最近のパソコンや関連機器で増えているUSB-Cや、Thunderbolt 3についてとりあげます。便利な拡張ドック（USB-Cハブ）の紹介や、おすすめの便利機能、さらにはすこしややこしい仕様の解説まで。
神戸ファインダーをご覧いただきありがとうございます。Aki（@Aki_for_fun）です。
パソコンを使っていて最近すごく便利に感じているのが「Thunderbolt 3」です。便利な反面、その仕様に関してはすこしややこしいところもあるので、この記事ではThunderbolt 3やUSB Type-Cの魅力と、その利用の注意点についてお伝えします。
Thunderbolt 3 とは
Thunderbolt 3 は超高速通信で多機能
Thunderbolt 3は一部のUSB Type-Cが対応する高速通信規格のことです。最大転送速度40Gbpsのデータ通信に対応します。ふつうのUSB Type-Cは10Gbpsの転送速度が限界であるのに対してThunderbolt 3に対応する場合はその4倍の速度が出ます。
Thunderbolt 3は通信規格のことで、ケーブルや機器のポートの形状としてはUSB Type-Cのかたちです。つまりUSB-Cの一種と考えてもらえれば大丈夫です。平たい楕円軽形のコネクタで上下の区別なく使えます。
そしてThunderbolt 3のケーブルやポートには雷のマークが記載されています。まさにサンダーのイメージですね。
Thunderbolt 3とは、「USB Type-Cの高速通信規格」であると説明しましたが、実際には単なるデータ通信にとどまらず多機能でとても便利なものです。
Thunderbolt 3 でできること
- 最大40Gbps /20Gbps のデータ通信
- 最大100Wの電力供給・充電
- 映像の出入力（5K×1、または4K×2）
- 最大6台のデバイスのデイジーチェーン接続
- 外部GPU接続
- 10GbEのネットワーク接続
基本的にはUSB-Cの良いところをギュッとまとめた規格がThunderbolt3です。仕様についてはIntelの資料がわかりやすいです（ThunderboltはIntelとAppleが共同開発しました）。
参考：Thunderbolt™ 3 Technology Overview Brief – Intel
USBの種類と進化の歴史
USBの種類・機能
Thunderbolt 3をより理解するためにUSBとはどのようなものなのかについて情報を整理しましょう。
USBには2.0や3.1など様々な世代ごとの規格があり、それによって性能に差があります。基本的に数字が大きいほど新しく高性能です。同じUSB-Cでもそれぞれ世代が異なることもあります。Type-Cが準拠しているのは基本的にUSB3.2 Gen.1やUSB3.2 Gen.2（※）です。
USB 性能比較表
| USBの規格 | データの最大転送速度 |
|---|---|
| USB2.0 | 480Mbps |
| USB3.0 / USB 3.1 Gen.1 / USB 3.2 Gen.1 | 5Gbps |
| USB 3.1 Gen.2 / USB3.2 Gen.2 | 10Gbps |
| USB 3.2 Gen 2×2 | 20Gbps |
※USBは同じ規格のものが後から名称変更されたため、同じ規格のものが複数の名前で呼ばれています。上の表で同じ行に記載している規格はどれも同じものを指します。
USBは原則として下位互換性があります。そのため規格が異なっていても使えますが、その場合は下位の規格に合わせた通信速度に制限されます。
形状による違い・USB Type-Cのメリット
USBには様々な形状があります。
- USB Type-A
- USB Type-B
- USB Type-C
- Mini USB Type-B
- micro USB Type-B
- micro USB Type-B SuperSpeed
パソコン機器関連でおそらく最も一般的なものがUSB Type-A、ほかにはプリンターやスキャナーなどの大型機器に使われているType-B、コンデジやモバイルバッテリーなどの小型機器に使われているMini USB Type-Bなど、様々な種類があります。そんななか新しく登場したのがUSB Type-Cです。
画像：USB Type-Cと（左）USB Type-A（右）
USB Type-Cは楕円形の小型コネクタです。Type-AなどほかのUSBとはちがって上下の区別がありません。抜き差しがしやすくて便利です。
USB Type-Cの良いところ
- USB 3.2 Gen.2対応！データ転送速度 最大10Gbps
- USB PD（Power Delivery）対応！双方向・大容量の電力供給が可能
- オルタネートモード対応！映像信号やThunderbolt 3の通信規格を利用可能
- コネクタの上下の区別がなく使える
Type-Cの登場によって、データ通信の高速化、給電の利便性向上、対応できる信号の多様化などが進みました（後ほど具体的に説明します）。
