USB-CとPD (パワー デリバリー)  サイプレスが支えるそのスマート充電の舞台裏   何ができるの? 何がすごいの? 今知っておくべき「USB Type-C」のあれこれ

本日、サイプレス セミコンダクタ オンラインプレスルームにて、「USB Type-C」について今知っておくべきポイントに
ついて発表いたしました。
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https://www.pr-today.net/a00204/opr/685/
  • そもそもUSBって何だっけ?

 「USBってメモリのことでしょ」と思うかもしれません。スティック型のUSBメモリは、データをやりとりするためのものとしてそのくらい身近な存在です。パソコンやスマートフォン、そして最近では家電製品に至るまで、必ずと言っていいほどUSB端子が用意されていてUSBメモリを使ってデータを受渡しすることができるようになっています。機器に装備されたUSB端子は、決して充電だけのために用意されているわけではないのです。USBはメモリの規格ではなく、Universal Serial Busの頭文字をとったもので、正確にはデータ転送のための規格の名称です。1990年代の終わりごろからUSBが何にでも使える汎用的な規格としてデビューし、ハードウェアとしてのiMacやWindows 98がその普及を牽引 しました。ケーブル一本で機器と機器を接続するだけで必要なソフトウェアが読み込まれて使える状態になるプラグ& プレイによって、デジタル機器には欠かせないデータ転送規格になったのです。USBメモリを装着するだけでディスクがひとつ追加されるという、今となっては当たり前のことを実現したのがUSBという規格です。
 USBはこの20年の間に、データ転送速度の向上やさらなる汎用化を果たしました。そして昨今では、機器を充電する ために電力を供給する規格としての側面が身近になりつつあります。
 

  • 新しい端子形状 USB-C

 USBケーブルは、接続ケーブルの片側が平たい板状のA端子オス、もう片側が四角いB端子オスというものが一般的に使われてきました。ところが、各種機器の薄型化や小型化に伴い、大きなB端子オスに代わり、AndroidスマートフォンやタブレットなどではmicroUSBという小さな端子が使われるようになりました。一方、iPhoneにはLightning端子が 使われています。さらに最近になってよく見かけるようになったのは、新しい端子形状であるUSB-Cです。このケーブルは両端がUSB-Cプラグになっていて、上下の区別もなく、機器に備わったUSB-C端子メスに接続することができます。どちらがデータを受け取り、どちらがデータを送るかを考える必要もありません。何も考えずにケーブルで機器同士を つなぐだけでいいのです。現時点では、iPhoneだけがLightningという独自の端子形状を使っています。それは、片側がUSB-AやUSB-Cでもう片側がLightningというケーブルで接続しますが、近い将来LightningはきっとType-Cに置き換わることになるでしょう。そのくらいType-Cの汎用的な存在感が高まっているのです。
 

  • USB-Cで何ができるの? ~データ転送と充電速度、安全性が大幅に向上~

 USB-Cは端子形状の規格です。できることは、これまでの片側がAプラグで、もう片側がBプラグ (またはLightning) のケーブルを使ったUSBと基本的に同じです。ただ、データ転送速度、充電速度、充電に際する安全性が大幅に向上しています。また、オルタネートモードと呼ばれる仕組みによって、USB以外の規格のデータ転送ができるようにもなりました。今後は、機器の映像をモニタースクリーンに映し出すのにもUSB-Cのオルタネートモードが使われるのが当たり前になるでしょう。オルタネートモードを使う規格としては、USBよりさらに高速なThunderbolt 3がよく知られていますが、 こちらは今後、USB4としてUSB規格に吸収されることになっています。
 さらにUSB-Cでは、機器と機器の役割を人間が考える必要がありません。機器と機器をケーブルで結ぶだけで、どちらからどちらにデータや電力が送られるのかが決まり、あるいは、電力とデータの流れを反対方向で双方向にやりとりしたりと、状況に応じて最適な状態が維持されるようになっています。
 

  • 速くて安全な充電を実現 ~Power Delivery (PD)~

 昨今、もっとも身近に使われているUSB充電。USB-Cでは、速くて安全な充電のためにPowerDelivery (PD) と呼ばれる約束ごとが用意され、それに準拠することで、大電力での高速充電を実現しています。
 サイプレスは、各種電子機器でUSBを使えるようにするための縁の下の力持ちとして、制御用各種半導体の設計、製造を生業のひとつとしている会社です。目の前にUSB機器があってケーブルでつながり、充電が行われていれば、おそらく半分の仕事はサイプレスによるものと考えていいでしょう。USB-C市場ではその世界シェアはすでに40%に達しようと しています。ダントツの世界一のベンダーです。
 PDによる充電は、これまでのUSB充電の制約を取り払います。大電力で発熱などを高度なコントロールを施しながら高速に充電ができるようにするのです。
具体的には、USB-Cケーブルで機器同士を接続したときに、機器同士が相談するインテリジェントな仕組みが取り入れられています。電力を供給する側なのか受ける側なのか、どのくらいの電力が必要なのか、大きな電力を流しても耐えられるケーブルなのかどうかといったことが相談され、細かく賢い制御が行われます。こうしたコントロールによって、 これまでの古い充電方式では3時間かかっていたゼロからのフル充電が2時間以下ですむといった恩恵をもたらしています。
 iPhoneもiPhone 8以降でPD充電に対応しています。添付のACアダプタではなく、PD対応のチャージャーと別売りの専用ケーブルを使うことで、充電効率を大きく高めることができます。

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サイプレス セミコンダクタ オンラインプレスルームにてご覧ください。
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