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USB3.2　コンプライアンステスト

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USB 3.2のコンプライアンステストは、デバイスがUSB規格（仕様書）に完全に準拠し、他のデバイスとの**相互運用性（インターオペラビリティ）**を保証するための非常に重要なプロセスです。

このテストに合格すると、USB-IF（USB Implementers Forum）から正式なロゴの使用許可が下り、製品の信頼性を証明できます。

以下に、テストの主要な要素をまとめました。

1. 主なテストカテゴリ

USB 3.2（Gen 1, Gen 2, Gen 2x2）のテストは、主に以下の4つの柱で構成されます。

  • 物理層（PHY）テスト: 電気的な信号品質を測定します。

    • 送信機（TX）テスト: アイパターン、ジッタ、スルーレートなどが規定値内かを確認。

    • 受信機（RX）テスト: 劣化した信号を正しく受け取れるか（ジッタ耐性）を確認。

  • リンク層テスト: プロトコルのやり取り（ハンドシェイクやパワーマネジメント状態の遷移）が正しく行われるかを確認。

  • 相互運用性（Interoperability）テスト: 実際のPCや周辺機器（ハブ、HDDなど）と接続し、正常に動作するかを確認。

  • プロトコルテスト: パケットの構造やタイミングが規格通りかを確認。

2. 測定に必要な機材

USB 3.2は最大20Gbps（Gen 2x2）という高速信号を扱うため、非常に高性能な測定器が必要です。

  • オシロスコープ: 送信機（TX）テストに使用。帯域幅は最低でも13GHz〜25GHz以上が推奨されます。

  • ビットエラーレートテスタ（BERT）: 受信機（RX）テストに使用。ストレスを加えた信号を生成し、エラー率を測定します。

  • プロトコルアナライザ: 通信データの内容を解析するために使用。

  • テストフィクスチャ: デバイスと測定器を接続するための専用基板。

 

 

USB 3.2のコンプライアンステストにおいて、オシロスコープに求められる帯域幅（Bandwidth）は、測定対象とする**「データ転送レート（転送速度）」**によって決まります。

USB-IF（規格団体）の基準を満たすためには以下の帯域が最低限必要です。

規格ごとの推奨帯域幅

USB 3.2の各世代で、送信機（TX）テストに推奨される帯域幅は以下の通りです。

規格名称 転送速度 (Data Rate) 推奨帯域幅 (Minimum BW) 備考
USB 3.2 Gen 1 5 Gbps 13 GHz 以上 旧 USB 3.0 / 3.1 Gen 1
USB 3.2 Gen 2 10 Gbps 16 GHz 〜 20 GHz 以上 旧 USB 3.1 Gen 2
USB 3.2 Gen 2x2 20 Gbps (10G×2) 16 GHz 〜 25 GHz 以上 2レーン同時測定を考慮

ポイント: > 公式な認証テスト（コンプライアンステスト）では、単に信号が見えるだけでなく、第3次〜第5次高調波までを正確に捉え、ジッタ（信号の揺れ）を厳密に評価する必要があるため、転送レートよりもかなり高い帯域が要求されます。

 

3. 物理層テストのポイント：アイパターン

コンプライアンステストで最も代表的なのが**アイパターン（Eye Diagram）**です。信号の重なりが「目」のように見えることからそう呼ばれます。この「目」がしっかり開いている（ノイズやジッタが少ない）ことが、データ転送の成功に不可欠です。

4. USB 3.2 の名称整理

テストを依頼・実施する際、名称が混同されやすいため注意が必要です。

現在の名称 旧名称 最大転送速度 レーン構成
USB 3.2 Gen 1 USB 3.0 / USB 3.1 Gen 1 5 Gbps 1レーン
USB 3.2 Gen 2 USB 3.1 Gen 2 10 Gbps 1レーン
USB 3.2 Gen 2x2 - 20 Gbps 2レーン（Type-Cのみ）

5. テスト実施の流れ

  1. 事前測定（Pre-compliance）: 自社または外部ラボで、本番前のデバッグ測定を行います。

  2. ロゴ認証試験: USB-IF認定のテストハウス（ITL）に製品を持ち込み、公式なテストを受けます。

  3. 登録: 合格後、USB-IFに申請し、TID（Test ID）を取得して公式リストに掲載されます。

注意点: USB 3.2からは「USB Type-C」コネクタのテストや、Power Delivery（PD）のテストも併せて必要になるケースがほとんどです。

 

 

 

 

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