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Thuderbolt 4とUSB Type-Cの違い・Thuderbolt 3との性能の違いについて解説!

Thunderboltが提供されてから、Thunderbolt 2・Thunderbolt 3・Thunderbolt 4とバージョンアップされ、性能を高めています。Thunderbolt3で問題視されていたセキュリティ面も改善され、注目を集めています。

この記事では、Thunderbolt 4の魅力とともにThunderbolt 4対応の周辺機器を紹介します。PCの作業効率を上げたい方や多くの端子を一度に接続したい方は、参考にしてみてください。

目次

Thunderboltとは

まずは、Thunderboltとは何か解説します。Thunderboltを初めて聞いた方やどんな役割を果たすものなのかわからない方などは、是非参考にしてください。

PCと周辺機器を接続する通信規格

Thunderboltとは、IntelとAppleが共同で開発したPCと周辺機器を接続する通信規格を指します。

Thunderboltを使用すると、PCと接続するスマートフォンなどの端末やモニターなどと高速通信でき、容量の大きいデータもすぐに送受信可能です。

Thunderboltが提供されてからThunderbolt 2・Thunderbolt 3・Thunderbolt 4とバージョンアップされており、転送速度が速くなるなど性能を高めています。

ケーブルを差し込む場所が同じなどの理由で、USB Type-Cと同じものと考える方も多いですが、まったくの別物です。本記事後半では、ThunderboltとUSB Type-Cの違いなども解説しているので、是非参考にしてください。

ハブや拡張カードでのポート増設が可能

Thunderboltは、ハブや拡張カードでのポート増設が可能です。

Thunderboltを増設するハブや拡張カードと呼ばれる商品が売っているので、自分のPCに搭載し拡張できます。

ハブでThunderboltを増設する際は、ハブにケーブルを繋ぐだけで簡単に増設できますが、拡張カードで増設する際はマザーボードに取り付けることになるので、パソコン内部の知識が必要です。

PCのThunderboltポート数が少ないと感じても、ハブや拡張カードを使用して増設できるので、わざわざThunderboltポートが多いPCを購入する必要がありません。

また、Thunderboltハブであれば3,000円くらいで購入できるので、コストパフォーマンスにも優れています。Thunderboltはハブや拡張カードで増設できると把握しておきましょう。

ThunderboltとUSB Type-Cの違い

Thuderboltのざっくりとした特徴を解説してきましたが、次にThunderboltとUSB Type-Cの違いを紹介します。

Thuderboltの詳細やUSB Type-Cとの違いが気になる方は、是非参考にしてください。先に、ThunderboltとUSB Type-Cのそれぞれの特徴をお伝えすると、次のとおりです。

コネクタ転送速度USBPD解像度
ThunderboltType-C最大40Gbps100W4Kの1画面または8kの1画面(Thunderbolt 4の場合)
USB Type-CType-C最大20・40Gbps60・100W解像度不問(1画面)

違いを1つずつ解説します。

USB Type-Cは端子の形状

USB Type-Cはただの端子の形状で、Thunderboltのような通信規格を指しているわけではありません。

ThunderboltはType-Cのコネクタに接続できるので、ThunderboltとUSB Type-Cは同じものと認識している方も多いですが、USB Type-Cはただの形状であり、ThunderboltはUSB Type-Cと端末などを繋いでデータを送受信する通信規格です。

このように、USB Type-Cはただの端子の形状を指し、Thunderboltはデータを送受信する通信規格と聞くと、まったく別のものであると認識できます。

Thunderboltは高速通信規格

Thunderboltは、高速通信規格です。

PCとスマートフォンや外付けドライブなどの周辺機器をThunderboltで繋ぐと、大きなデータも高速通信できます。Thunderboltの転送速度は、バージョンによって異なりますが、最新のThunderbolt 4では最大40Gbpsとかなり速い速度で通信可能です。

