその速度をサポートします。そのため、フル機能のUSB-Cケーブルで接続された2台のUSB 3.2 、またはUSB4以降に対応したホスト間で 、公称 10Gbps（2×5Gbps）のUSB 3.2 Gen 1x2動作モードを確立するために使用できます。
USB4およびUSB4 2.0の仕様によれば、公称20Gbpsを実現する USB 3.2 Gen 2x2動作モードの実装はオプションであり、実際にはほとんどのUSB4コントローラはこれを実装していません。つまり、「USB 20Gbps」は、USB4対応デバイスと、ホストと周辺機器間で「USB 20Gbps」（つまり、4対のツイストペアデータ線すべてが配線されている）以上の速度を持つフル機能のUSB-Cケーブル（および中間ハブ）を備えたUSB4またはUSB4 Gen 2x2などの最新バージョンの動作モードを使用した場合にのみ実現されます。
USB Implementers Forum は有効なケーブルを認証し、公式ロゴで適切にマークできるようにすることで、ユーザーが非準拠製品と区別できるようにします。[ 12 ]ロゴは簡素化されています。[ 13 ]以前のロゴと名前は、USB 3 ファミリーの接続用の SuperSpeed や USB4 など、特定の USB プロトコルを参照していました。現在の公式の名前とロゴでは、ほとんどのフル機能ケーブルが USB4 接続と USB 3 接続の両方に使用できるため、これらの参照が削除されています。
ケーブル長を長くするために、信号を増幅するアクティブ回路を備えたケーブルも存在します。Type-C規格では、これらのアクティブケーブルは、広範な下位互換性を備えたパッシブケーブルと同様の動作をすることが主に義務付けられていますが、すべての機能をサポートすることは義務付けられておらず、通常は将来の規格との前方互換性はありません。光ケーブルでは、下位互換性をさらに制限することが認められています。たとえば、アクティブケーブルは、すべての高速ワイヤペアを同じ方向（DisplayPort接続で使用される方向）で使用できず、従来のUSB接続で想定される対称的な組み合わせでのみ使用できる場合があります。パッシブケーブルには、このような制限はありません。
USB PD 仕様によれば、すべての USB-C ケーブルは、少なくとも 3アンペアの電流と最大 20ボルトで最大 60ワット の電力をサポートする必要があります。ケーブルは、 20 V の制限を維持しながら最大 5 A をサポートして 最大 100 W の電力を供給することも可能ですが、 5 A ケーブルの 20 V 制限は廃止され、48 V が採用されています。 より高い電圧サポートと 5 A の電流サポートの組み合わせは 、拡張電力範囲 (EPR) と呼ばれ、USB PD 仕様によれば最大 240 W (48 V、5 A) の電力を供給できます。
USB 2.0と3Aのみの最小限の組み合わせを除くすべてのType-Cケーブルには、USB PDプロトコルを介してケーブルとその機能を識別するE-Markerチップが含まれている必要があります。この識別データには、製品/ベンダー、ケーブルコネクタ、USBシグナリングプロトコル（2.0、Genスピードレーティング 、Gen 2）、パッシブ/アクティブ構造、V CONN電源の使用、利用可能なV BUS電流、レイテンシ、RX/TX方向性、SOPコントローラモード、ハードウェア/ファームウェアバージョンに関する情報が含まれます。[ 14 ]また、USB規格外のAltモードのサポートやベンダー固有の機能の詳細を示すベンダー定義メッセージ（VDM）も含まれる場合があります。
USB を介して接続される 2 つの機器では、一方がホスト (ダウンストリーム側ポート、DFP を持つ)、もう一方が周辺機器 (アップストリーム側ポート、UFP を持つ) となります。携帯電話などの一部の製品は、接続された機器とは反対のどちらの役割でも担うことができます。このような機器は、デュアル ロール データ (DRD) 機能を備えていると言われ、これは以前の仕様ではUSB On-The-Goとして知られていました。 [ 15 ] USB-C では、このような 2 つのデバイスが接続されると、役割は最初にランダムに割り当てられますが、どちら側からでもスワップを指示できます。ただし、機器が特定の役割を優先するように選択できるオプションのパスおよび役割検出方法があります。さらに、USB Power Delivery を実装するデュアル ロール機器は、データ ロール スワップまたはパワー ロール スワップ プロセスを使用して、データと電力の役割を個別にスワップできます。これにより、ポータブル コンピュータがホストとして周辺機器に接続し、ドックから給電される、またはコンピュータがディスプレイから給電されるなど、単一の USB-C ケーブルを介して充電ハブまたはドッキング ステーションアプリケーションが可能になります。 [ 7 ]
