すべての PC に少なくとも 1 つのシリアル ポートと 1 つのパラレル ポートが搭載されていた時代がありました。現在、一般的なデスクトップ コンピューターやラップトップ コンピューターにはこれらのポートはありませんが、消費者向けのテクノロジーがシリアル ポートを残したからといって、シリアル ポートが廃止に近いという意味ではありません。
シリアル ポートは、最新のコンピューティングのほとんどよりも古いものですが、今でも機能しています。
いくつかのアイデアは死ぬには良すぎる
シリアル ポートは、より正確には RS-232 と呼ばれ、昔は COM ポートと呼ばれていました。最初の IBM PC は 1981 年に登場しましたが、シリアル ポートは実際には 60 年代のものです。このインターフェースはテレタイプマシンを接続するために設計されました。
これらの初期の PC が登場したとき、成熟し、十分にサポートされているシリアル接続を採用するのは当然のことであり、モデムやマウスの接続など、あらゆる用途に使用されていました。 9 ピン (DB9) コネクタが最もよく知られていますが、一見するとパラレル ポートのように見える 25 ピンのコネクタもありました。
自宅のコンピュータにネットワーク カードが搭載される前は、友人と私は、PC の 2 つのシリアル ポートを接続する特殊なヌル モデム ケーブルを使用してマルチプレイヤー ゲームをプレイしていました。これは、基本的な 2 プレイヤーのデスマッチには十分すぎる速さでした。これのさらに退屈な用途は、PC 間でのファイルの直接転送です。
「シリアル」の実際の意味 (そしてなぜ USB がその概念を置き換えなかったのか)
列をなして行進
「シリアル」という言葉はよく使われますが、それが意味するのは、単一のチャネル上で一度に 1 ビットずつデータを移動するということです。一度に複数のビットを送信できるパラレル接続から一歩後退しているように聞こえるかもしれませんが、シリアル通信には多くの実用的な利点があることがわかります。
シリアル情報を送信するために必要なワイヤの数が減り、ケーブルを長くすることができるため、タイミングの問題が発生する可能性が大幅に低くなります。
クイズ
USB規格とコネクタ
トリビアチャレンジ
不格好な Type-A プラグから超高速 USB4 まで、ユニバーサル シリアル バス革命に関する知識をテストしてください。
歴史コネクタ速度規格ハードウェア
オリジナルの USB 1.0 仕様が正式にリリースされたのは何年ですか?
正しい！ USB 1.0 は、Intel、Compaq、Microsoft などが主導するコンソーシアムによって 1996 年 1 月にリリースされました。これは、初期の PC を悩ませていたシリアル ポート、パラレル ポート、PS/2 コネクタの混沌とした組み合わせを置き換えることを目的としていました。
完全ではありません。USB 1.0 は 1996 年 1 月に発売されました。USB 1.0 は、当時のパーソナル コンピュータ上のレガシー ポートの煩わしいもつれを簡素化するために、Intel と Microsoft を含むコンソーシアムによって開発されました。
「Hi-Speed」USB とも呼ばれる USB 2.0 の最大データ転送速度はどれくらいですか?
正しい！ USB 2.0 の最高速度は 480 Mbps であり、これが 2000 年の発売時に「Hi-Speed」ラベルを獲得した理由です。これは USB 1.1 の 12 Mbps フル スピードの上限を大きく上回るもので、外付けハード ドライブやカメラにとって実用的なものになりました。
不正解です。正解は 480 Mbps です。 USB 2.0 は「Hi-Speed」というブランド名で 2000 年に発売され、USB 1.1 のフル スピード 12 Mbps モードに比べて 40 倍の性能向上を実現し、外部ストレージの実用性を大幅に高めました。
特徴的な 5 ピンの台形形状を特徴とする、携帯電話やカメラ用に特別に設計された USB コネクタのタイプはどれですか?
正しい！ USB Mini-B は、大部分が置き換えられるまで、初期のデジタル カメラや携帯電話の頼りになるコネクタでした。認識可能な 5 ピンの台形デザインが特徴で、USB 2.0 で正式に仕様化されましたが、その後 Micro-B と USB-C に置き換えられました。
正解はUSB Mini-Bです。これは、初期のデジタル カメラや多くの携帯電話の標準コネクタであり、5 ピンの台形形状が特徴です。最終的には、よりスリムな Micro-B コネクタに取って代わられ、より薄型のデバイス設計が可能になりました。
USB 3.0 は、後に USB Implementers Forum によってブランド名が変更されました。現在の正式名称は何ですか?
正しい！ USB-IF は、統一された命名スキームに適合するように、USB 3.0 を USB 3.2 Gen 1 としてブランド変更しました。同じ 5 Gbps の「SuperSpeed」転送速度を依然として提供します。混乱を招く名前の変更は、標準のバージョン管理を合理化することを目的としていましたが、おそらくそれがより複雑になったと考えられます。
完全ではありません。USB 3.0 は現在、正式に USB 3.2 Gen 1 と呼ばれています。USB インプリメンター フォーラムは、統一された名前構造を作成するために USB 3.x ファミリ全体のブランド名を変更しましたが、元の USB 3.0 の 5 Gbps SuperSpeed パフォーマンスは変更されていません。
USB Type-C をこれまでのすべての USB コネクタ タイプと区別する重要な物理的特徴は何ですか?