例えば、Appleから発売されているMacBook ProやMacBook AirにもThunderboltポートは搭載されています。あまり気にしなくても問題ない方は多いので、Thunderboltポートがついていると知らずにMacBookを使っている方も多いです。

解像度が異なる

ThunderboltとUSB Type-Cは、解像度に大きな違いがあります。

USB Type-Cは解像度に規定がなく、映像として映ればUSB Type-Cと呼べるのですが、Thunderboltは4K解像度の画面を2画面または8K解像度の画面を1画面まで出力可能です。

つまり、USB Type-Cは映像として映ればどんな解像度でもUSB Type-Cと呼べるので、商品によって解像度にばらつきがあります。見た目では判断できないので、商品のパッケージや商品説明などをよくみて判断しなくてはなりません。

反対に、Thunderboltは最低でも4Kで映像を表示できないとThunderboltと呼べないので、どのThunderboltケーブルを使っても性能に差がないのが特徴です。

高解像度のディスプレイに映像を映したい方にとって、この違いはかなり大きいと言えます。

Thunderbolt 3とThunderbolt 4の違いを比較

ThunderboltとUSB Type-Cの違いを紹介しましたので、次にThunderbolt 3とThunderbolt 4の違いをお伝えします。

Thunderbolt 3とThunderbolt 4の特徴を比較すると、次のとおりです。

データ転送速度映像出力対応外部転送速度USB4.0仕様との互換性
Thunderbolt 340Gbps4K:1画面PCIe:16Gbps
USB3.2:10Gbps
あり
Thunderbolt 440Gbps4K:2画面
8K:1画面
PCIe:32Gbps
USB3.2:10Gbps
標準

違いを1つずつ解説します。

外部データ転送速度が16Gbpsから32Gbpsへ

まず、Thunderbolt 3の最低外部転送速度は16Gbpsでしたが、Thunderbolt 4では32Gbpsに引き上げられたことが大きな違いです。

Thunderbolt 3の最大外部転送速度は32Gbpsなので、Thunderbolt 4の最低外部転送速度が32Gbpsに引き上げられたことによって、Thunderbolt 4ポートに接続するThunderbolt 3 SSDなどのパフォーマンスを最大限引き出せるようになりました。

Thunderbolt 3 SSDなどの性能を最大限引き出したい方には、大きなメリットです。

4K・1画面出力から4K・2画面出力が可能に

Thunderbolt 3の映像出力対応の要件を見ると4Kの1画面ですが、Thunderbolt 4は4Kの2画面または8Kの1画面に対応しています。

4Kのデュアルディスプレイや8Kのディスプレイで高画質な動画や静止画を楽しみたい方にとっては、大きな違いです。

セキュリティ面がアップ

Thunderbolt 3からThunderbolt 4になったことで、セキュリティ面が強化されました。

2020年頃に、Thunderboltポートを搭載しているPCを標的にした「Thunderspy攻撃」が頻発し、Thunderboltの脆弱性が判明した経緯があるので、このアップデートはかなり大きな違いです。

「Thunderspy攻撃」は、標的にしたPCの内部のデータにアクセスし、データを読み取ると言った内容で、物理的にアクセスすることでパスワードやセキュリティなどに関わらず攻撃できます。

Thunderboltには全部で7つの脆弱性が見つかり、それらの脆弱性を悪用すると、暗号化されたドライブやメモリーからもデータを抜き取ることが可能でした。

「Thunderspy攻撃」の具体的な内容としては、Thunderboltのコントローラーで有効なDMAを利用した攻撃です。

一般的に、データを読み書きする際はCPUで行われますが、ThunderboltのコントローラーでDMAが有効な場合は、コントローラーがメモリから直接データを読み書きします。このようなDMAの特性から、物理的にアクセスされると安易に攻撃されてしまうのです。

そこでThunderbolt 4に「Intel Virtualization Technology for Directed I/O(VT-d)」をベースとしたDMA保護機能を搭載し、物理的なアクセスによるDMAを使った攻撃を防げるようになりました。