USB-C デバイスは、ベースラインのバス電源供給に加えて、オプションで 1.5 A および 3.0 A (5 V で) のバス電源電流を供給または消費することができます。電源は、構成チャネルを介して増加した USB 電流を通知するか、 BMCコード化構成ラインと従来のBFSKコード化 V BUSラインの両方を使用して、完全な USB Power Delivery 仕様を実装することができます。[ 7 ] [ 16 ]
旧型のUSBコネクタ（Type-AおよびType-Bすべて）はレガシー規格とみなされます。レガシー規格の機器と最新のUSB-C機器を接続するには、レガシーケーブルアセンブリ（片側にType-AまたはType-Bプラグ、もう片側にType-Cプラグが付いたケーブル）を使用するか、ごく特殊なケースではレガシーアダプタアセンブリを使用する必要があります。
古いデバイスは、デバイス側にStandard-B、Mini-B、またはMicro-Bプラグ、もう一方の端にUSB-Cプラグが付いたレガシーケーブルを使用して、最新の（USB-C）ホストに接続できます。同様に、最新のデバイスは、デバイス側にUSB-Cプラグ、ホスト側にStandard-Aプラグが付いたレガシーケーブルを使用して、レガシーホストに接続できます。USB-Cレセプタクルを備えたレガシーアダプタは、多くの無効で潜在的に危険なケーブルの組み合わせ（両端がAまたは両端がBのケーブルアセンブリ）を作成する可能性があるため、仕様では「定義も許可もされていません」。ただし、Type-Cプラグを備えたUSBアダプタは正確に2種類定義されています。Standard-Aレセプタクルを備えたアダプタ（レガシーデバイスを最新のホストに接続し、最大10 Gbit/sをサポート）と、Micro-Bレセプタクルを備えたアダプタ（最新のデバイスをレガシーホストまたは電源に接続し、最大USB 2.0をサポート）です。[ 17 ]
これは、電圧を可能な限り0Vに近づけることで、Type-Cポート内部の腐食リスクを低減することを目的としたオプションモードです。
このモードは、高レベルおよび低レベルのデバッグの両方に使用できます。組み込みデバイスの場合、デバイスの筐体を開けることなく、 JTAGテストアクセスポートなどにアクセスできるようにするために使用できます。ラボ環境と生産環境の両方での使用を想定して設計されています。基本的なデバッグ要件は標準機能として定義されており、準拠するすべてのデバイスに搭載されている必要があります。ベンダーは必要に応じて追加のデバッグ機能を追加できます。仕様では、明示的なユーザー認証と実際のベンダー固有の実装がシステムセキュリティとユーザーのプライバシーを損なわないことをベンダーが保証することを要求しています。また、このモードではケーブルの向きの検出はオプションとみなされていることにも注意が必要です。つまり、ケーブルが一方向に差し込まれている場合にのみ機能し、逆向きに差し込まれている場合は機能しない可能性があります。
このモードに入るには、デバイスは両方のCCピンがそれぞれプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を使用して終端されていることを検出する必要があります（両方のピンがプルアップ抵抗を使用しているか、両方のピンがプルダウン抵抗を使用しているかのいずれか）。このモードでは両方のCCピンを使用するため、準拠したType-C to Type-Cケーブルを使用したレセプタクル間の接続は検出できません。これは、仕様でUSB-Cケーブルが両方のCCワイヤを介して接続することを許可しておらず、代わりにCC2（別名V CONN）を分離することを要求しているためです。したがって、このピンをいずれにせよ接続する非準拠ケーブル、キャプティブケーブル（片側がハードワイヤリングされているか、独自のコネクタを備えているケーブル）、または直接接続デバイス（ケーブルなしで接続するもの）のいずれかが必要です。
