そもそも「入出力インタフェース」って何？
幽灯子/基本情報技術者副専門官パソコンにマウスやキーボード、プリンターなどをつなぐとき、ケーブルの差し込み口（ポート）を使いますよね。この「機器と機器をつなぐための仕組み・規格」のことを「入出力インタフェース」と呼びます。
たとえるなら、コンセントの形が国ごとに違うのと同じです。形や電圧の「規格」が決まっているからこそ、対応する機器を安心してつなげるわけです。
試験に出る主要なインタフェース一覧
1. USB（Universal Serial Bus）
おそらく一番なじみ深いインタフェースです。スマホの充電ケーブルもUSBの一種です。
| 世代 | 最大転送速度 | ひとこと |
|---|---|---|
| USB 2.0 | 480 Mbps | まだ多くのマウス・キーボードで現役 |
| USB 3.0（3.2 Gen1） | 5 Gbps | 端子の中が青いのが目印 |
| USB 3.2 Gen2 | 10 Gbps | 外付けSSDなどで活躍 |
| USB4 | 40 Gbps | Thunderbolt互換の高速規格 |
試験ポイント
- ホットプラグに対応：電源を入れたまま抜き差しできる。
- バスパワー：ケーブル経由で電力も供給できる（スマホ充電がまさにこれ）。
- コネクタの形には Type-A、Type-B、Type-C などがある。最近のノートPCは Type-C が主流。
2. HDMI（High-Definition Multimedia Interface）
テレビやモニターとパソコンをつなぐケーブルでおなじみです。
- 映像と音声を1本のケーブルで送れるのが最大の特徴。
- デジタル信号なので画質の劣化がほとんどない。
- 著作権保護技術（HDCP）に対応しており、ブルーレイなどのコンテンツも映せる。
3. Bluetooth
ワイヤレスイヤホンや無線マウスでおなじみの無線インタフェースです。
- 通信距離は約10m（Class 2の場合）。
- 2.4GHz帯の電波を使用。
- 省電力版の BLE（Bluetooth Low Energy） はスマートウォッチやIoT機器に広く利用されている。
試験ポイント：Wi-Fiとの違いを聞かれることがあります。Bluetoothは「近距離・省電力・1対1～少数接続」、Wi-Fiは「広範囲・高速・多数接続」と覚えましょう。
4. IEEE 1394（FireWire / i.LINK）
かつてビデオカメラのデータ取り込みなどでよく使われていた規格です。現在はほとんどUSBに置き換わっていますが、試験にはまだ出ることがあります。
- 転送速度は 400Mbps（IEEE 1394a）/ 800Mbps（IEEE 1394b）。
- USBと同じくホットプラグ対応。
- デイジーチェーン接続（数珠つなぎ）ができる。
5. シリアルATA（SATA）
パソコンの中を開けると見える、HDDやSSDをマザーボードにつなぐためのインタフェースです。
| 世代 | 最大転送速度 |
|---|---|
| SATA I | 1.5 Gbps |
| SATA II | 3 Gbps |
| SATA III | 6 Gbps |
試験ポイント：SATAの後継として、より高速な NVMe（M.2スロット経由） が普及しつつあります。NVMeはPCIeバスを使うため、SATA IIIの数倍の速度が出ます。
6. PCI Express（PCIe）
グラフィックボード（GPU）やNVMe SSDなどをマザーボードに接続するための高速バス規格です。
- 「レーン」という単位で帯域幅が決まる（×1、×4、×8、×16 など）。
- レーン数が多いほどデータの”車線”が増え、高速にやり取りできる。
- 世代が上がるごとに1レーンあたりの速度が倍増していく。
7. 無線LAN（Wi-Fi）
| 規格名 | 通称 | 周波数帯 | 最大速度（理論値） |
|---|---|---|---|
| IEEE 802.11n | Wi-Fi 4 | 2.4 / 5 GHz | 600 Mbps |
| IEEE 802.11ac | Wi-Fi 5 | 5 GHz | 6.9 Gbps |
| IEEE 802.11ax | Wi-Fi 6 | 2.4 / 5 GHz | 9.6 Gbps |
試験ポイント：「IEEE 802.11○○」と「Wi-Fi ○」の対応関係が問われやすいです。
シリアル転送とパラレル転送
幽灯子/基本情報技術者副専門官試験では、この2つの違いもよく出題されます。
シリアル転送は、データを1ビットずつ順番に送る方式です。USB、SATA、PCIeなどが該当します。「1車線の高速道路」をイメージしてください。ケーブルがシンプルで長距離でもノイズに強い利点があります。
パラレル転送は、データを複数ビットまとめて同時に送る方式です。古いプリンターケーブルや旧式のIDE（ATA）ハードディスクケーブルなどが該当します。「複数車線の道路」をイメージできますが、車線間で信号のタイミングがずれる問題（スキュー）があり、高速化が難しいため、現在はシリアル方式が主流です。
覚え方のコツ：「どこで使う？」で分類しよう
| 用途 | 代表的なインタフェース |
|---|---|
| 外部機器の接続全般 | USB |
| 映像・音声出力 | HDMI、DisplayPort |
| 近距離ワイヤレス | Bluetooth |
| ネットワーク接続 | Wi-Fi（無線LAN）、Ethernet（有線LAN） |
| PC内部のストレージ接続 | SATA、NVMe（PCIe） |
| PC内部の拡張カード接続 | PCI Express |
試験では「この機器をつなぐのに適切なインタフェースはどれか？」という形で出題されます。用途と規格をセットで覚えるのが合格への近道です。
まとめ
入出力インタフェースは、一見むずかしそうに見えますが、日常で使っているケーブルやワイヤレス接続そのものです。ポイントは3つだけ。
- 何をつなぐための規格か（用途）
- どれくらいの速さか（転送速度）
- 有線か無線か、シリアルかパラレルか（方式の特徴）
幽灯子/基本情報技術者副専門官この3つの軸で整理すれば、試験問題もスムーズに解けるようになります。ぜひ身の回りのケーブルを見ながら復習してみてください！
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