上記のとおり、Thunderbolt 3とThunderbolt 4のセキュリティ面の違いはかなり大きいです。

2種類のケーブルが両機能を兼ね備えた1本に

Thunderbolt 3のケーブルは、パッシブケーブルとアクティブケーブルの2種類ありますが、Thunderbolt 4ケーブルはその2種類のケーブルの機能を兼ね備えた1本のケーブルになっています。

Thunderbolt 3とThunderbolt 4の主な機能を比較すると、次のとおりです。

Thunderbolt 3:パッシブケーブル(0.8m以下)・USB 2.0:対応
・USB 3.1:対応
・USB 3.2:対応
・USB4(20Gbps):対応
・USB4(40Gbps):対応
・USB PD:最大60・100W
Thunderbolt 3:パッシブケーブル(1m以上)・USB 2.0:対応
・USB 3.1:1mは対応だが2mは非対応
・USB 3.2:1mは対応だが2mは非対応
・USB4(20Gbps):対応
・USB4(40Gbps):非対応
・USB PD:最大60・100W
Thunderbolt 3:アクティブケーブル・USB 2.0:対応
・USB 3.1:ケーブルによっては非対応
・USB 3.2:ケーブルによっては非対応
・USB4(20Gbps):ケーブルによっては非対応
・USB4(40Gbps):ケーブルによっては非対応
・USB PD:最大60・100W
Thunderbolt 4・USB 2.0:対応
・USB 3.1:対応
・USB 3.2:対応
・USB4(20Gbps):対応
・USB4(40Gbps):対応
・USB PD:最大100W

上記のとおり、Thunderbolt 3はケーブルの長さによって対応できるUSB接続やUSB PDの値が異なるので、全てに対応したい場合は2本所有する必要があります。

しかし、Thunderbolt 4の場合はThunderbolt 3のパッシブケーブルとアクティブケーブルでできる全ての機能を兼ね備えているので、1本所有していれば全てに対応可能です。

また​​、Thunderbolt 3のように長さによって機能に変わりはありません。Thunderbolt 3は長さによって機能が変わるにもかかわらず、一括りに「Thunderbolt 3」とケーブルを販売していたので、利用者も混乱していましたが、Thunderbolt 4にその心配は必要ないです。

Thunderbolt 4ケーブルであれば、0.8mのケーブルでも2mのケーブルでも、USB 2.0・USB 3.1・USB 3.2・USB4に対応しています。

長さに関係なく、どのUSB接続にも対応しているのは、Thunderbolt 3との大きな違いです。

Thunderbolt 4の特徴

USB Type-CやThunderbolt 3と比較し、Thunderbolt 4の魅力をおわかりいただけたと思います。そこで次はThuderbolt4の特徴についてお伝えしていきます。

結局Thunderbolt 4にどんな特徴があるのか気になる方は、是非参考にしてください。先に特徴をまとめてお伝えすると次のとおりです。

  • 接続デバイスを充電する機能を搭載
  • 最大速度40Gbpsの高速データ通信が可能
  • USB PDは最大100W
  • USB4.0仕様との互換性

1つずつ解説します。

接続デバイスを充電する機能を搭載

Thunderbolt 4は、接続デバイスを充電する機能を搭載しているので、PCから電力を供給し、スマホやタブレットなどの充電が可能です。

Thunderbolt 3の用件にUSB PD充電は入っていないので、USB PD充電できなくてもThunderbolt 3と言えるため、PCによってはUSB PD充電できない場合があります

しかし、Thunderbolt 4はUSB PD充電が最低要件なので、Thunderbolt 4が搭載されたPCでは基本的にUSB PD充電できます。

ただ、例外もあるので注意してください。Thunderbolt 4を搭載していても、消費電力が100W以上のPCの場合は、USB PD充電できません。

USB PD充電は100Wが供給できる最大の電力なので、PCの稼働で100W以上消費してしまうと電力の供給が追いつかず、USB PD充電できないからです。

さらに、PCにThunderbolt 4ポートが複数搭載されている場合、全てのThunderbolt 4ポートで充電できるとは限りません。Thunderbolt 4は、どれか1つのポートで充電できれば要件を満たしていることになるからです。