オルタネートモードでは、USB-Cケーブル内の一部の物理ワイヤを、DisplayPortやThunderboltなどのUSB以外のデータプロトコルを使用したデバイスとホスト間の直接伝送に割り当てます。オルタネートモードの伝送には、4つの高速レーン、2つのサイドバンドピン、および（ドック、着脱式デバイス、および固定ケーブルアプリケーションの場合のみ）5つの追加ピンを使用できます。これらのモードは、構成チャネルを介してベンダー定義メッセージ（VDM）を使用して構成されます。
2024 年 10 月に Type-C ケーブルおよびコネクタ仕様バージョン 2.3 [ 18 ]で廃止され、新しい液体腐食緩和モードが利用可能になったこのモードでは、Type-C ポートを備えたデバイスが 3.5 mm ジャックを備えたオーディオアダプタを介してアナログ ヘッドセットを直接駆動し、3 つのアナログ オーディオ チャンネル (左右の出力とモノラル マイク入力) を提供できました。表面上は似ているLightningアダプタとは異なり、内部ですべてのアナログ変換とオーディオ増幅を処理するのに対し、このアクセサリ モードを使用するアダプタには電子部品が含まれておらず、ホスト デバイスがアナログ オーディオを処理するためのすべての追加コンポーネント (オーディオ出力用のデジタル-アナログ コンバータとアンプ、およびアナログ マイク信号を処理するためのアナログ- デジタル コンバータ)を備えている必要がありました。このようなアダプタには、オプションで 500 mA のデバイス充電を可能にする USB-C 充電スルー ポートが含まれる場合があります。エンジニアリング仕様では、アナログ ヘッドセットは 3.5 mm プラグの代わりに USB-C プラグを使用してはならないと規定されています。つまり、USB-Cプラグを備えたヘッドセットは常にデジタルオーディオをサポートする必要があります（ただし、オプションでアクセサリモードをサポートすることもできます）。[ 19 ]
アナログ信号にはUSB 2.0差動ペア接点（右と左用にDpとDn）を使用し、2つのサイドバンドはマイクとグランド用に接点を使用します。オーディオアクセサリの存在は、構成チャネルとV CONNを介して通知されます。
アナログオーディオモードの非推奨化に伴い、Type-C仕様ではUSBオーディオデバイスクラス4.0の使用を強く推奨するとともに、バージョン2.0も推奨しています。[ 20 ]
USB Type-C仕様1.0はUSBインプリメンターズフォーラム（USB-IF） によって公開され、2014年8月に最終決定されました。 [ 10 ]
これは、ケーブルとコネクタに関する要件を規定するものです。
IEC規格としての採用：
このレセプタクルには、電源ピンが4本、グランドピンが4本、従来のUSB 2.0高速データ用の差動ペアが2組（デバイス上で接続）、拡張スーパースピードデータ用のシールド付き差動ペアが4組（送信ペア2組、受信ペア2組）、サイドバンド使用（SBU）ピンが2本、構成チャネル（CC）ピンが2本備わっています。
このプラグにはUSB 2.0高速差動ペアが1つしかなく、CCピンの1つ（CC2）はV CONNに置き換えられ、ケーブル内のオプションの電子回路に電源を供給します。もう1つのCCピンは、コンフィギュレーションチャネル（CC）信号を実際に伝送するために使用されます。これらの信号は、ケーブルの向きを判別するだけでなく、USB Power Delivery通信を伝送するためにも使用されます。
プラグには24ピンありますが、ケーブルには通常18本のワイヤしかありません。以下の表の「No.」列は、仕様で割り当てられたワイヤ番号を示しています。1本のワイヤの代わりに複数のワイヤを使用することも可能です。仕様では、GNDとV BUSにワイヤ番号が割り当てられていますが、2本のGNDとV BUSワイヤを用意することは義務付けられていません。プラグ内では、すべてのV BUSワイヤをまとめて接続する必要があることに注意してください。すべてのGNDワイヤ（シールドを含む）についても同様です。
2018年現在、システム定義の代替モードパートナー仕様が 5 つ存在します。さらに、ベンダーはドック ソリューションで使用するための独自のモードをサポートする場合があります。代替モードはオプションです。Type-C 機能およびデバイスは、特定の代替モードをサポートする必要はなく、USB をサポートする必要もありません (ただし、Thunderbolt など、代替モードを使用する一部の規格では、互換性のあるすべてのポートが USB 通信もサポートする必要があります)。USB 実装者フォーラムは、代替モード パートナーと協力して、ポートにそれぞれのロゴが適切にラベル付けされるようにしています。[ 37 ]
