アクティブのThunderbolt 3ケーブルはUSB3.0,USB3.1に非対応の謎

Thunderbolt 3 ケーブルのパッシブとアクティブの違い

Thunderbolt 3 ケーブルには、パッシブとアクティブがあります。

パッシブの Thunderbolt 3 ケーブルは、0.5m 以下であればデータ転送速度 40Gbps 対応、0.5m より長いとデータ転送速度 20Gbps に対応しています。

アクティブの Thunderbolt 3 ケーブルは、長さに関係なくデータ転送速度 40Gbps に対応しています。

パッシブ ・最大データ転送速度 40Gbps(0.5m以下)
・最大データ転送速度 20Gbps(0.5mより長い)
アクティブ ・最大データ転送速度 40Gbps

USB 規格のデータ転送速度の違い

Thunderbolt 3 ケーブルは、USB ケーブルとしても使えます。

USB には、以下の規格があり、各規格のデータ転送速度は以下のとおりです。

規格 データ転送速度
USB 1.1 12Mbps
USB 2.0 480Mbps
USB 3.0 5Gbps
USB 3.1 USB 3.1 Gen1 5Gbps
USB 3.1 Gen2 10Gbps

USB 3.1 の登場により、USB 3.0 は USB 3.1 Gen1 へ変わり、USB 3.1 Gen1 のデータ転送速度が 5Gbps、USB 3.1 Gen2 のデータ転送速度が 10Gbps です。

その後も USB 3.0 という表記は利用されており、USB 3.0 と USB 3.1 Gen1 は同じものとなります。

後にあるウェブサイトから文章を引用し、そこでは USB 3.0 と USB 3.1 で区別されていますので、それに合わせるとします。

このような区別では、USB 3.0 のデータ転送速度は 5Gbps、USB 3.1 のデータ転送速度は 10Gbps です。

USB 3.0 と USB 3.1 に対応しているアクティブの Thunderbolt 3 ケーブルがない

パッシブの Thunderbolt 3 ケーブルには、USB 3.0 と USB 3.1 に対応している製品が見られますが、アクティブの Thunderbolt 3 ケーブルには、USB 3.0 と USB 3.1 に対応している製品が見られません。

USB 2.0 に対応しているアクティブの Thunderbolt 3 ケーブルは見られます。

USB 3.1 は、規格上では USB ケーブルの最大長は 1m までですので、1m より長いアクティブの Thunderbolt 3 ケーブルであれば、USB 3.1 に対応していなくてもおかしくはありません。

しかし、1m のアクティブの Thunderbolt 3 ケーブルでも、USB 3.0 と USB 3.1 に対応している製品が見られません。ちなみに、USB 3.0 は、規格上では USB ケーブルの最大長は 3m までです

CalDigit 社のウェブサイト、 CalDigit | USB-C | Thunderbolt 3 | Cables によると、パッシブとアクティブについて以下のように記載されています。
パッシブ&アクティブケーブル

Thunderbolt 3ケーブルは理論上、USB 3.1、USB 3.0、USB 2.0 Type-Cデバイスと下位互換性があります。つまり、Thunderbolt 3ケーブルをUSB 3.1 Type-Cデバイスで使用することができます。これは、CalDigitの0.5mのThunderbolt 3ケーブルの場合に限られます。CalDigitの1mや2mのケーブルのような長いケーブルは、長距離にわたって最大限の安定性を提供する技術が必要です。そのため、長いケーブルはUSB 3.1やUSB 3.0との下位互換性をサポートしません。これは、市販されている長さの長いThunderbolt 3ケーブルすべてに当てはまります。

パッシブケーブルとアクティブケーブルを区別するために、CalDigitはケーブルがUSB 3.1やUSB 3.0と下位互換性がある場合、 "Thunderbolt 3"の後に "USB-C"を追加します。
要は、CalDigit 社では、パッシブの Thunderbolt 3 ケーブルは長さ 0.5m の製品があり、その製品では USB 3.0 と USB 3.1 に対応しています。

アクティブの Thunderbolt 3 ケーブルには、長さ 1m の製品、長さ 2m の製品があり、これらの製品は USB 3.0 と USB 3.1 に対応していません。

その理由に、長距離にわたって最大限の安定性を提供する技術が必要とありますので、この技術を利用する場合は USB 3.0 と USB 3.1 に対応できなくなるようですが、なぜ対応できなくなるのか不明です。

ちなみに、最大限の安定性を提供する技術とは、Thunderbolt 3 ケーブルを伝送する信号を増幅することと思われます。

Thunderbolt 3 ケーブルに限らず、ケーブルを長くすると信号の減衰が問題となりますが、信号を増幅して長距離の伝送を可能にするケーブルはアクティブ、信号を増幅しないケーブルはパッシブと呼ばれます。

信号の減衰だけでなく、信号の遅延等の問題を解消するために信号を補正するアクティブのケーブルもあります。

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2017/07/12 更新