搭載している全てのポートで充電できるPCもあるので、PCを選ぶ際はスペックなどをよく確認しましょう。

最大速度40Gbpsの高速データ通信が可能

Thunderbolt 4は、Thunderbolt 3と同じく最大転送速度が40Gbpsです。

最大転送速度はどちらも40Gbpsと変わりないので、転送の速度に変わりはありません。しかし、Thunderbolt 3とThunderbolt 4のPCIe接続による必要転送速度は、大きく変化しています。

Thunderbolt 3の必要転送速度は16Gbpsなのに対し、Thunderbolt 4は倍の32Gbpsです。Thunderbolt 3のPCIe接続による最大転送速度は32Gbpsなので、Thunderbolt 4はThunderbolt 3の最大速度を最低要件にしていることになります。

そのため、Thunderbolt 4ポートを利用すれば、Thunderbolt 3対応製品のパフォーマンスを最大限引き出すことが可能です。

USB PDは最大100W

Thunderbolt 4のUSB PDは、最大100Wです。Thunderbolt 3も最大100Wですが、ケーブルによってはそもそもUSB PD充電非対応の製品もあります。

Thunderbolt 4ケーブルのUSB PDが100Wなので、さまざまなデバイスを急速充電でき、かなり便利です。充電を忘れていたり気付いたら充電がかなり減っていたりしても、短時間で大きく充電できます。

例えば、iPhoneの純正の充電器は5Wしか出力できませんが、Thunderbolt 4は20倍の100Wで出力可能です。

ただ、USB PDで急速充電する場合は、いくつか注意点があります。1つ目はデバイス自体がUSB PD充電に対応していないと利用できない点です。

全てのデバイスがUSB PD充電に対応しているわけではないので、対応していないデバイスにThunderbolt 4ケーブルを繋いでも、通常のUSBの電力供給内でしか充電できません。

例えば、Amazonが販売しているFire HDシリーズは、USB PD充電非対応なので注意しましょう。

2つ目の注意点は、消費電力が大きいデバイスを充電する場合です。例えば、消費電力が110WのPCにUSB PD100WのThunderbolt 4ケーブルを繋いでも、消費電力が電力の供給を上回ってしまうので、USB PD充電はできません。

USB PD充電する場合は、Thunderbolt 4のUSB PDの値と接続するデバイスの消費電力や必要な電力を確認して行いましょう。

USB4.0仕様との互換性がある

Thunderbolt 4は、USB4.0との互換性の高さが特徴です。

USB4.0は、Thunderbolt 3の仕様をベースに設計されているので、Thunderbolt 3も多少の互換性はあります。しかし、あくまで全くの別物なので、USB4.0対応の製品でThunderbolt 3が確実に使用できるわけではありません。

Thunderbolt 3の仕様をベースに設計されているものの、Thunderbolt 3を必ず使える設計で製造しているわけではないので、Thunderbolt 3の互換性のないUSB4.0製品が存在します。

しかし、Thunderbolt 4はUSB4.0との互換性があるので、安心してUSB4.0製品が利用できるのです。また、Thunderbolt 3との互換性もあるので、USB4.0とThunderbolt 3のどちらも利用できます。

USB4.0で使えるのか気にしなくて良い点は、Thunderbolt 4の大きな特徴です。

【最新】Thunderbolt 4の対応製品を紹介

ここでは、Thunderbolt 4の対応製品を紹介します。Thunderbolt 4のメリットを生かして快適な通信を行いたい方は、Thunderbolt 4に対応した製品を購入しましょう。