ただし、これらの機能はあくまで対応できる可能性があるというだけで、すべてのUSB-Cがあらゆる機能に対応しているわけではありません。それぞれの機器やケーブルによって異なるので、利用の際は製品の説明書などで仕様をよく確認しなければなりません。だからこそ同じUSB-CでもThunderbolt 3対応かどうかが区別して表記されるわけです。
参考：USB Type-C とは？Type-Cケーブルのご紹介 | エレコム
参考：『USB』の違いってなに？ Type-C、micro USB、USB3.0など各ケーブルと対応機種は…｜TIME＆SPACE by KDDI
以上のことをふまえてもう一度Thunderbolt 3とは何なのかを整理しましょう。
一般的にThunderbolt 3と呼ばれているものは、Thunderbolt 3のオルタネートモードに対応したUSB-Cのことです。様々な仕様が混在するUSB-CのなかでもThunderbolt 3に対応するものは特に高性能です。
Thunderbolt 3 でできること（再掲）
- 最大40Gbps /20Gbps のデータ通信
- 最大100Wの電力供給・充電
- 映像の出入力（5K×1、または4K×2）
- 最大6台のデバイスのデイジーチェーン接続
- 外部GPU接続
- 10GbEのネットワーク接続
※以上のうち、「最大100ワットの電力供給・充電」や「映像の出入力」、「ドッキングステーションによる多数の周辺機器との接続」などはThunderbolt 3と記載されていないUSB-Cでも対応できる場合があります。
なお、データ転送の最高速度はUSB 3.1 Gen2が10Gbpsに制限されるのに対して、Thunderbolt3は40Gbpsです。つまり高速な外部ドライブの性能をいかんなく発揮することができます。映像出力もUSB 3.1 Gen2では4K×1が上限ですが、Thunderbolt 3ならば5K×1、または4K×2をサポートします。
参考：分かりにくいThunderbolt 3とUSB Type-Cの違いを詳しく解説
Thunderbolt 3 の良いところ・おすすめの活用方法
実際のところThunderbolt 3を利用することでどのようなメリットがあるのでしょうか。主なものについてご紹介します。
1本のケーブルで映像・電源・データ通信の三役を兼ね備える
AppleのMacBook ProのようなThunderbolt 3のポートを搭載したパソコンであれば、同じく対応のディスプレイとあわせることでとても便利に使えます。ひとつのケーブルで映像・電源・データ通信の役割を兼ねることができます。
ケーブル1本でモニターに映像出力。モニターに接続したUSB機器との通信や電源供給も可能。
上の画像のように、Thunderbolt 3のケーブルでつなげばモニターに映像を出すことはもちろんモニター側からパソコンに給電も行われます。さらにUSBのデータ通信も行えるのでモニター側に繋いだ外部ストレージや受信機をPCからアクセスできるようになります。
なので例えば外出の際はノートパソコンを外に持ち出して、自宅に帰ってきたらケーブル1本を繋ぐだけで様々な機器のセットアップが完了するという使い方ができます。
もちろん電源供給やデータ通信など個別の目的で使うこともできる。
Thunderbolt 3ならひとつのケーブルが電源やデータ通信など多目的に使えます。ごちゃごちゃになりがちな周辺機器がすっきりします。
2016年にAppleがMacBook ProのインターフェイスをThunderbolt3だけにした際は大きな反響を呼びました。まだまだUSB-Cの周辺機器が少なかったこともあり、当時は時代の先取りすぎという批判もありました。
しかし、現在は対応機器が増えてThunderbolt 3を活用してとても便利に運用できるようになりました。いまはMacだけでなく、WindowsのパソコンでもThunderbolt 3を備えているものが数多くあります。わたしが使っているデスクトップのPCもThunderbolt 3のポートをふたつ備えています。
Thunderbolt 3 ドックで拡張性がぐんと上がる！
Thunderbolt 3は単体でも多機能につかうことができますが、拡張ドッキングステーション（拡張ドック・拡張ハブ）とあわせることでも使い勝手が向上します。
こちらはわたしが使っているHyperDriveのUSB-Cドックです。パソコンのThunderbolt 3ポートにつなぐことでインターフェイスを拡張できます。
これひとつで、USB-AやSD/micro SDカードリーダー（UHS-Ⅱ対応）、映像のHDMI、DisplayPort、さらにはイーサネットのLANポートまで接続できるようになります。
あるいはThunderbolt 3の高速通信を活用して外付けのドライブを繋ぐのもおすすめです。わたしが使っているのはG-technology G-RAID。
わたしはG-RAIDをまずPCのThunderbolt 3ポートに接続し、G-RAIDにHyperDriveの拡張ドックを繋いで利用しています。
このようにデイジーチェーン、つまり数珠つなぎのようにして機器を接続することもできます。
