マザーボード・外部ボードマイクロコンピュータ研究会 HN:STT 今日説明する事 • マザーボード、外部ボードって何？ • どんな構造になっているの？ • カタログに書いてあることの意味マザーボードって何？ • 全てのパーツを取り付ける基盤 • 各パーツのデータのやりとりを制御している • PCに載せられるパーツの性能や数はこれで決まる • 主なメーカー：MSI, GIGABYTE, ASUS, BIOSTAR, etc… • そうそう交換する物ではないのでハイスペックを求めるなら拡張性の高い物を買いましょう理由マザーボードの交換はいったん全パーツを取り外して再び新しいマザーボードに取り付けることになる。あれ？これ要するに一から組んでるってことじゃね？マザーボードの構造 • 次の画像をご覧下さい 6 9 8 5 3 4 1 1.CPUソケット 2.メモリスロット 3.ノースブリッジ 4.サウスブリッジ 5.PCI 6.PCI Express 7.シリアルATA 8.電源ピン 9.I/Oポート次から各部位について解説します。 2 7 8 Copyright© GIGABYTE CPUソケット • ここにCPUを取り付ける • いくつか形があり、その形に合うCPUしか付けられない現在見かけるであろうソケット形状 LGA 775 Core 2シリーズ Pentium D 最近のCeleron 等 LGA 1366 Core i7 Socket AM2 Athlon(64), Athlon(64) X2, Sempron 等 Socket AM2+ Phenom Socket AM3 Phenom Ⅱ メモリスロット • • • • メモリはここに付ける今現在主流の規格はDDR, DDR2, DDR3の3つ当然規格によってスロットの形状が違うデュアルチャネル対応のマザーボードはスロットが色分けされていることが多い。デュアルチャネル 2枚の「同じ種類の」メモリにデータを分割処理させることで高速アクセスを可能にする技術ノースブリッジ･サウスブリッジ • マザーボード内で処理を行う部分 • 詳しくはこの先のチップセットの項目で扱う • ノース･サウスというのはCPUソケットを北側として、どちらが北にあるかというだけ PCI・PCI Express • • • • • いずれも外部ボード用のスロット PCIは1990年代から使われている規格未だに現役である。通信速度は133MB/s PCI Expressは2004年に登場した規格すっごく速いよ！ • 大きなデータをやりとりするのに適しているためグラフィックボードに用いられる。どのくらい早いの？ • PCI Expressの最小伝達路をレーンという • 1レーンで片方向5Gbps、双方向１０Gbpsの二重通信が可能 • このレーンを複数束ねることでさらに高速アクセスが可能 • 1レーンの物を「ｘ１」、2レーンを「ｘ２」といった具合に表す • 今使えるのは「x1」「x2」「x4」「x8」「x16」「x32」シリアルATA • 大体の場合SATAと略されている • ハードディスクドライブや光学ドライブを接続する • 今は第2世代のSATAⅡ,最大速度は3Gbps • たくさんハードディスクを付けたい人はこれが多く付いているマザーボードを買うべき電源ピン • 電源コネクタを接続する • コネクタはしっかり差し込まないと電源が入らなかったりするので注意 • CPU電源は4ピン、マザーボード電源は24ピン I/Oポート 3 4 1 3 2 5 6 7 8 3 Copyright© GIGABYTE 1.VGA端子 2.DVI-I端子 3.USB端子 4.PS/2端子 5.IEEE1394 6.eSATA 7.LANポート 8.サウンドポート I/Oポートその２ • VGA端子、DVI端子はグラフィックを出力する • VGA端子はアナログ信号、DVI端子はデジタル信号 • USB端子はその名の通りUSBコネクタを接続する • PS/2端子には紫色と緑色の2種類がある • 紫色はキーボード、緑色はマウス • 最近はUSBマウスが多いので緑端子が付いていないことも I/Oポートその３ • IEEE1394はデジタルカメラなどの接続に使われる。USBよりもCPUへの負荷が少ないと言われている • eSATAは外付けハードディスクなどを取り付けるのに使われる。SATAと同じく転送速度は 3Gbps • 外付けハードディスクにはUSB接続の物もあるが、USBの転送速度は４８０Mbpsなので、 eSATAを使う方が高速書き込みが可能 I/Oポートその４ • LANポートはインターネットをするなら必須の存在。大抵の場合、通信速度は100Mbps • サウンドポートにはスピーカーやヘッドホンを繋げる。これのついていないマザーボードはまず存在しないカタログの読み方とりあえずこれくらいは気にしましょう（参考スペック：GA-EG43M-S2H）フォームファクタマイクロATX FSB 1333/1066/800MHz ソケット形状 LGA775 チップセット Intel G43+ICH10 メモリスロット４最大8GB 拡張スロット 1×PCI Express x4, 1×PCI Express x1, 2×PCI SLI/Cross Fire 非対応 SATA SATAⅡ ３Gbps×５その他コネクタ等フォームファクタ • マザーボードの規格のこと • これによってマザーボードの大きさが決まっている • マザーボードの大きさに合わせたケースを買わないといけませんどんな規格があるの？ 1.ATX  サイズは305mm×244mm  それなりに大きいので拡張スロットなどが多めに搭載されている  自作に使われるのは大体これ 2.マイクロATX • サイズは244mm×244mm • 小型化されて拡張スロットの数が減少 • マイクロタワーなどの小型PCに使われる 3.エクステンデッドATX • 305mm×330mm • サーバー用、日常生活ではまずお目にかからない 4.BTX • 2003年に提唱されたエアフローを考慮した規格。結局広まらず生産中止 FSB • フロントサイドバスの略 • マザーボードのクロック数。