紹介するThunderbolt 4の対応製品の種類は、次のとおりです。

  • Thunderbolt 4対応ドッキングステーション・ハブ
  • Thunderbolt 4対応ケーブル
  • Thunderbolt 4対応モニター

1つずつ具体的な製品名を挙げて紹介します。

Thunderbolt 4対応ドッキングステーション・ハブ

ドッキングステーションとは、PCとケーブルを1本繋ぐだけで、HDMI・LAN・Thunderbolt 4ポートなどのさまざまな端子と接続できるようになる製品です。

ドッキングステーションを使用すると、さまざまな端子のケーブルやSDカードなどの周辺機器を1つのドッキングステーションで管理できるので、次のようなメリットがあります。

  • 多くの周辺機器を一度に接続可能
  • 作業スペースの確保
  • パソコン周辺の整理整頓
  • 持ち運ぶ際の片付けが不要

上記のようなメリットがあるので、PCの作業効率を上げたい方や多くの端子を一度に接続したい方などは参考にしてください。

紹介するThunderbolt 4対応のドッキングステーション・ハブは次のとおりです。

  • Anker「PowerExpand Elite 12-in1」
  • Lenovo「ThinkPad Thunderbolt 4 Dock」

1つずつ紹介します。

Anker「PowerExpand Elite 12-in1」

AnkerのPowerExpand Elite 12-in1には、12個のポートが搭載されています。使用できるポートは次のとおりです。

  • Thunderbolt 4 USB-Cポート×2
  • 最大20WのUSB-Cポート
  • 4K対応HDMIポート×2
  • USB-Aポート×4
  • イーサネットポート
  • SDカードスロット
  • オーディオジャック

Thunderbolt 4ポートが4つも搭載されているので、データの高速転送だけでなく、複数の画面出力やデバイスの急速充電なども可能です。

最大90W出力のThunderbolt 4ポートと最大20W出力のUSB PDに対応したUSB-Cポートを搭載しているので、デバイスを急速充電する際は、デバイスによって使い分けられます。

PowerExpand Elite 12-in1は、Thunderbolt 4ポートを搭載したWindows 10搭載のノートPC・macOS 11以降を搭載したMacBookに対応しているので、対象のPCを使用している方は、購入を検討してみてください。

Lenovo「ThinkPad Thunderbolt 4 Dock」

LenovoのThinkPad Thunderbolt 4 Dockは、Thunderbolt 4ポートを2つ搭載しています。その他に搭載しているポートは次のとおりです。

  • マイクロフォンコンボジャック
  • DC-in
  • Thunderbolt 4ポート×2
  • USB Type-C
  • USB Type-A3.1 Gen 2×4
  • DisplayPort1.4×2
  • HDMI2.1
  • ギガビットイーサネット×1

ThinkPad Thunderbolt 4 Dockは、Lenovoから発売されているThinkPadとの親和性が高いドックです。

ThinkPad Thunderbolt 4 DockとThinkPadを接続すると、ドックの電源ボタンとThinkPadの電源ボタンを同期できるので、ドックの電源ボタンを押せばThinkPad本体も起動します。

Thunderbolt 4ポートが2つと少なめですが、ThinkPadを使用している方やThunderbolt 4ポートだけでなくその他のポートも活用したい方にかなりおすすめです。

Thunderbolt 4対応ケーブル

Thunderbolt 4対応ケーブルは、PCとデバイスを繋ぎデータの転送やディスプレイに映像などを表示させるために使用するケーブルです。Thunderbolt 3やUSB4と互換性のあるケーブルなので、幅広い方におすすめできます。

紹介するThunderbolt 4対応ケーブルは、次のとおりです。

  • Cable Matters「107032-BLK」
  • CalDigit「TB4-P08B-540」

1つずつ紹介します。

Cable Matters「107032-BLK」

Cable Mattersの107032-BLKは、認証取得済みのThunderbolt 4ケーブルなので、安心して利用できます。最大40Gbpsの速度でデータ転送可能なので、大容量の画像や写真も高速転送可能です。

