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Thunderbolt 4とはどんな規格? USB-Cや3との違いも丁寧に解説!

どうも、USBを使いマクリンまくり @Maku_ring)です。

PC機器のUSB端子として耳にする機会が増えたThunderbolt4(サンダーボルト4)

USB Type-Cと一緒にされがちなThunderboltですが、その関係も気になるところです。

ヨメ
Thunderbolt 3もよく分からんのに、4なんてもっとワケワカメ

そこで本記事では、Thunderbolt4とはそもそもどういう接続規格なのか、USB Type-Cとの違いThunderbolt 3からの変更点についても解説していきます。

 

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マクリン

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いや、俺なんてそんな、どこにでもいるただのマクリンですよ。当サイトでは、さまざまなガジェット・家電をレビューしています。「家電最前線」のパーソナリティ、「Yahoo! JAPANクリエイターズプログラム」のモノ/ガジェットクリエイターとしても活動。合同会社makuri代表。プロフィール詳細レビューガイドライン・理念

Thunderboltとはそもそも何?

Thunderboltサンダーボルトとは高速汎用データ伝送技術のことで、パソコンと周辺機器を接続するための通信規格のひとつです。

IntelとAppleで共同開発した高速通信規格Thunderbolt3

2010年にThunderboltが発表されてから、Thunderbolt2 / 3とバージョンアップが続き、2020年にThunderbolt4がリリースされました。

Thunderbolt3と4のデータ転送速度は最大40Gbpsと、Thunderboltシリーズでも最高速度をほこります。

インテルとアップルとの共同開発で誕生したThunderboltの歴史を簡単に振り返ってみます。

年度 Thunderboltの変遷
2011年 Thunderboltが発表される。ビデオとデータの高速転送が一つのコネクタに統合される。最大転送速度は10Gbps。
2013年 Thunderbolt2が発表される。最大転送速度は20Gbpsに。
2015年 Thunderbolt3が発表される。ビデオとデータの高速転送、電源機能がUSB Type-Cに統合される。最大転送速度は40Gbpsへ。
2020年 Thunderbolt4が発表される。Thunderbolt3と同様、USB Type-Cコネクタを利用し、USB4.0仕様に準拠するよう改善された。

Thunderbolt4とUSB Type-Cとの違い

ThunderboltとUSB Type-Cを混同する人も少なくありません。

その理由は、3以降のThunderboltがUSB-Cポートを利用して用いられるようになったからです。

マクリン
しかし、両者は全くの別物!

Thunderboltは、データを送受信する通信規格のひとつです。

ThunderboltとUSB-Cの違いについての説明

一方USB Type-Cは「端子 = 単なるコネクタの形状」を意味しています。

つまりThunderboltは、USB Type-C端子を使って高速のデータ転送技術を実現しているのです。

Thunderbolt 4ケーブルでは区別のために、USB-C端子の先端に「稲妻マーク + 数字の4」が記されています。

Thunderbolt 4ケーブルにはUSB-C端子の先端に稲妻マーク+数字の4が記されている

ちなみにUSB端子には、Type-A・Type-B・Type-Cなど6種類あり、それぞれの端子によって形状が異なります。

マクリン
詳しくはこちらの記事を参考くださいませ!

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Thunderbolt3から4への変更点を紹介

最新世代のThunderbolt4は、これまでとどう異なり、どのように進化したのか。

Thunderbolt3からの代表的な改良点と新機能を紹介します。

Thunderbolt3とThunderbolt4の違い
 

転送速度

転送速度は最大40Gbpsで、Thunderbolt3と変わりません。

一方、PCIeデバイスを接続した際の外部データ転送速度は32Gbpsとなり、16GbpsだったThunderbolt3から倍増しました。

映像通信面でも進化が見られ、これまでは1台だった4Kディスプレイの接続数が2台に倍増し、8Kディスプレイの接続も可能となっています。
 

セキュリティ

Directed I/O(VT-d)を必須仕様とし、PCIe接続の外部デバイスからのアクセス時にDMAを使った攻撃を防げるようになりました。

Thunderspy(PCからデータを抜き出す攻撃手法)など、Thunderbolt3で問題となっていた脆弱ぜいじゃく性が改善されています。

ヨメ
より安全に使えるようになったのね♪

スリープ状態からの復帰

PCからThunderboltを介して接続している外部機器がスリープ状態であっても、同時に復帰させられるようになりました。

Thunderbolt3までは、復帰に若干のタイムラグがあったので、この変更は地味に大きいです。

Thunderbolt4の特徴をくわしく解説

Thunderbolt4は、ポート・ケーブル・アクセサリーの3つの機能を有しています。

Thunderbolt4の特徴
  • ポート Thunderbolt4ポートを通じて接続し、高速データ移動が可能
  • ケーブル PCと接続デバイスを接続でき、汎用性が高い
  • アクセサリー接続 周辺機器を接続するハブとして用いることができる
 