当然高い方が高性能注意点 • CPUにもFSBがあるが、これはマザーボードと一致している必要がある • CPUの方が低い場合はCPUにあわせられ、高い場合は動かない • GA-EG43M-S2Hは1333MHzまで対応しているソケット形状 • 取り付けられるCPUの種類はこれで決まる現在見かけるであろうソケット形状 LGA 775 Core 2シリーズ Pentium D 最近のCeleron 等 LGA 1366 Core i7 Socket AM2 Athlon(64), Athlon(64) X2, Sempron 等 Socket AM2+ Phenom Socket AM3 Phenom Ⅱ • Socket AMシリーズは下位互換を持つので PhenomをSocket AM2に取り付けたり出来る • ただし逆は出来ないし、性能も落ちるチップセット • ノースブリッジ・サウスブリッジ2つの総称 • ノースブリッジではCPU,メモリ,グラフィックなどの高速である必要がある処理を、サウスブリッジではI/Oポートやドライブなどの処理を行う • マザーボードの名前にはノースブリッジの名前が入っていることが多くまたノースブリッジによって使えるサウスブリッジは限定されるので目安にすると良いチップセット表（Intel純正のみ）ノースブリッジ対応サウスブリッジ対応CPU 最大メモリオンボードグラフィック 8G ○ 16G ○ 16G × 16G × 24G以上 × 8G × G43 G45 P43 ソケットが LGA775のもの ICH10, IHC10R P45 X58 X48 Core i7 43,45番台に同じ ICH9, ICH9R サウスブリッジ SATA最大数 USB最大数オンボードサウンド ICH10 6 12 ○ ICH10R 6 12 ○ ICH9 4 12 ○ ICH9R 6 12 ○ その他 • 最大メモリなど「何をどれだけ取り付けられるか」というのはチップセットで決まる • SLI, Cross fireとは、グラフィックボードを2枚接続してより高速にグラフィック処理を行わせる技術。ゲーマーの方はどうぞ • PCI Expressはスロット形状と実際の規格が異なることがあるので、しっかり確認しようマザーボード編終わり、もうちょっとだけ続くんじゃ外部ボードって何？ • 拡張カードともいう。マザーボードに装備されていない機能などを追加することが出来る • PCIやPCI Expressスロットに装着する • 具体的には地デジチューナー、グラフィックボード、サウンドボード、LANボードなど • 今回は主にグラフィックボード、サウンドボードについて解説グラフィックボード • パソコンに処理させた映像データをモニターに表示させる • オンボードグラフィック搭載のマザーボードでは取り付ける必要はないが、オンボードの機能はグラフィックボードに劣る • ３Dのゲームをやりたい場合は必須 • PCI Express x16スロットに取り付ける • CPUと並び「高い物ほど高性能」というPCパーツの原則を体現している存在グラフィックボードの構造 • グラフィックボードはGPUとVRAMとその他のパーツで構成されていると言っても良い • 極端な話GPUとVRAMで性能が決まっていると言える • グラフィックボードを作っている会社は多数あるが、GPUを作っている所は主に2社しかない GPU • nVIDIAのGeForceシリーズとATIのRadeonシリーズの2つでほぼ独占されている • 他にもMatroxのとか･･･まず売っていないけど • 現在GeForceの最上位品は「GeForce GTX 295」、Radeonの最上位品は「Radeon 4890」 VRAM • ディスプレイに表示される内容を記憶するメモリ • これの容量が少ないと表示されない箇所が出来たりする • 昔はメインメモリの一部を使用していたが、現在は専用のVRAMがグラフィックボード上に用意されているグラフィックボードのスペック GeForce 9800GTX+ VRAM 512MB メモリバス幅 70.4GB/ｓ最大出力 141W 補助電源 6ピン×2 • メモリバス幅とはVRAMが1秒間に伝達できるデータの容量。大きければ大きいほどヌルヌル動きやすい • 最大出力はフル稼働させた時の消費電力。これをまかなえるだけの容量の電源を買わないといきなり電源が切れたり不都合が生じる • 最近のものは冷却ファンが大きかったりして2スロット占有する物が多いサウンドボードって何？ • 音声を入出力する機能を持つ。 • 音声データはそれほど大容量ではないので PCIが使われる • ほぼ全てのチップセットにオンボードサウンドが含まれているので使われるとは少なくなったが、音質が非常に良くなったりするので求める人は多いサウンドボードあれこれ • PC内部は多くの電子機器が同時に作動しているので電磁波が凄い勢いで発生している • オンボードサウンドだとその電磁波がノイズとなり音質が低下する • サウンドボードは内部の回路を電磁波から保護することで音質の劣化を防いでいるサウンドボードあれこれMk2 • MIDIという音楽データがある。MIDIデータはどのタイミングでどの高さの音をどのくらいの強さで出すかという楽譜のような情報を記録している • その情報通りに演奏するわけだが、そのためには音源が必要となる。 • 音源は再生するソフトウェアに用意されている場合と、ハードウェア内部（サウンドボード内部）に用意されている場合がある次に続く • ソフトウェアに用意されている音源を使用する場合、多くの処理が必要となりCPUに大きな負荷がかかる。 • なので、サウンドボードに頼って演奏できる方がCPUの負荷が減り動作も安定する • 音源データだが、これはサウンドボードにより異なり、同じデータを演奏しても全く違う曲に聞こえたりする。 • 音は正直好みなので「高い物は良い物」という原則が通用しないパーツである参考資料 • PC自作パーツの定番2009 （2008年11月：株式会社ローカス） • GIGABYTE http://www.gigabyte.co.jp/ • nVIDIA http://www.nvidia.co.jp/page/home.html