Cable Mattersの107032-BLKはUSB PDが100Wなので急速充電にも対応しています。お手持ちのデバイスを急速に充電できるので、自宅だけでなく旅行先や職場などでもかなり便利です。

ドッキングハブステーションは数万円する製品も多いですが、Cable Mattersの107032-BLKはAmazonで2,799円(税込)で購入できます

CalDigit「TB4-P08B-540」

CalDigitのTB4-P08B-540は、0.8m・2mから長さが選べるThunderbolt 4対応ケーブルです。Thunderbolt 4ケーブルなので、もちろん Thunderbolt 3・USB 4・USB 3.2/3.1/3.0などとの互換性があります。

また、Cable Mattersの107032-BLKと同じく、最大100Wの電力を供給できるので、消費電力の大きいPCなども充電可能です。

Amazonで3,850円(税込)という安価な価格で購入できるので、すぐ壊れないか心配する方も多いですが、CalDigitのTB4-P08B-540は2年間の保証付きなので、安心して購入できます。

Thunderbolt 4対応モニター

ここでは、Thunderbolt 4対応モニターを紹介します。Thunderbolt 4に対応したモニターで、高画質な映像や画像を楽しみたい方は、是非参考にしてください。

紹介するThunderbolt 4対応モニターは、次のとおりです。

  • Lenovo「ThinkVision P27u-20」
  • LG「UltraWide™ 40WP95C」

1つずつ紹介します。

Lenovo「ThinkVision P27u-20」

LenovoのThinkVision P27u-20は、Thunderbolt 4ケーブルでPCと接続し、ビデオ信号とデータ信号を同時に転送できるドッキング機能付きモニターです。

三辺狭額縁パネルとスリムなデザインを採用しているので、作業スペースを狭めることなく4Kモニターを設置できるので、作業効率が落ちる心配はありません。

複数台を並べても、1画面として使用できるような設計になっているので、1画面で使う方はもちろん、複数画面を並べて大きく1画面として活用したい方にもおすすめできます。

モニターの角度や高さを調整できる仕様なので、疲労が蓄積しづらい好みの角度で作業可能です。同じ姿勢で長時間作業するような方などは、是非購入を検討してみてください。

LG「UltraWide™ 40WP95C」

LGのUltraWide™ 40WP95Cは、アスペクト比21:9のかなりワイドなThunderbolt 4対応モニターです。

40インチの大画面なので、大きな画面で迫力のある映像を楽しみたい方や、細かい作業を大画面で行いたい方におすすめできます。

解像度は、5,120×2,160の5K2Kとかなり高画質で、現在発売されているワイドモニターの中でもトップクラスの解像度です。

Thunderbolt 4ポートを2つ搭載していたり、USB PDによる急速充電にも対応していたりと、モニターとしてだけでなく、PCなどへの電力の供給もできます。

DCI-P3スペクトルを98%カバーしているので、画像編集などのさまざまな色を使って作業する方にもおすすめです。

まとめ

今回は、Thunderbolt 4の特徴やUSB Type-C・Thunderbolt 3との違いなどを解説してきました。Thunderbolt 4の特徴をもう一度お伝えすると、次のとおりです。

  • 接続デバイスを充電する機能を搭載
  • 最大速度40Gbpsの高速データ通信が可能
  • USB PDは最大100W
  • USB4.0仕様との互換性がある

特に、ケーブルの長さにかかわらずUSB4.0との互換性がある点は、Thunderbolt 3との違いでもあり大きな特徴でもあります。

Thunderbolt 4の特徴を理解して自分に合うと感じた方は、Thunderbolt 4の対応製品などを購入し、作業効率をアップさせましょう。

※この情報は、2022年3月時点のものです。
※本記事は公開・修正時点の情報であり、最新のものとは異なる場合があります。キャンペーンを含む最新情報は各サービスの公式サイトよりご確認ください。

<参考>
Anker公式サイト
CableMatter公式サイト

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