基本情報技術者 2009年 秋期 午前（科目A） 問11

USBの説明はどれか。【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論→USBはハブを介して複数の周辺機器をツリー状（階層構造）に接続でき、シリアル通信でデータ伝送と電源供給を行う汎用のインタフェース規格です。
• 根拠→USB規格はホスト／デバイスの関係、ホットプラグ、給電、転送モード（制御・転送・割り込み・バルク）を定義し、物理的にはハブで分岐してツリー構成を取ります。
• 差がつくポイント→「シリアル」「ハブでツリー状接続」「ホットプラグ／給電」がUSBの特徴であり、パラレルや赤外線、デイジーチェーンと混同しないことが得点源です。

正解の理由

よくある誤解

• 「パラレル＝速い」としてUSBをパラレルと混同する誤りが多いです。USBはシリアル伝送です。
• デイジーチェーン接続（直列でつなぐ）とハブでのツリー接続を混同すると間違いやすいです。

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを拾う：「ハブ」「ツリー状」「シリアル」「赤外線」「デイジーチェーン」「パラレル」など。
2. 各選択肢とUSBの特徴を照らし合わせる：USB＝ハブ＋ツリー構成＋シリアル＋ホットプラグ。
3. 明確に合致する選択肢を選ぶ：ハブとツリー構成が含まれる選択肢が正解。
4. 残りの選択肢を短く消去法で否定する（例：赤外線＝IrDA、内蔵光学ドライブ＝IDE/SATAなど）。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「PCに内蔵されるCD-ROM装置、DVD装置などを接続するためのパラレルインタフェースである。」
  → 誤り。内蔵光学ドライブは従来IDE（PATA）や現在はSATAなどの内部バスで接続され、USBは外付け機器にも使えるが「内蔵用パラレルインタフェース」という説明は当てはまりません。
• イ: 「磁気ディスク、プリンタなどをデイジーチェーンで接続するパラレルインタフェースである。」
  → 誤り。デイジーチェーン接続はSCSIやIEEE 1394（FireWire）などで見られ、USBはパラレルではなくシリアルで、デバイスはハブを介してツリー状に接続します。
• ウ: 「ハブを介してツリー状に機器を接続できるシリアルインタフェースである。」
  → 正解。USBの基本的説明に一致します。
• エ: 「プリンタなどに赤外線を使ってデータを転送するシリアルインタフェースである。」
  → 誤り。赤外線通信はIrDA規格に相当し、USBとは別物です。

補足コラム

• USBの世代と速度（代表例）：USB 1.1（12 Mbps）、USB 2.0（480 Mbps）、USB 3.0/3.1 Gen1（5 Gbps）、USB 3.1 Gen2（10 Gbps）、USB4（最大 40 Gbps）。
• 電力供給：バスパワー（最大供給電力は規格やコネクタで異なる）とセルフパワー（外部電源）。USB Power Delivery（PD）により高電力供給や電圧交渉が可能です。
• トポロジー：USBは「ツリー（階層）トポロジー」を採用し、ハブによる分岐ができる一方で、デイジーチェーン（直列接続）とは構造が異なります。
• 比較：IEEE 1394（FireWire）は等価なピアツーピアでの高効率ストリーミングに強く、USBはホスト主導で互換性や普及性に優れます。

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