ITパスポート 2010年 秋期 問70

USB2.0に関する記述【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文を読み、キーワードを探す。今回は「USB2.0」「接続」「電力供給」「パラレル」など。
2. USBの基本性質を思い出す：USBは「データ転送」と「電力供給」ができる規格であることを確認する。
3. 各選択肢とUSBの仕様を照らし合わせる：
   • コネクタ形状は統一されていない（複数ある） → アは×
   • 転送速度は自分で選ぶのではなく、ホストと機器の協議で決まる → イは×
   • 電力供給は可能で、消費の少ない機器はUSBのみで動く → ウは〇
   • USBはシリアル（直列）方式であり、複数機器で帯域を共有するため速度低下があり得る → エは×
4. 正しい理由を確認して、ウを正答とする。

選択肢別の誤答解説

• ア: PC、USBハブ及び周辺機器側のコネクタ形状は1種類に統一されている。
  誤りです。USB（Universal Serial Bus：汎用直列バス）のコネクタにはType-A、Type-B、mini、micro、さらに後のType-Cなど複数の形状があります。用途や機器の形状に応じて使い分けられています。
• イ: PCと周辺機器の間のデータ転送速度は、幾つかのモードからPC利用者自らが設定できる。
  誤りです。USBには規格上の速度クラス（例：Low 1.5Mbps、Full 12Mbps、Hi-Speed 480Mbpsなど）がありますが、実際の速度はホスト（PC）と機器の能力や接続状況により自動で交渉されます。一般の利用者が手動で「速度モード」を切り替えるものではありません。
• ウ: 電力消費が少ない周辺機器は、電源に接続することなしにUSB接続するだけで電力供給を得ることができる。
  正解です。USBはデータ線の他に電源線を持ち、バスパワーとして周辺機器に電力を供給できます。ただし供給できる電力には上限（USB2.0では最大で5V・500mA 程度）がある点に注意してください。機器がそれ以上の電力を必要とする場合は、ACアダプタなどの外部電源が必要になります（セルフパワー、self-powered）。
• エ: パラレルインタフェースであるので、複数の周辺機器を接続しても、周辺機器ごとのデータ転送速度は遅くならない。
  誤りです。USBはシリアルインタフェース（serial：データを順番に送る方式）です。さらにUSBハブ経由で複数機器を接続すると、USBバスの帯域（転送速度）は共有されます。よって多数の機器が同時に大量データをやり取りすると、個々の転送速度が低下することがあります。

よくある誤解

• USBは「電源も無制限に供給できる」と考える誤解。
  実際は供給できる電力に上限があります（USB2.0なら最大約5V・500mA）。大電力が必要な機器は外部電源が必要です。
• USBは「コネクタが全部同じ」と思う誤解。
  見た目や用途でA/B、mini、micro、Type-Cなど種類があり、目的に応じて使い分けられます。
• USBは「複数接続しても速度は変わらない」と考える誤解。
  USBは帯域を共有するため、同時通信が増えれば実効速度は下がる可能性があります。

補足コラム

• USBの電力供給の呼び方：
  • バスパワー（bus-powered）：USBポートから電力を得て動作する機器（例：マウス、キーボード、軽量なUSBメモリ）。
  • セルフパワー（self-powered、自己給電）：外部電源を備え、USBはデータ通信のみ行う機器（例：大容量の外付けHDD、プリンタの一部）。
    USB2.0では、機器は最初に低い電流（約100mA）で接続され、必要に応じてホストに許可を得て最大500mAまで引き上げる手順があります（これを電力ネゴシエーションと呼びます）。
• USBの世代と代表速度（簡略）：
  • USB 1.1：Low(1.5Mbps)、Full(12Mbps)
  • USB 2.0：Hi-Speed(480Mbps) ← 本問の対象
  • USB 3.x：SuperSpeed（5Gbps以上） ※世代が上がるほど速度と電力供給の仕様も変わります。
• 「シリアル」と「パラレル」の違い（簡単に）：
  • シリアル：データを1本の線で順番に送る。長距離伝送に強く配線が簡単。
  • パラレル：複数本の線で同時に並列に送る。かつては高速だが、同期の問題や配線の複雑さで現代ではあまり使われません。USBはシリアル方式です。

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