イーサネット[ 57 ]などの他のプロトコルも提案されているが、Thunderbolt 3以降は10ギガビットイーサネットネットワークにも対応している[ 58 ] 。
すべての Thunderbolt 3 コントローラは、Thunderbolt オルタネート モードと DisplayPort オルタネート モードの両方をサポートしています。[ 59 ] Thunderbolt は DisplayPort データをカプセル化できるため、すべての Thunderbolt コントローラは、DisplayPort オルタネート モードを介して DisplayPort 信号を直接出力するか、Thunderbolt オルタネート モードの Thunderbolt 内にカプセル化して出力することができます。低価格の周辺機器は主に DisplayPort オルタネート モードを介して接続しますが、一部のドッキング ステーションは Thunderbolt を介して DisplayPort をトンネル化します。[ 60 ]
DisplayPort Alternate Mode は DisplayPort Dual-Mode (DP++) をサポートしていません。DisplayPort Dual-Mode では DisplayPort ソースから HDMI 互換の信号を出力できます。そのため、DisplayPort Alternate Mode を使用する USB Type-C-to-HDMI アダプタまたはケーブルには、アクティブ変換回路を組み込む必要があります。[ 61 ] DisplayPort Alternate Mode 2.0: DisplayPort 2.0 は USB4 と並行して USB-C 上で直接動作できます。DisplayPort 2.0 は HDR10 カラーで60 Hz の8K 解像度を サポートでき 、USB データで使用できる量の 2 倍である最大 80 Gbps を使用できます 。[ 62 ]
HDMIライセンス協会によると、2023年の時点ではHDMIオルタネートモードを使用するUSBタイプC-HDMIアダプタは知られていなかった。[ 63 ]
USB SuperSpeedプロトコルはDisplayPortやPCIe/Thunderboltと同様に、同等のビットレートでクロックを埋め込んだ差動LVDSレーンを介して送信されるパケット化データを使用するため、これらの代替モードはチップセットで実装しやすい。[ 42 ]
オルタネートモードのホストと周辺機器は、通常のフル機能Type-Cケーブル、または変換ケーブルやアダプタのいずれかを使用して接続できます。
アクティブケーブルとアダプタには、ケーブル長を延長したり、プロトコル変換を実行したりするための電源供給型電子回路が内蔵されています。ビデオ代替モード用アダプタは、ネイティブビデオストリームを他のビデオインターフェース規格（DisplayPort、HDMI、VGA、DVIなど）に変換できる場合があります。
フル機能のType-Cケーブルをオルタネートモード接続に使用すると、いくつかの利点があります。オルタネートモードではUSB 2.0レーンと構成チャネルレーンを使用しないため、USB 2.0およびUSB Power Deliveryプロトコルが常に利用可能です。さらに、DisplayPortおよびMHLオルタネートモードでは、1、2、または4つのSuperSpeedレーンで送信できるため、残りの2つのレーンを使用してUSB 3.1データを同時に送信できます 。[ 66 ]
以下の図は、さまざまな使用例におけるUSB-Cコネクタのピン配置を示しています。
シンプルなUSB 2.0/1.1デバイスは、1組のD+/D−ピンを使用して接続します。そのため、ソース（ホスト）は接続管理回路を必要としませんが、同じ物理コネクタがないため、USB-Cとの下位互換性はありません。V BUSとGNDは、 最大500mA の電流で5Vを供給します。
しかし、USB 2.0/1.1 デバイスを USB-C ホストに接続するには、 CC ピンにプルダウン抵抗Rd [ 67 ]を使用する必要があります。これは、ソース (ホスト) がCC ピンを介して接続が検出されるまでV BUSを供給しないためです。
つまり、多くのUSB-A-USB-Cケーブルは、AからCへの方向（USB-Cデバイスへの接続、例えば充電など）でのみ動作します。これは、CからAへの方向（USB-Cホストから）で動作するために必要な終端抵抗が含まれていないためです。USB-CからUSB-Aレセプタクルへのアダプタやケーブルは、必要な終端抵抗が含まれているため、通常は正常に動作します。
