問70
頻出度★☆☆
USB は, PC にハードディスク, プリンタなどの様々な周辺機器を接続できるインタフェースである。USB 2.0 に関する記述のうち, 適切なものはどれか。
平成22年度 秋期 ITパスポート試験 問70
テクノロジ系コンピュータ構成要素 › 入出力デバイス
この問題の解説と、これまでの解答の記録です。
解説
問 70
不正解ア
コネクタ形状は 1 種類に統一されていないので誤り。USB 2.0 では接続する側と接続される側を取り違えないよう、少なくとも 2 種類の形状が使い分けられている。PC や USB ハブのポート側に使う平たい長方形の「Type A」と、プリンタなど周辺機器側に使う四角い「Type B」である。さらに携帯機器やデジタルカメラ向けには小型化した mini-B や micro-B なども規定されており、実際には複数の形状が併存する。形状を分けているおかげで、ホスト側どうし・機器側どうしを誤ってつなぐことがなく、電力供給の向き (ホストから周辺機器へ) も自然に定まる。
不正解イ
データ転送速度を PC 利用者が自分で選んで設定することはできないので誤り。USB では機器を挿した時点でホスト (PC) と周辺機器が自動的に折衝し、双方が対応できる最も速いモードが選ばれる。USB 2.0 で規定されているモードは、Low Speed が 1.5M ビット/秒、Full Speed が 12M ビット/秒、High Speed が 480M ビット/秒の 3 種類で、たとえばマウスなら Low Speed、USB メモリなら High Speed というように機器側の対応能力で決まる。利用者が設定画面から速度を選ぶ操作は存在しない。なお、このように挿すだけで自動認識・自動設定される仕組みをプラグアンドプレイと呼ぶ。
- ウ
正解 正解は「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」。USB のケーブルは、データを送る信号線だけでなく電源線 (＋5V と GND) も一緒に束ねた構造になっている。そのため PC や USB ハブ側のポートは、周辺機器へデータを流すと同時に電力も供給できる。この仕組みを「バスパワー」と呼び、USB 2.0 では 1 ポートあたり最大 500m アンペア (5V で約 2.5 ワット) までを供給できると規定されている。マウス、キーボード、USB メモリ、Web カメラ、小型の外付けドライブのように消費電力がこの範囲に収まる機器は、AC アダプタやコンセントにつながずに USB ケーブル 1 本を挿すだけで動作する。逆に、消費電力がこの上限を超えるプリンタや大型の外付けハードディスクなどは、自前の電源をもつ「セルフパワー」方式となり、別途 AC アダプタが必要になる。設問が「電力消費が少ない周辺機器は」と条件を付けているのは、まさにバスパワーで賄える範囲の機器を指しているからで、この記述は USB 2.0 の仕様どおり適切である。
不正解エ
二重に誤り。まず USB は Universal Serial Bus の略で、データを 1 本の信号線で 1 ビットずつ順番に送るシリアルインタフェースであり、パラレルインタフェースではない。次に、複数の周辺機器を USB ハブなどでつないだ場合、それらは 1 本のバス (共通の伝送路) の帯域を分け合うことになる。したがって複数の機器が同時に大量のデータをやり取りすれば、1 台あたりの実効転送速度は当然遅くなる。速度が遅くならないという結論も成り立たない。
ここがポイント
- USB のバスパワーを押さえる: USB ケーブルは信号線と電源線を兼ね備えるため、消費電力の小さい周辺機器 (マウス、キーボード、USB メモリなど) は AC アダプタ不要で USB ケーブルだけから電力供給を受けて動作する。USB 2.0 の供給上限は 1 ポートあたり 5V・500m アンペア程度で、これを超えるプリンタや大型の外付けハードディスクは自前電源をもつセルフパワー方式となる。
- USB の基本性質を用語で整理する: (1) 名前のとおりシリアル (直列) インタフェースで、バスの帯域を接続機器で共有するため同時利用時は 1 台あたりの速度が落ちる。(2) 接続時にホストと機器が自動折衝して転送モード (USB 2.0 では 1.5M / 12M / 480M ビット/秒) が決まり、利用者は設定しない。(3) 挿すだけで認識・設定されるプラグアンドプレイ、電源を入れたまま抜き差しできるホットプラグに対応する。(4) コネクタは Type A / Type B / mini-B / micro-B など複数の形状がある。
用語