USB4 (2019, Thunderbolt 3 統合 40Gbps)（ユーエスビーフォー）
USB-IF が 2019 年 8 月 29 日策定の USB4。Intel が USB-IF に Thunderbolt 3 プロトコルを無料公開したことで実現、最大 40Gbps (USB 3.2 Gen 2x2 の 20Gbps の 2 倍)・USB Type-C 専用・USB PD 100W/240W 統合・Thunderbolt 3 機器との互換性 (Thunderbolt 3 アクセサリを USB4 ポートで利用可能)・DisplayPort Alt Mode (8K/60Hz 出力)・PCIe Tunneling (外部 PCIe 機器の接続) で、Apple Silicon Mac M1+ (2020-2024)・Intel Tiger Lake 11th Gen+ (2020-)・AMD Ryzen 7000+ (2022-) で採用。
概要
USB4 は、USB-IF が 2019 年 8 月 29 日策定の USB 規格で、Intel が USB-IF に Thunderbolt 3 プロトコル (2015 年 6 月・40Gbps・Intel + Apple 独占規格、Mac の Thunderbolt エコシステムの基盤) を無料公開したことで実現した革新的規格、最大 40Gbps (USB 3.2 Gen 2x2 の 20Gbps の 2 倍に高速化)・USB Type-C 専用 (Type-A 非対応、USB-C コネクタの 4 ペア信号線を全活用)・USB PD 100W/240W 統合 (USB PD 3.0 100W + USB PD 3.1 EPR 240W 2021 年策定後の追加対応)・Thunderbolt 3 機器との互換性 (Thunderbolt 3 アクセサリ・ドック・eGPU を USB4 ポートで利用可能、業界統一の革命的進化)・DisplayPort Alt Mode (8K/60Hz 出力、DisplayPort 1.4 + DSC 圧縮)・PCIe Tunneling (外部 PCIe 機器の接続、eGPU・NVMe SSD 等)・USB 3.2 Tunneling (USB 3.2 機器の互換性確保) で、Apple Silicon Mac M1+ (2020 年 11 月、Apple Silicon M1 採用 MacBook Air/Pro 13・Mac mini)・Apple Silicon Mac M2/M3/M4 シリーズ (2022-2024)・Intel Tiger Lake 11th Gen (2020 年 9 月発売、Intel Core i7-1185G7 等のノートPC 用 CPU)・Intel Alder Lake 12th Gen+ (2021-)・AMD Ryzen 7000/8000/9000 シリーズ (2022-2024) で採用された現代 USB エコシステムの最先端規格として位置付けられる重要な仕様です。USB-IF と Intel は 2019 年に Thunderbolt 3 (2015、40Gbps、Intel 独占規格・Intel + Apple 共同開発・Mac の Thunderbolt エコシステムの基盤) を USB4 (USB-IF 業界標準・無料公開・全 USB ライセンシーが利用可能) として統合する戦略合意、Intel が Thunderbolt 3 プロトコルを USB-IF に無料公開することで USB4 は Thunderbolt 3 と同等の 40Gbps 帯域 + USB Type-C 専用 + Thunderbolt 3 互換性を実現、Apple Silicon Mac M1+ (2020 年 11 月、Apple Silicon 系列の初代)・Intel Tiger Lake 11th Gen (2020 年 9 月、Intel Core i7-1185G7・i7-1165G7 等のノートPC 用 CPU、Lenovo ThinkPad X1 Carbon Gen 9・Dell XPS 13 9300 等で採用) で大衆化、USB-C エコシステムの本格進化を実現、その後 USB4 v2.0 (2022 年 9 月策定・80Gbps、Thunderbolt 5 と同等)・Thunderbolt 4 (2020 年 7 月・40Gbps、USB4 認証要件強化版)・Thunderbolt 5 (2023 年 9 月・80/120Gbps) と進化が続いています。
主な特徴・仕組み
- 策定: 2019 年 8 月 29 日 USB-IF
- 最大帯域: 40Gbps (USB 3.2 Gen 2x2 の 2 倍)
- コネクタ: USB Type-C 専用 (Type-A 非対応)
- 基盤: Thunderbolt 3 プロトコル (Intel が USB-IF に無料公開)
- USB PD: 100W (PD 3.0) + 240W (PD 3.1 EPR、2021 年追加)
- Thunderbolt 3 互換: TB3 アクセサリ・ドック・eGPU 利用可
- DisplayPort Alt Mode: 8K/60Hz (DP 1.4 + DSC)
- PCIe Tunneling: 外部 PCIe 機器接続 (eGPU 等)
- USB 3.2 Tunneling: USB 3.2 互換性確保
- 対応 CPU: Apple M1+ (2020)・Intel Tiger Lake+ (2020)・AMD Ryzen 7000+ (2022)
- 後継: USB4 v2.0 (2022、80Gbps)
スペック比較表 (USB4 vs Thunderbolt 4 vs 5)
| 規格 | 年 | 帯域 | コネクタ |
|---|---|---|---|