USB Power Delivery規格では、ソースデバイスとシンクデバイス間の電力ネゴシエーションにCC1またはCC2ピンのいずれかを使用し、最大20V、 5Aの電力 を供給します。あらゆるデータ伝送モードに対して透過的であるため、CCピンが正常であれば、どのデータ伝送モードとも併用できます。
仕様の拡張により、ノートパソコン、モニター、ハードディスク、その他の周辺機器に最大 240 W の電力を供給するために、28 V、36 V、48 V が追加されました。 [ 68 ]
USB 3.2モードでは、TX/RXペアで2つまたは4つの高速リンクが使用され、それぞれ5、10、または20 Gbit/s（USB 3.2 x2の2レーン動作時のみ）の信号伝送速度を実現します。CCピンの1つを使用してモードをネゴシエートします。
V BUSとGNDは、USB 3.1仕様に従って 最大900mAの5Vを供給します。特定のUSB-Cモードに入ることもでき、そのモードでは公称1.5Aまたは3Aの5Vが供給されます。[ 69 ] 3つ目の選択肢は、USB Power Delivery（USB-PD）契約を確立することです。
シングルレーンモードでは、CCピンに最も近い差動ペアのみがデータ伝送に使用されます。デュアルレーンデータ転送では、4つの差動ペアすべてが使用されます。
USB 2.0/1.1の D+/D− リンクは、通常、 USB 3.x 接続がアクティブな場合は使用されませんが、ハブなどのデバイスは、接続されている両方のタイプのデバイスが動作できるように、2.0 と 3.x のアップリンクを同時に開きます。また、3.x 接続が失敗した場合に 2.0 にフォールバックできるデバイスもあります。そのためには、SS レーンと HS レーンが正しく整列していることが重要です。そうすることで、過電流状態を示すオペレーティングシステムのメッセージが、正しい共有 USB プラグを報告するようになります。
オルタネート モードでは、必要に応じて最大 4 つの高速リンクのうちの 1 つが使用されます。SBU1、SBU2 は追加の低速リンクを提供します。2 つの高速リンクが未使用のまま残っている場合、 オルタネート モードと同時に USB 3.2 リンクを確立できます。[ 43 ] CC ピンの 1 つが、すべてのネゴシエーションを実行するために使用されます。追加の低帯域双方向チャネル (SBU 以外) もその CC ピンを共有できます。[ 43 ] [ 51 ] USB 2.0 は、D+/D− ピンからも利用できます。
電力に関しては、デバイスは代替モードに入る前に電力供給契約を交渉することになっている。[ 70 ]
外部デバイステストシステム（DTS）は、テストプラグから抵抗値Rdでプルダウンされるか、抵抗値RpでプルアップされるCC1とCC2を介して、ターゲットシステム（TS）にデバッグアクセサリモードに入るように信号を送ります（ RpとRdはType-C仕様で定義されています）。
デバッグアクセサリモードに入ると、CC1とCC2を介したオプションの向き検出が行われます。これは、CC1をRd抵抗によるプルアップに設定し、CC2をRa抵抗（テストシステムのType-Cプラグから）を介してグランドにプルダウンすることで行われます。向き検出はオプションですが、USB Power Delivery通信が正常に機能するためには必須です。
このモードでは、すべてのデジタル回路がコネクタから切り離され、14本の太字ピンを使用してデバッグ関連信号（JTAGインターフェースなど）を出力できます。USB IFの認証では、セキュリティとプライバシーに関する配慮と予防措置が講じられていること、およびユーザーが実際にデバッグテストモードの実行を要求していることが求められます。
リバーシブルなType-Cケーブルが必要だがPower Deliveryのサポートは不要な場合は、テストプラグを以下のように構成し、CC1とCC2の両方をテストプラグからRd抵抗値でプルダウンするか、Rp抵抗値でプルアップする必要があります。
このテスト信号のミラーリングにより、デバッグに使用できるテスト信号は14個ではなく7個になりますが、方向検出に必要な部品点数を最小限に抑えられるという利点があります。