Thunderbolt 3搭載パソコンを使うのであれば、「拡張ドック」や「USB-Cハブ」と呼ばれる製品をぜひ手に入れるべきです。特に最近のMacBookやiMacを使う場合、必須級のアイテムとも言えます。Mac向けにデザインされたものもあるので、機能だけでなく見た目としてもスタイリッシュなものを手に入れることができます。
人気のThunderbolt 3ドック↓
追記（2020年1月27日）：ウェスタンデジタルさんがツイッターで良さそうな製品を紹介していたので追記します。WD_BLACK D50 Game Dock。NVMeのSSDが内蔵したモデルもあるようです。
iMac用USB-Cハブ↓
Mac mini用USB-Cハブ↓
MacBookほかノートPC用USB-Cハブ↓
外付けGPUでグラフィックス性能を強化
Thunderbolt 3を利用すればグラフィックスカードを外付けすることもできます。
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10GbEネットワーク接続でNASの高速化
Thunderbolt 3は10GbEのネットワーク接続も可能です。ふつうのインターネットを利用するぶんには10GbEにするメリットはあまりないらしいのですが、NASの高速化にはとても役立ちます。
パソコンにThunderbolt 3のポートがあれば比較的お手軽に10GbEに対応したNAS環境を構築することができます。わたしが実際にやってみた方法については次の記事にまとめました。
参考：NASを高速化！10GbE対応化で写真や動画のデータ管理・バックアップ体制を整えてみた
Thunderbolt 3 ケーブルの注意点
Thunderbolt 3を利用する場合、ケーブル選びにすこし注意が必要です。ひとくちにThunderbolt 3のケーブルと言っても種類によって速度の上限に差があったり、下位互換性をもたないものがあるからです。
Thunderbolt 3は最高40Gbpsの速度が出ますが、ケーブルによっては20Gbpsが上限です。これはケーブルによって異なるので仕様をよく確認しておきましょう（とはいえ20Gbpsでも非常に高速なのであまり困ることはないと思います）。
また、Thunderbolt 3は原則としては下位互換性をもつように設計されているのですが、一部のThunderbolt 3ケーブルはThunderbolt 3専用として設計されていて、一般的なUSB-C用のケーブルとしては使えないものがあります。
Thunderbolt 3のケーブルを選ぶときは、用途に応じて、速度・互換性・ケーブルの長さの3点に着目しながら選ぶと良いでしょう。
わたしの使っているおすすめのThunderbolt 3ケーブルはCablemattersの製品です。2mの長めのタイプがあるので使い勝手がよく重宝しています。
TREBLEETというブランドであれば3mのものもあるようです。
なにかThunderbolt 3対応製品を買った場合は、それ用に使えるきちんとした性能のケーブルが付属することが多いので、ほかと混ざってわからなくならないようにしましょう。短いケーブルでよければたくさん発売されているので値段や性能でちょうど良いものを選べば大丈夫です。
※ケーブルにはアクティブかパッシブかという話があるのですが、一般的な利用者の立場からするとあまり気にしなくて良い要素です。設計の技術的な話としては、ケーブルは短いほうがきちんと性能が発揮されるそうです。長いケーブルで速度が40Gbps出て下位互換性もあるのが理想ですが、なかなかその3つを兼ね備えるものを作るのは難しく、コストがかさむので高額になる傾向にあります。なのでThunderbolt3のケーブルでなにか接続の問題があれば短いケーブルに換えてみると解決することが多いです。
Thunderbolt 3 搭載のパソコン
Thunderbolt 3を備えたパソコンをご紹介します。
AppleのMacであれば最近のものはだいたいどれもThunderbolt 3が使えます。Thunderbolt 3に集約されていてほかのインターフェイスが省かれているので上述したような、ハブ・拡張ドックとあわせて利用することをおすすめします。
Windows PCの場合、もう少し多様な種類があります。Thunderbolt 3はどちらかというと高級なモデルに多く搭載されています。
Thunderbolt 3 搭載Windows ノートPCの例
Thunderbolt 3 搭載 Windows デスクトップPCの例
Thunderbolt 3 拡張カード
WindowsのデスクトップPCであれば、拡張カードでThunderbolt 3を増設することもできます。
ASUS ThunderboltEX 3-TR PD3.0 100W 給電対応 Thunderbolt3 増設 PCIE 拡張ボード
ASRock 拡張インターフェースボード Thunderbolt 3 AIC R2.0
参考：ASRock Thunderbolt 3 AIC R2.0
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