USB 2.0・USB 3.0・eSATA・Thunderbolt・FireWireポートの違いを徹底解説

ノートパソコンでもデスクトップパソコンでも、本体には必ず複数のポート(端子)が搭載されています。これらのポートは形状やサイズがそれぞれ異なり、それぞれに固有の役割を持っています。最新世代のノートPCには、USB 2.0、USB 3.0、eSATA、Thunderbolt、FireWire、Ethernetなど、さまざまな種類のポートが備わっています。外付けハードディスクの接続に最適なポートもあれば、急速充電を可能にするポートもあります。4Kモニターの出力を支えるパワーを持つものもあれば、給電機能を一切持たないものもあります。この記事では、各ポートの種類、転送速度、そして具体的な使い方について詳しく解説します。

こうしたポートの多くは、もともと「データ転送」というひとつの目的のために開発されました。データ転送は日々繰り返される日常的な処理です。転送速度を高め、データの消失や破損といったトラブルを防ぐために、多様な転送用ポートが生まれてきました。その中でも特に有名なのが、USBポート、eSATA、Thunderbolt、そしてFireWireです。適切な機器を適切なポートに接続するだけで、データ転送にかかる時間と手間を劇的に削減できます。

USB 2.0、USB 3.0、eSATA、Thunderbolt、FireWireポートの違いとは?

この記事では各接続ポートの仕様を掘り下げ、あなたにとって最適な組み合わせを見つけるお手伝いをします。

#1. USB 2.0

2000年4月に登場したUSB 2.0は、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)の標準規格で、多くのPCやノートパソコンに数多く搭載されています。USB 2.0ポートは事実上の標準接続方式となっており、ほぼすべての機器が少なくとも1つ(複数搭載している機器も多い)を備えています。端子の内部が白い色をしていることで、見た目で判別できます。

USB 2.0では480Mbps(メガビット毎秒)、つまり約60MB/s(メガバイト毎秒)の速度でデータ転送が可能です。

USB 2.0は、キーボードやマイクといった低帯域幅の機器はもちろん、高精細Webカメラ、プリンター、スキャナー、大容量ストレージシステムなどの高帯域幅機器も難なくサポートできます。

#2. USB 3.0

2008年に登場したUSB 3.0は、1秒間に最大5GBのデータを転送でき、データ転送に革命をもたらしました。前世代のUSB 2.0の約10倍の速度を誇りながら、形状やフォームファクターは同一という点で広く支持されています。端子の内部が青色をしているのが特徴で、簡単に見分けられます。高画質映像の移動や外付けHDDへのバックアップなど、大量データを扱う場面ではこのポートが第一候補となるでしょう。

USB 3.0ポートの普及に伴い価格も下落し、現時点で最もコストパフォーマンスに優れたポートとなっています。後方互換性にも対応しており、USB 3.0ハブにUSB 2.0機器を接続することも可能です(ただし転送速度は低下します)。

しかし近年では、USB 3.1および3.2 SuperSpeed+ポートが脚光を浴びています。これらのポートは理論上、1秒あたりそれぞれ10GB、20GBのデータを転送できます。

USB 2.0と3.0には2つの形状があります。より一般的なのは標準的なUSB Type-Aで、もう一方のUSB Type-Bは限られた場面でのみ使用されます。

#3. USB Type-A

USB Type-Aコネクタは、平たく長方形の形状で最も認知度が高いコネクタです。世界で最も広く使われており、ほぼすべてのノートパソコンやデスクトップPCに搭載されています。テレビ、メディアプレーヤー、ゲーム機、ホームAVレシーバー、カーステレオなど、多くの機器もこのタイプのポートを採用しています。

#4. USB Type-B

「USBスタンダードBコネクタ」とも呼ばれ、角がわずかに面取られた四角い形状が特徴です。このスタイルは主にプリンターやスキャナーなどの周辺機器との接続に使われます。

#5. eSATAポート

eSATAは「external Serial Advanced Technology Attachment(外付けシリアルATA)」の略称です。通常のSATAコネクタが内蔵HDDをパソコンに接続するために使われるのに対し、eSATAは外付けハードディスクやSSDをシステムに接続するために設計された堅牢なSATAコネクタです。ほとんどのマザーボードはSATAインターフェース経由でシステムと接続されています。

eSATAポートでは、最大3Gbpsの速度でパソコンから周辺機器へのデータ転送が可能です。

USB 3.0の登場によりeSATAは時代遅れに思われるかもしれませんが、企業環境ではむしろ存在感を高めています。セキュリティ対策としてロックダウンされがちなUSBポートの代わりに、IT管理者がこのポートを通じて外部ストレージを容易に提供できるためです。

USBに対するeSATAの最大の弱点は、外部機器へ給電できないことでした。しかし、2009年に登場したeSATAp(eSATA/USBコンボ)コネクタによってこの課題は解決されました。後方互換性を活かして給電を行います。

ノートパソコンでは、eSATApは通常5Vの電力を2.5インチHDD/SSDに供給します。一方、デスクトップPCでは、3.5インチHDD/SSDや5.25インチ光学ドライブといった大型機器に対して、最大12Vまで供給できます。