このモードでは、すべてのデジタル回路がコネクタから切断され、特定のピンがアナログ出力または入力用に再割り当てされます。サポートされている場合、このモードは両方のCCピンをGNDに短絡すると開始されます。D−とD+はそれぞれオーディオ出力の左Lと右Rになります。SBUピンはマイクピンMICになり、アナロググランドAGNDになります。後者は両方の出力とマイクのリターンパスです。ただし、MICピンとAGNDピンは、次の2つの理由から自動的にスワップできる必要があります。1つ目は、USB-Cプラグはどちら側にも挿入できること。2つ目は、どのTRRSリングがGNDでどのリングがMICになるかについて合意がないため、マイク入力付きヘッドホンジャックを備えたデバイスは、いずれにせよこのスワップを実行できる必要があることです。[ 71 ]
このモードでは、アナログオーディオインターフェースを露出させたデバイスを（V BUS とGNDを介して）同時に充電することも可能ですが、CCピンはネゴシエーションに使用できないため、 5Vおよび500mAでのみ 可能です。
プラグ挿入の検出は、TRRSプラグの物理的なプラグ検出スイッチによって行われます。プラグが挿入されると、プラグ内のCCとVCONN（レセプタクル内のCC1とCC2）の両方がプルダウンされます。この抵抗値は800 オーム未満でなければなりません（これはUSB Type-C仕様で規定されている最小「Ra」抵抗値です）。これは基本的にUSBデジタルグランドへの直接接続です。
2014年以降に発売されたマザーボード、ノートパソコン、タブレットコンピュータ、スマートフォン、ハードディスクドライブ、USBハブなどのデバイスには、USB-Cレセプタクルが搭載されているものが増えています。しかし、USB-Cケーブルの高コスト[ 81 ]とMicro-USB充電器の普及により、USB-Cの初期の採用は制限されていました。
USB-Cマルチポートアダプタは、デバイスのネイティブビデオストリームをDisplayPort/HDMI/VGAに変換し、テレビやコンピュータモニターなどの外部ディスプレイに表示できるようにします。
また、USB-Cドックにも使用されており、1本のケーブルでデバイスを電源、外部ディスプレイ、USBハブ、およびオプションの追加機能（ネットワークポートなど）に接続できるように設計されています。これらの機能は、別のドックではなくディスプレイに直接実装されている場合もあり、[ 82 ]つまり、ユーザーは他の接続を必要とせずに、USB-C経由でデバイスをディスプレイに接続できます。
USB-Cに対応していると謳っているケーブルの多くは、実際には規格に準拠していません。これらのケーブルは、デバイスを損傷する可能性があります。[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ]規格に準拠していないケーブルの使用によりノートパソコンが破損したという報告もあります。[ 86 ]
片端に USB-C コネクタ、もう一方の端に従来の USB-A プラグまたは Micro-B レセプタクル (レセプタクルも通常はケーブルでは無効ですが、上記のホストと周辺機器およびオーディオアダプタアクセサリ モードのセクションにある既知の例外を参照してください) を備えた非準拠のケーブルの中には、構成チャネル (CC) を仕様で規定されている 56 kΩ のプルアップではなく10 kΩ のプルアップで V BUS に終端しない、または誤って終端するものがあり、[ 87 ]ケーブルに接続されたデバイスがケーブルから引き出すことが許可されている電力の量を誤って判断する原因となります。この問題のあるケーブルは、Apple や Google 製品を含む特定の製品で正しく動作しない可能性があり、充電器、ハブ、または PC の USB ポートなどの電源を損傷する可能性もあります。[ 88 ] [ 89 ]
USB-Cケーブルまたは電源に不具合があると、USB-Cデバイスが、電源が実際に供給する電圧とは異なる、誤った「宣言済み」電圧を認識する可能性があります。これにより、VBUSピンに過電圧が発生する可能性があります。
また、USB-Cコネクタのピッチが細かいため、ケーブルのVBUSピンがUSB-CコネクタのCCピンに接触し、VBUSピンの定格電圧が最大20Vであるのに対し、CCピンの定格電圧は 最大5.5Vで あるため、VBUSへの短絡による電気的な問題が発生する可能性があります。
これらの問題を克服するためには、USB-CコネクタとUSB-C Power Deliveryコントローラの間にUSB Type-Cポート保護を使用する必要があります。[ 90 ]
USB-Cポートは、ヘッドホンなどの有線アクセサリを接続するために使用できます。
