USB-Cの仕様を見ると、データ転送用のSuperSpeed差動ペアが4つあることがわかります。https://en.wikipedia.org/wiki/USB-C#仕様Wikipedia の記事には、USB 3.1 モードではこれらのペアのうち 2 つだけが使用されるとも記載されていますが、これは非常に奇妙だと思います。
この質問では（銅線上の Thunderbolt 3 が USB 3.1 よりも高速なのはなぜですか?）に最近尋ねたところ、Ali Chenは、Thunderbolt 3 over USB-Cはこれらのペアの両方を使用するが、USB 3.1は使用しないと答えました。Thunderbolt 3をUSB-C経由で実行できることは知っています。どれでも高品質の USB-C ケーブルなので、必要なワイヤーがすべて揃っている必要があります。標準の USB 3.1 over Type C では、データ転送を 2 倍にするために、なぜ両方のペアを使用しないのでしょうか?
答え1
USB 3.1 Gen 2（SuperSpeed+、10Gbps）は、既存 USB 3.0 ケーブル（5つの追加接点があるもの）同様にUSB タイプ C ケーブル。
既存の USB 3.0 ケーブル (タイプ A および B コネクタ付きケーブル、およびマイクロ A および B のバリエーション) には、スーパースピードのペア 1 組 (Tx ペアと Rx ペア) しか含まれていないため、USB 3.1 Gen 2 では、その 1 組のペアのみを使用して、既存の USB 3.0 ケーブルで動作させることができます。そのため、USB 3.1 Gen 2 をタイプ C コネクタ付きのケーブルで実行する場合でも、スーパースピードのペア 1 組のみが使用されます。これにより、片端にタイプ C コネクタ、もう片端に以前の USB 3.0 スタイルのタイプ A、B、マイクロ A、またはマイクロ B コネクタを備えた USB 3.0/3.1 対応ケーブルを使用することもできます。
ここで、次のような疑問が湧いてくるかもしれません。「USB Implementers Forum (USB-IF、USB 標準コンソーシアム) は、Type C コネクタで超高速のペア オブ ペアの両方を使用する、10Gbps よりもさらに高速な USB プロトコルを定義しなかったのはなぜですか?」これは妥当な疑問ですが、推測は控えたいと思います。これは、2 つの独立した送信データ ストリームと受信データ ストリームを調整する必要があるという点で、以前の USB PHY 設計からの大きな逸脱であったことは間違いありません。事実上、これは一種のパラレル インターフェイスになりますが、USB は従来、名目上はシリアルでした。
あなたの質問の仕方から、いくつかの誤解が生じる可能性があることがわかりました。ここでそれらについて説明したいと思います。
高品質のUSB-CケーブルであればThunderbolt 3を使用できることはわかっている
それは正しくありません。Thunderbolt 3に適さない高品質のUSB Type C準拠ケーブルが多数あります。Thunderbolt 3では、パッシブケーブルの場合、ケーブル長は0.5m以下に制限されています。それよりも長いケーブル（2mなど）を使用する場合は、より高価なケーブルが必要です。アクティブケーブル（信号処理を支援するための特殊な IC チップが内蔵されたケーブル）。
標準USB-Cではなぜ両方のペアを使用しないのか
USB-C はプロトコルではありません。USB タイプ C はコネクタとケーブル仕様の名前であり、それらのコネクタとケーブルで使用されるプロトコルの名前ではありません。タイプ C ケーブルで USB プロトコルを実行する場合、USB 3.1 Gen 2 (10Gbps「SuperSpeed+」)、またはそれ以前のバージョンの USB を使用します。
答え2
USB 3.1 は USB 標準であるため、1 つのレーン (Tx ペアと Rx ペア) を使用し、1 つの Rx+Tx のみを使用します。すべてのオリジナルの USB コネクタ (A、B、microAB) には SS (SuperSpeed) コンタクトが 1 組しかなく、USB ハードウェア アーキテクチャ全体は 1 つのシングル レーン設計にのみ焦点を当てています。
より多くのレーンを並列で使用するには、レーンの同期や、個々のリンク層の管理、バッファ クレジットの交換とエラー回復、リンク トレーニング、個々のチャネルの電気的最適化に関連するその他の問題に対処する方法に関するハードウェア データ パイプの追加のアーキテクチャ要素が必要です。これらすべてを実行すると、「Thunderbolt」になります。または、次のようなものになります。マイクロピ。
Type-C コネクタは、USB 単独よりも幅広い適用性を持つように設計されたコネクタの新しい標準です。Type-C の必要性は、ポータブル電子機器のより小型のフォーム ファクタに適合するように、主にシステム設計によって推進されました。ある意味では、これは USB とはまったく関係がなく、利用可能なすべての超高速レーンを再利用して標準 USB アーキテクチャを変更するという要求は根拠がありません。