「USB-C」の内部構造比較：Appleの純正ケーブル(Thunderbolt4 Pro）とサードパーティ製の品質検証についてご紹介

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今回は、「USB-C」の内部構造比較：Appleの純正ケーブル(Thunderbolt 4 Pro）とサードパーティ製の品質検証についてご紹介します。

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コネクタ形状が同じでも性能が違う「USB-C」

USB-Cケーブルは、100円ショップの製品から高価なものまでラインアップが豊富に揃っています。コネクタ形状が同じでも、充電専用、高速データ転送対応など機能が様々です。

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USB-Cとはあくまでも「コネクタ/ポートの形状に関する規格」

例えば多くのデバイスや周辺機器で主流となりつつあるUSB-Cですが、USB-Cとはあくまでも「コネクタ/ポートの形状に関する規格」ということです。

「USB-C」もデバイスや周辺機器が採用するインターフェースの仕様によって大きく異なる

そのため一口に「USB-C」といっても、その性能はデバイスや周辺機器が採用するインターフェースの仕様によって大きく異なってくるのです。アップルが販売している「サンダーボルト4(USB-C)プロ・ケーブル」は、1メートル長で9980円と高額な商品です。それではなぜ商品によって大幅な価格差があるのか？

サンダーボルト4(USB-C)、その他サードパーティの内部構造からその品質の違いをご紹介します。

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アップル「サンダーボルト4(USB-C)プロ・ケーブル」のコネクタ構造

アップルのケーブルのコネクタには、極小の基板にサンダーボルトコントローラや電力制御用IC、水晶発振器など多数のチップが組み込まれています。また、コネクタに24本のピンがあり、それぞれが9層の基板に独立して接続されています。

サンダーボルト4(USB-C)プロ・ケーブル断面スキャン

断線を防ぐ純正ケーブル外装

そして、硬質プラスチックと金属シールドを接着した外装でコネクタを保護し、単一構造のストレインリリーフをワイヤの結線部分に8方向から圧着して断線を防いでいます。

ケーブル内ワイヤーの構造

また、ケーブル部分は高速データ転送用のワイヤを同軸シールドにまとめ、電力伝送用のワイヤと干渉しないように束ね、合計18本のワイヤで直径5ミリの細さを実現しています。

最大データ転送40Gbpsに対応するための高精度な技術

サンダーボルト3、4の最大40Gbpsのデータ転送は、以前ならパソコンのロジックボード上でしか実現できなかった速度です。それをケーブル接続で利用できるようになったメリットは大きいのですが、流れるデータが増えるほどエラーが起きやすく、ケーブルは電波干渉の原因になります。そうした悪影響を防ぎ、高速データ転送と電力供給を一本で可能にするケーブルは高精度な設計・製造が要求されます。

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プロユーザーに大きな価値を生み出す高性能「USB4/サンダーボルト4」

アップルは、USB4とサンダーボルト4の性能を安定して引き出す設計と技術を一本のケーブルに凝縮しています。一般ユーザがその性能を活かしきるシーンは多くないのですが、超高速なデータ転送や高品質なマルチディスプレイ環境を必要とするプロユーザーには大きな価値となります。

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Apple純正USBの回路基板

回路基板では、内側のトレースを蛇行させて、対になる外側のトレースと長さを合わせています。ごくわずかな差ですが、超高速データ転送を扱う上でエラーの原因になる可能性を徹底して減らす仕様になっています。

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価格が1/10のAmazon BasicsのUSB-Cケーブル構造

それに対し、アマゾンベーシック(Amazon Basics)のUSB-Cケーブルは、性能が最大480Mbpsの転送速度と最大60Wの充電にとどまるものの、価格は10分の1。ピン数は半分の2ピン。ストレインリリーフがクリップ型であるなど、シンプルで製造しやすい構造になっています。

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主な用途がスマートフォンの充電や写真の転送なら、費用対効果は高い商品です。

構造、素材を削減した機能や安全面に注意したUSB商品

一方、数百円で購入できるケーブルになると機能や安全面に疑問符が付く製品もあります。アマゾンベーシックよりも高速な最大1Gbpsを謳いながら、中身は単純な構造で外装は柔らかいプラスチックのみ、しかもシェルとグラウンドワイヤは接続されていない。また、充電専用なのに24ピンのコネクタを持つ設計意図が不明なケーブルも発売されています。

製造業者が余ったパーツを転用して作ったのかもしれません。

左から順にAppleのThunderbolt 4 Proケーブル、続いてAmazon BasicsのUSB-Cケーブル、そして最大10Gbpsを謳うUSB-Cケーブル、24ピンが用いられている充電ケーブルをスキャンした様子。

安全で、自分のニーズ合ったケーブルを選ぶ

そうした危うい格安ケーブルも流通しているので、USB-Cケーブル選びには慎重に、失敗を避けるには、安全で、自分のニーズに対応する適切なケーブルを選ぶことをオススメします。

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