デバイスからの音声出力には、デジタルとアナログの2つのモードがあります。USB-Cオーディオアダプタには主に2種類あります。アクティブ（デジタル-アナログコンバータ（DAC）を搭載したものなど）とパッシブ（電子回路を搭載していないもの）です。[ 91 ] [ 92 ]
アクティブタイプのUSB-Cヘッドホンまたはアダプターを使用する場合、デジタルオーディオはUSB-Cポート経由で送信されます。DACとアンプによる変換は、スマートフォンではなく、ヘッドホンまたはアダプター内部で行われます。音質は、ヘッドホン/アダプターのDACに依存します。DACを内蔵したアクティブアダプターは、オーディオデバイスクラス3.0およびオーディオアダプターアクセサリモードの仕様に準拠し、デジタルおよびアナログオーディオを出力するほぼすべてのデバイスに対応しています。
このようなアクティブアダプタの例としては、特別なドライバを必要としない外付けUSBサウンドカードやDAC [ 93 ] 、Apple、Google、Essential、Razer、HTC、Samsung製のUSB-C- 3.5mmヘッドホンジャックアダプタ[ 94 ] などがある。
一方、パッシブアダプタを使用する場合、デジタル-アナログ変換はホストデバイスで行われ、アナログオーディオがUSB-Cポート経由で送信されます。音質はスマートフォンの内蔵DACに依存します。パッシブアダプタは、オーディオアダプタアクセサリモード仕様に準拠したアナログオーディオ出力デバイスとのみ互換性があります。
2016年、Googleのエンジニアであるベンソン・レオン氏は、クアルコムが開発したQuick Charge 2.0および3.0技術はUSB-C規格と互換性がないと指摘した。[ 95 ]クアルコムは、USB-Cの電圧要件に適合する急速充電ソリューションを作ることは可能であり、問題の報告はないと述べたが、その時点では規格準拠の問題には対処しなかった。[ 96 ]同年後半、クアルコムはQuick Charge 4をリリースし、これは以前の世代からの進歩として「USB Type-CおよびUSB PDに準拠している」と主張した。[ 97 ]
2021年、欧州委員会はUSB-Cをユニバーサル充電器として使用することを提案した。[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ] 2022年10月4日、欧州議会は賛成602票、反対13票、棄権8票で、新法である無線機器指令2022/2380を可決した。 [ 101 ]この規則では、欧州連合で販売され、有線充電をサポートするすべての新しい携帯電話、タブレット、カメラ、ヘッドホン、ヘッドセット、携帯型ビデオゲーム機、ポータブルスピーカー、電子書籍リーダー、キーボード、マウス、ポータブルナビゲーションシステム、イヤホンは、2024年末までにUSB-Cポートを備え、標準のUSB-Cケーブルで充電する必要があると規定している。さらに、これらのデバイスが急速充電をサポートする場合は、USB Power Deliveryをサポートする必要がある。これらの規制は2026年初頭までにノートパソコンにも適用される予定です。[ 102 ]これらの規制に対応するため、Apple Inc.は2023年に発売されたiPhone 15とAirPods Pro第2世代から、独自のLightningコネクタをUSB-Cに置き換えました。[ 103 ] USB-Cコネクタを搭載した最初の改造iPhoneは、 Ken Pillonelによるハッキングの結果でした。[ 104 ]
2024年12月下旬、EUで販売されるすべての小型および中型電子機器にUSB-C充電ポートを義務付ける新しいEU規制が発効し、ノートパソコンは2026年4月28日にこれに続くことになった。[ 105 ]これらの規則は、廃棄物を削減し、消費者の年間2億5000万ユーロの節約を目的としていた。当初は変更に反対していたAppleは、その後自社製品にUSB-Cを採用した。さらに、消費者はデバイスに新しい充電器が付属しないことを選択できる。[ 106 ]
USB Type-C認証はUSB-Cプロトコルの拡張機能であり、プロトコルにセキュリティを追加できます。[ 107 ] [ 108 ] [ 109 ]
オーディオアダプタアクセサリモードを非推奨とし、液体腐食緩和モードに置き換えることを主眼とした新リリース、およびマルチポート充電器の共有容量の定義と動作の更新。[…]
USB Type‑C 2.4 Release 202410.zipUSB Type‑C Spec R2.4 - October 2024.pdf 