ポート

PC側に搭載するThunderbolt4ポートは、入力と出力双方の機能を兼ね備えています。

Thunderbolt4ポートは入出力双方の機能をそなえている

接続デバイスを充電する機能高速データ通信機能(最大速度40Gbps)を搭載しています。

PCIe接続ができる点も注目で、外部SSDとの連携やデータ保存がスムーズに行えます。

 
また、1つのポートから最大5つのThunderboltデバイスを接続でき、物理的にスマートな作業環境を実現します。

各規格との互換性を、他のポートと比較すると下記のとおりです。

通信規格 Thnderbolt4 Thunderbolt3 USB4.0 USB3.0/DP
データ転送速度 40Gbps 40Gbps 20Gbps 15Gbps
映像出力対応 4Kディスプレイ2台に対応 4Kディスプレイ1台に対応 ディスプレイ1台 ディスプレイ1台
外部データ転送速度 PCIe 32Gbps
USB3.2 10Gbps
PCIe 16Gbps
USB3.2 10Gbps
USB3.2 10Gbps USB3.2 5Gbps
Thunderbolt接続時のPCスリープ解除
接続機器の最低出力 15W 15W 7.5W 4.5W
Thunderboltネットワーキング
VT-dに基づくDMAプロテクション
USB4.0仕様 準拠 互換性あり 準拠 互換性あり
Thunderboltネットワーキング
Thunderboltケーブルでつないだデバイス間で、高速インターネット接続できる機能です。
参考 Thunderbolt™ 4Thunderbolt™ 4  

ケーブル

Thunderbolt3のケーブルは「パッシブケーブル」と「アクティブケーブル」の2方式に分かれています。

Thunderboltのケーブルはパッシブケーブルとアクティブケーブルに分かれている

両方式ともUSB-C端子を使用しているため、互換性にすぐれているものの、次の違いがあります。

パッシブケーブル
  • USB3.0/3.1との互換性があり、汎用性が高く安価で入手できる。
  • 長さが80cm以上になると信号が弱まるため、通信速度が落ちる。
アクティブケーブル
  • USB3.0/3.1との互換性はなく、高価である。
  • 長さが80cm以上であっても信号が弱まらない。

両者ともにメリット・デメリットがあり、Thunderbolt3ではどちらともに選びづらい事情がありました。

この問題を解決するため、Thunderbolt4では「ユニバーサルケーブル」という方式を採用しました。

Thunderbolt4はユニバーサルケーブル方式を採用
 
ケーブル長80cmまではパッシブケーブルとしての機能を持ちつつ、80cmを超えてもUSB2.0以降のバージョンに準拠するUSB Type-Cとして利用できるようになりました。

AnkerのThunderbolt4ケーブル

AnkerのThunderbolt4ケーブル

現在は最長2mのユニバーサルケーブルが販売され、今後は5~50mのケーブルの開発が進められています。

現時点では選択肢が少ないものの、AnkerのThunderbolt4ケーブルがおすすめです。

アクセサリー接続

Thunderbolt4のドックはハブ機能を備え、周辺機器の接続用ポートが3つに増えました。

Thunderbolt4のドッグはハブ機能を搭載

これにより、マウスやキーボード、ヘッドセットといったUSB周辺機器を複数接続でき、快適なPC環境が整えられます。

マクリン
ゲームなど、PC周りのアクセサリが増えがちな人は活用したいですね!

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Thunderbolt4まとめ

本記事は「Thunderbolt 4とはどんな規格? USB-Cや3との違いも丁寧に解説!」について書きました。

  • Thunderbolt4とは、USB-C端子を用いた高速データ伝送技術のこと
  • 主な機能は3つで、ポート機能・ケーブル機能・ドックハブ機能があり、USB4.0に準拠している
  • Thunderboltの最新世代であり、汎用性の高さが特長である

マクリン
セキュリティも向上したThunderbolt4を活用して、快適なPCライフを送りましょう!

どうも、マクリン( @Maku_ring)でした。

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