ITパスポート 2017年 秋期 問82

USBに関する記述のうち、適切なものはどれか。【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「USBについて正しい記述か」を確認する。
2. USBの基本を思い出す（USBは何か、通信方式、電力供給の仕組み、コネクタの多様性）。
3. 各選択肢を一つずつ検証する：
   • 通信方式（シリアル vs パラレル）を確認する。
   • 電力供給が「常にUSBケーブルのみか（バスパワー）」かどうか確認する。
   • コネクタの種類が複数あるかを確認する。
4. 矛盾のある選択肢を除外して正しいものを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: 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。USBの転送速度は「ホスト（PC）と周辺機器の双方の規格・能力に基づいて自動的にネゴシエーション（交渉）される」のが普通です。利用者が手動で複数モードから選ぶことは基本的にできません（例外的にデバイスドライバや設定で振る舞いを制御できる場合はあるが、一般的記述としては誤り）。
• イ: USBで接続する周辺機器への電力供給は、全てUSBケーブルを介して行う。
  → 誤り。USBには「バスパワー（bus-powered：USBケーブルから給電される）」と「セルフパワー（self-powered：外部電源を使用する）」の2種類があります。プリンタや外付けハードディスクの多くは外部ACアダプタを使う（セルフパワー）ため、「全てUSBケーブルを介して行う」は成り立ちません。
• ウ: 周辺機器側のコネクタ形状には幾つかの種類がある。
  → 正しい。歴史的に見ても多数の形状が存在します。たとえば、パソコン側（ホスト）は主にType-A端子を持ち、周辺機器側はType-B、Micro-B、Mini-B、最近はUSB-Cなどが使われます。
• エ: パラレルインタフェースであり、複数の信号線でデータを送る。
  → 誤り。USBは「シリアルインタフェース（serial）」です。シリアルは「1本ずつ順に送る」通信方式で、パラレルは「並列に複数本で同時に送る」方式を指します。USBはもともと並列通信の課題（配線多さ、同期の困難さなど）を避けるために設計され、シリアル通信方式です。

よくある誤解

1. 「USBは必ず給電できる」
   • 実際は給電には2パターンあり、機器によっては外部電源が必要です（バスパワーとセルフパワーの区別）。
2. 「USBコネクタの形＝通信速度」
   • コネクタ形状（例：USB-C）は物理的形の話で、通信速度はUSBの規格（USB 2.0、3.0、3.1、USB4など）に依存します。形と速度は別物です。
3. 「USBは昔から進化していない」
   • 規格は進化しており、速度・電力・機能（例：PD＝Power Delivery）で大きく変わっています。

補足コラム

• 主なUSB規格と代表的な速度（簡略）
  • USB 1.1: Low Speed 1.5 Mbps、Full Speed 12 Mbps
  • USB 2.0: Hi-Speed 480 Mbps
  • USB 3.0 / 3.1 Gen1: SuperSpeed 5 Gbps
  • USB 3.1 Gen2 / 3.2 Gen2: 10 Gbps、さらに3.2で20 Gbpsなど複数のサブ規格あり
  • USB4: 最大40 Gbps（機器やケーブルに依存）
• 電力の目安
  • USB 2.0 標準では最大 $5\text{V}\times 0.5\text{A}=2.5\text{W}$。
  • USB 3.x では最大 $5\text{V}\times 0.9\text{A}=4.5\text{W}$。
  • USB-C のPD（Power Delivery）ではより高い電圧・電流が扱え、ノートPCを充電することも可能です。
• コネクタの実例（周辺機器側に多いもの）
  • USB-B（プリンタなど）
  • Micro-B（旧スマホ）
  • USB-C（最新スマホ・周辺機器）
  • Mini-B（古い機器）

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