#6. Thunderbolt(サンダーボルト)ポート

Intelが開発したThunderboltポートは、現在急速に普及しつつある最新の接続方式のひとつです。当初はかなりニッチな規格でしたが、近年ではウルトラ薄型ノートPCやハイエンド機器に広く採用されています。この高速接続は他のどの標準ポートよりも大幅な進化であり、1本の細いチャネルを通じて従来の2倍のデータを送信できます。Mini DisplayPortとPCI Expressを統合した、新しいシリアルデータインターフェースを実現しています。さらに、最大6台までの周辺機器(ストレージやモニターなど)をデイジーチェーン接続できるのも大きな特長です。

データ転送速度の面では、ThunderboltはUSBやeSATAを大きく引き離しています。1秒あたり約40GBのデータ転送が可能です。ケーブル自体は一見高価ですが、膨大なデータを転送しながら4Kディスプレイを駆動したいなら、Thunderboltほど心強い存在はありません。適切なアダプターがあれば、USBやFireWireの周辺機器もThunderbolt経由で接続できます。

#7. Thunderbolt 1

2011年に登場したThunderbolt 1は、Mini DisplayPortコネクタを採用していました。初代Thunderboltには2つの独立したチャネルがあり、それぞれ10Gbpsの転送速度を備えていたため、合計20Gbpsの一方向帯域幅を実現していました。

#8. Thunderbolt 2

Thunderbolt 2は第2世代の接続規格で、リンクアグリゲーション方式によって2つの10Gbpsチャネルを1つの双方向20Gbpsチャネルに統合し、帯域幅を2倍にしました。転送可能なデータ総量自体は変わっていませんが、単一チャネルからの出力が2倍になっています。これにより、1本のコネクタで4Kディスプレイやその他のストレージ機器を駆動できるようになりました。

#9. Thunderbolt 3(Type-C)

Thunderbolt 3は、USB Type-Cコネクタを採用し、最先端の速度と汎用性を提供します。

物理的には2つの20Gbps双方向チャネルを持ち、これらを1つの論理双方向チャネルとして統合することで、帯域幅は40Gbpsに倍増します。PCI Express 3.0 x4、HDMI 2.0、DisplayPort 1.2、USB 3.1 Gen 2といったプロトコルを活用し、Thunderbolt 2の2倍の帯域幅を実現しています。データ転送、充電、映像出力を、1本の細くコンパクトなコネクタに集約しました。

Intelのデザインチームによれば、現在および将来のほとんどのPC設計でThunderbolt 3ポートがサポートされる予定だといいます。Type-Cポートは新型MacBookシリーズにも採用済みです。他のすべてのポートを不要にできるほど強力であることから、最終的な覇者になる可能性を秘めた規格といえるでしょう。

#10. FireWire(ファイヤワイヤ)

正式名称は「IEEE 1394」。FireWireポートは1980年代後半から1990年代初頭にかけてAppleによって開発されました。今日では、画像や動画といったデジタルファイルの転送に最適であることから、プリンターやスキャナーで活躍しています。音響・映像機器同士を接続して素早く情報を共有する手段としても人気があります。最大63台の機器をデイジーチェーン構成で同時接続できることが最大の強みです。さらに、異なる速度を切り替えられるため、各周辺機器をそれぞれ固有の速度で動作させられる点でも際立っています。

最新版のFireWireでは800Mbpsのデータ転送が可能です。今後、メーカーによる配線の刷新に伴い、3.2Gbpsへの速度向上が期待されています。FireWireはピアツーピア型のコネクタで、たとえば2台のカメラを直接接続した場合、コンピューターを介さずに直接通信できます。これは、通信に必ずコンピューターを必要とするUSB接続とは対照的です。ただし、このコネクタはUSBよりも維持コストが高いため、多くの場面でUSBに取って代わられてきました。

#11. Ethernet(イーサネット)

Ethernetは、この記事で紹介した他のデータ転送ポートとは一線を画す存在です。その形状と用途において独自の地位を確立しています。Ethernet技術は、有線LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、MAN(Metropolitan Area Network)で最も広く利用されており、共通プロトコルを介して機器同士の通信を可能にします。

ご存じのとおり、LANは部屋やオフィスといった狭い範囲をカバーするネットワークで、WANはその名のとおりはるかに広い地理的範囲を対象とします。MANは都市圏内のコンピューターシステム同士を相互接続できます。Ethernetは実のところ、データ伝送のプロセスを制御するプロトコルであり、そのケーブルこそがネットワークを物理的に結び付けているのです。

Ethernetケーブルは長距離にわたって効率的かつ安定的に信号を運べるよう設計されており、物理的にも非常に丈夫で耐久性があります。ただし、ケーブル長には上限が必要です。信号は長距離では減衰したり、近隣機器からの干渉を受けたりするため、両端の機器が互いの信号を明瞭に、遅延なく受信できるようにしなければなりません。共有回線にあまりに多くの機器を接続すると、通信路の奪い合いによる衝突が指数関数的に増加してしまいます。

注意: ほとんどの場合、ポートが理論上サポートする最大速度がそのまま出ることは少なく、実際には記載値の60%〜80%程度になるのが一般的です。

この記事「USB 2.0 vs USB 3.0 vs eSATA vs Thunderbolt vs FireWire」が、ノートパソコンやデスクトップパソコンに搭載されている各種ポートへの理解を深める一助となれば幸いです。