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
ダウンロード

マザーボード・外部ボード