| USB4 | 2019 | 40Gbps | USB-C |
| Thunderbolt 4 | 2020 | 40Gbps (認証強化) | USB-C |
| USB4 v2.0 | 2022 | 80Gbps | USB-C |
| Thunderbolt 5 | 2023 | 80/120Gbps | USB-C |
具体例・対応技術 / 採用機種
- Apple Silicon Mac M1+ (2020 年 11 月): USB4 採用 Mac 初代
- Intel Tiger Lake 11th Gen (2020 年 9 月): USB4 採用 Intel ノートPC
- Apple Mac mini M4 (2024): USB4 × 3 ポート + Thunderbolt 4
- AMD Ryzen 7000 (2022 年 9 月): USB4 対応 AMD CPU
- CalDigit TS4 (2022): USB4 / Thunderbolt 4 Hub
自作PCでの選び方・注意点
USB4 (2019) は 2026 年現在、自作 PC のハイエンドマザーボード・ノートPC・タブレット (iPad Pro M4)・Apple Silicon Mac の標準規格として確立、自作 PC ユーザーがハイエンド USB-C 環境を構築する場合の必須選択肢。USB4 対応の自作 PC マザーボードは AMD Ryzen 7000/8000/9000 シリーズ + B650・X670E・X870E マザーボード (USB4 ヘッダ + 専用 USB-C ポート)・Intel Core Ultra 200 + LGA1851 マザーボード (Z890 等、USB4 内蔵)・Apple Mac mini M4 (¥84,800・USB4 × 3) などの選択肢、価格帯 ¥30,000-100,000 でハイエンド USB4 環境を実現可能。AI 時代の 2026 年現在、USB4 の活用は (1) 外付け NVMe SSD: Samsung X5 (Thunderbolt 3、USB4 互換)・SanDisk Pro-Blade SSD (3,000MB/s)・(2) eGPU: Razer Core X Chroma (Thunderbolt 4、USB4 互換)・Sonnet eGPU・(3) USB4 ドッキングステーション: CalDigit TS4 (¥49,800・18 ポート)・OWC Thunderbolt 4 Hub (¥24,800)・(4) 8K モニタ: USB-C 単線接続 (DisplayPort Alt Mode 経由)・(5) iPad Pro M4 + USB4 外部モニタ拡張表示・(6) Apple Vision Pro USB-C 周辺機器 などの幅広い用途で実用価値高い。USB4 の歴史的意義は、(1) Intel Thunderbolt 3 を USB-IF に無料公開することで業界統一を実現した功績・(2) USB 速度を 40Gbps に大幅高速化した功績・(3) USB-C 1 ポートで USB + DisplayPort + USB PD + PCIe Tunneling の 4 機能を統合した功績・(4) Apple Silicon Mac エコシステムの基盤を提供した功績で、現代 USB エコシステムの最先端規格として位置付け。Thunderbolt 4 (2020 年 7 月、Intel が USB4 認証要件を強化した版・40Gbps 保証・USB PD 100W 必須・4K×2 or 8K×1 モニタ必須・PCIe 32Gbps 必須等の厳格化) は USB4 のプレミアム認証版、Thunderbolt 5 (2023 年 9 月、80/120Gbps) は USB4 v2.0 (2022 年策定・80Gbps) のプレミアム認証版という関係性。
関連用語との違い
- USB 3.2 Gen 2x2 (2017): 親、20Gbps
- Thunderbolt 4 (2020): USB4 プレミアム認証版
- USB4 v2.0 (2022): 後継、80Gbps
よくある質問（FAQ）
Q1: USB4 と Thunderbolt 4 の違い? A: USB4 = USB-IF 業界標準・無料公開・全 USB ライセンシー利用可、Thunderbolt 4 = Intel が USB4 認証要件を強化した版 (40Gbps 保証・USB PD 100W 必須・モニタ・PCIe 等の必須要件)、Thunderbolt 4 は USB4 のプレミアム版。
Q2: AMD CPU で USB4 は? A: AMD Ryzen 7000 シリーズ (2022 年 9 月)・8000 シリーズ (2024)・9000 シリーズ (2024) で USB4 対応、AMD X670E・X870E マザーボードに USB4 ポート搭載が増加、Intel 限定ではなく業界全体で USB4 普及。
Q3: USB4 で eGPU は使える? A: USB4 は PCIe Tunneling を統合、Thunderbolt 4 互換性で Thunderbolt 3/4 eGPU (Razer Core X Chroma 等) を利用可能、PCIe 32Gbps 経由で外付け GPU を接続可能、ただし NVIDIA RTX 4090 等の最新 GPU では帯域不足。
まとめ
- USB4 = 2019 年 8 月策定、Thunderbolt 3 統合 40Gbps
- USB Type-C 専用・USB PD 100W/240W・Thunderbolt 3 互換
- Apple M1+ (2020)・Intel Tiger Lake (2020)・AMD Ryzen 7000+ で採用
- USB4 v2.0 (2022 年 80Gbps)・Thunderbolt 4/5 へ進化