最新規格「Thunderbolt 4」　USB4との違いはどこ？

複雑怪奇な規格と仕様のUSB Type-C（タイプC）を理解する連載の3回目。今回は最新のデータ通信規格「Thunderbolt 4」を巡る謎を解き明かしていこう。

パソコンのスペック表でType-C端子の欄に「USB4/Thunderbolt 4」と記載されていることがある（図1）。これを見て、「同じ規格で2つの異なる名称がある」と安易に考えるのは誤り。実はUSB4とThunderbolt 4はまったく別の規格であり、データ通信の信号も異なる。

誤解しやすいのは、どちらの規格も同じType-C端子を使うから（図2）。1つのType-C端子がUSB4とThunderbolt 4を兼ねており、接続する機器に応じて規格が自動的に切り替わる。Type-Cで一番ややこしく、勘違いしやすい点がここだ。

Thunderboltはアップルとインテルが2011年に発表したデータ通信規格。当初はMac（アップルのパソコン）に搭載されていたが、Thunderbolt 3からはWindows機にも搭載されるようになった。さらにThunderbolt 4はUSBの規格に準拠して開発され、USBとの互換性が向上した。

USB4 Gen 2×2と同3×2、Thunderbolt 4の違いを図3にまとめた。最大転送速度は後2者が40Gbpsで同等だが、映像出力や最大ケーブル長ではThunderbolt 4に軍配が上がる。内蔵用インターフェースのPCIeでAI用のグラフィックスボード（eGPU）などを接続できるのもThunderbolt 4の強みだ。

両規格は端子の形状も同じなら、使用するケーブルも基本的に同じ（図4）。Thunderbolt 4に対応するケーブルはUSB4でも使えることが多い（ただし一部例外もある）。

ここまでThunderbolt 4の基本を解説したが、Thunderboltはなじみが薄いのでさらに補足しておきたい。Thunderbolt3と4の違いだ。4は3より速いと思いがちだが、答えは「ノー」。両者はどちらも最大40Gbpsと転送速度に差はない。一方で、USBは3.2 Gen 2×2とUSB4 Gen 3×2でも2倍と、最大転送速度に大きな差がある。

ちなみにThunderbolt3も、4と同様にタイプC端子を使う（図5）。通常はUSB 3.2規格を兼用しており、パソコンのスペック表には「USB 3.2 Gen 2/Thunderbolt 3」といった表記がある。前ページで述べた「USB4/Thunderbolt 4」と同様の関係だ。なおThunderbolt 3では「Thunderboltコントロールセンター」アプリでUSBと機能を切り替える必要がある。

Thunderbolt3と4のスペックを図6にまとめた。Thunderbolt4は映像出力が強化され、専用機器を組み合わせることで4K解像度のディスプレーを2台まで数珠つなぎ（デイジーチェーン）で接続できる。1台に限られるが8K解像度の出力にも対応。また、人工知能（AI）用グラフィックスボードなどを接続するPCIeの速度が3の16Gbpsから2倍の32Gbpsになった。

Thunderboltのケーブルには「パッシブ」と「アクティブ」の2タイプがある（図7）。パッシブは最長0.8メートル、アクティブは最長2メートルとかなり違うのでよく確認する。3と4のケーブルの価格差はそれほどない（図8）。

（ライター　石坂勇三）

［日経PC21 2022年2月号掲載記事を再構成］