正しい！ USB Type-C の最も有名な機能は、左右対称のリバーシブル設計で、どちらの向きでも迷うことなく差し込むことができます。 2014 年に導入されたこのコネクタは、古いコネクタよりもはるかに高い電力供給とデータ速度もサポートしており、真のユニバーサル ソリューションとなっています。
際立った特徴は、完全にリバーシブルなデザインです。USB-C プラグをどちらの向きでも挿入できるため、正しい向きを推測する手間が省けます。 2014 年に導入された USB-C は、以前のものよりも高い電力供給とデータ速度もサポートしています。
USB 仕様の開発と発行を担当しているのはどの組織ですか?
正しい！ USB Implementers Forum (USB-IF) は、USB 仕様の維持と推進を目的としてオリジナルの USB 開発者によって設立された非営利組織です。 1995 年に設立され、準拠した製品を認証し、公式 USB ロゴを使用する権利を付与します。
正解は USB-IF (USB Implementers Forum) です。この非営利団体は、Intel や Microsoft など、USB を最初に開発した企業によって 1995 年に設立されました。仕様を維持し、コンプライアンス プログラムを実行し、製品に USB ロゴを付けることを認証します。
USB Power Delivery 3.1 によって導入された、高性能ラップトップの充電を可能にする最大出力はどれくらいですか?
正しい！ 2021 年にリリースされた USB Power Delivery 3.1 は、Extended Power Range (EPR) モードを使用して上限を 240 ワットまで劇的に引き上げました。これは、電力を大量に消費するゲーム用ラップトップやワークステーションを 1 本の USB-C ケーブルで充電するのに十分であり、かさばる独自の充電器に代わるものです。
答えは240ワットです。 2021 年に導入された USB Power Delivery 3.1 には、USB-C ケーブル経由で最大 240 W の拡張電力範囲 (EPR) モードが追加されました。以前の PD バージョンの上限は 100W でしたが、多くの高性能ラップトップには不十分でした。
2019 年にリリースされた USB4 は、USB-IF に寄贈されたどの企業の独自技術に基づいていますか?
正しい！ Intel は Thunderbolt 3 仕様を USB-IF に寄贈し、これが USB4 の基礎となりました。これは、USB4 の最速層 (40 Gbps) が Thunderbolt 3 デバイスと技術的に互換性があり、2 つの規格間の境界線が大幅に曖昧になっていることを意味します。
正解は Intel の Thunderbolt 3 です。Intel は Thunderbolt 3 仕様を USB Implementers Forum に寄贈し、それが USB4 の基礎になりました。 USB4 の最上位速度層である 40 Gbps は Thunderbolt 3 を反映しており、2 つの規格は高度な互換性を共有しています。
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現在、私たちは PC に接続されているほぼすべての種類のデバイスに USB を使用していますが、USB の「S」は「シリアル」を意味します。そのため、現在最も先進的かつ最速のデータ接続テクノロジーであっても、データ伝送に関する同じ中心概念を共有しています。
SATA (Serial-ATA) と PCI Express についても同様です。これらはすべて高速シリアル接続の例です。変わったのはコンセプトではなく実装です。最新の標準では、同じ基本的な考え方に基づいて、複雑なプロトコル、エラー訂正、および高速シグナリングが重ねられています。
RS-232 が他と違うのは、その生々しくてシンプルなことです。基本的に抽象化は行われておらず、それがまさにそれが消滅せず、今でも信じられないほど便利である理由です。
RS-232 は産業とエンジニアリングで死ぬことを拒否します
機械の言語
で スター・ウォーズ：新たなる希望 光沢のある無力なドロイド C-3PO は、砂漠の惑星タトゥイーンで農家が使用している水分補給「蒸発器」を操作できるかどうか尋ねられ、次のように答えます。 「蒸発器です！先生、私の最初の仕事はバイナリ ロード リフターのプログラミングでした。ほとんどの点であなたの蒸発器とよく似ています。」
これを聞くといつもシリアル ポート通信を思い出します。産業用機械、医療機器、実験器具、さらには世界中の何百万もの店舗にある POS システムにさえ RS-232 ポートが使われているからです。
シンプルで信頼性が高く、マニュアルをすべて紛失した場合でも、古いマシンのシリアル ポート通信をリバース エンジニアリングできることがよくあります。少なくとも、私が聞いた話によると、それを理解できるほど賢いわけではありません。ドライバーや特定のオペレーティング システムへの依存がないため、シリアル通信は実際にマシンの基本的な通信方法であり、なくなることは考えられません。
- ブランド
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オイクワン
- ケーブルの種類
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USB-C
最新の PC が古いハードウェアまたは産業用システムと通信できるようにする USB-C – RS-232 ケーブル アダプター。
奥深い魔法は持続する
お使いのラップトップや PC にはシリアル ポートが付属していない可能性があり、マザーボードにはおそらく昔ながらのシリアル ポート ヘッダーを接続する場所がないかもしれませんが、最新のオペレーティング システムが依然として RS-232 をサポートしていると信じたほうがよいでしょう。場合によっては、仮想 COM ポートをエミュレートする必要があります。USB – RS-232 ケーブルを最新の PC に接続すると、通信内容を認識していれば、シリアル ポートを使用して任意のデバイスと問題なく通信できます。
シリアルポートはすぐになくなることはない
プライマリまたはフォールバック通信システムとしてハンブル シリアル ポートのシンプルさ、信頼性、耐久性に依存する産業システムやその他のインフラストラクチャがある限り、これらのコネクタは近い将来にわたって使用され続けるでしょう。 RS-232 がその後に登場した多くの接続規格を超えて生き残り、最終的にはポート界のワニになったとしても私は驚かないでしょう。長い時間が経っても、依然として目的に完全に適合しています。
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