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(01/08/18)  (02/06/15一部追加)

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マザーボード豆知識 | マザーボードの形状| チップセットとは？ | マザーボードに搭載される拡張スロット・ポート

• マザーボードの豆知識
  CPUやメモリ，BIOS，拡張スロットなど，パソコンを構成するための最も基本的なデバイス群を１枚の基板に搭載したものです。、マウスや，キーボード，USBや，シリアルポート，パラレルポートなど基本的なポートや機能は，マザーボードに搭載しているのが普通です。
  また，こういった機能の他に，マザーボードの選択には，CPUやメモリ規格と切り離しては考えられません。それは，CPU編 / メモリ編でも触れましたが，マザーボードに搭載されているチップセットによって，CPUやメモリが決まってくるからです。逆に，あるCPUを選択した場合，対応したマザーボード(チップセット）を使用しなければなりません。
  また，ケースにあった形状や，拡張スロットの数など，用途に応じて選択していくことも必要になります。

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• マザーボードの形状
  マザーボード型は概ね以下の３つの形状があります。以前は，ＡＴ規格もありましたが，現在は使われていません。
  また，以下の中でも，自分で組み立てるパソコンでは，ＡＴX規格がが主流になっています。一部，Micro ATX規格もありますが，PCIスロットの数が少なかったり，アップグレードには少々不向きです。また，Flexタイプは，主にベアボーンや，メーカー製のパソコンに使用されており，これも，拡張性という面では，制限もでてきます。ATX 規格は，ネジやスロットの位置はもちろん，マウスやキーボードなどが実装される背面のレイアウト，CPUソケットやメモリソケット等，おおよそ位置がほぼ決められています。
  しかし，メーカによってレイアウトが若干異なるので，組み立てや，アップグレードの際には，自分のケース内の位置関係など見ておいた方が無難です。買った後に，メモリが，ドライブケースと当たるなんてことにならないように…。
  
  
  

  ATX規格 ATX規格は，1995年にIntel社が提唱したマザーボードの規格です。拡張スロットの位置やI/Oコネクタの配置などが細かく規定されているので，ATX規格のマザーボードであれば，どのメーカーのものでもほぼ同じ形状になっています。このため，筐体(ケース)を選ぶ場合にも，ATX規格の筐体であれば，ほとんどのマザーボードを装着できます。また，ATX規格のマザーボードはソフトウェア電源になっているため，Windowsの終了に応じて自動的に電源を切断することも可能です。 Micro ATX規格 MicroATXは，最大拡張スロット数を，ATXの7本から4本に減らすことで，長辺の最大値を12インチから9.6インチに縮小しています。これによってケースの高さが2.4インチ小さくなるほか，MicroATX向けの小型電源，「SFX」電源を規格化し，奥行を切り詰めた，より小型のケースデザインも提案しています。Micro ATXは，省スペースPCの流行に伴って，メーカー製PCを中心に数多く採用されています。自作においても、ある程度の拡張性と省スペース性を両立したい場合に適している形態です。 Flex ATX規格 99年に，Micro ATX 規格をベースに，より小型，低価格なPCの設計を図った「FlexATX」規格が提唱されました。Flex ATXマザーボードの長辺は9インチで，Mmicro ATXの拡張スロットを1本分短くしたものに相当します。CPUの装着方法をソケット形式に限定し，拡張カードにも背の低い「Low Profile PCI」を推奨したり，マザーボードを構成するパーツに必要な空間を少なくしたりするなど，ケースの小型化，スリム化が容易に行なえるようになっています。 よく似た形というか，間違えられ安い規格に，NLXがあります。こちらは，1997年に Intel 社が発表したデスクトップ型PC用のマザーボードの規格です。メーカー製のPCの省スペースタイプで使用されることが多いです。NLX規格は，拡張カードをライザーカードを経由して装着するタイプです。(拡張スロットが１つだけ)　現在，NLX規格を採用したマザーボードはほとんど流通していません。

  　

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• チップセットとは？
  チップセットは，上記「豆知識」で記載しているような機能を可能にするための回路を集積した ＬＳＩ です。大体２つのチップ（ＬＳＩ）で構成されることが多く，マザーボードの上部に位置するチップを「ノースブリッジ」（MCH）。下部に位置するチップを「サウスブリッジ」（ICH）と呼びます。 マザーボードを地図に見立てて，北（ノース）・南（サウス）という呼び方をしている訳です。また，「ブリッジ」という呼称も，CPUやメモリ，PCI やIDE ，その他のポートなどを結びつける「橋渡し」の役割をしているためこう呼ばれています。
  このチップセットを製造しているメーカーとしては，CPUメーカーでもある，Intel や AMD。VIAや，SIS，ALi 等があります。（VIAもCylix 系CPUを製造しています。）　また，最近では，VideoチップメーカーであるnVIDIAも，製造をはじめています。
  Intel系のチップセットは，ノースブリッジ・サウスブリッジをまとめて，「i815」とか「440BX」というチップセット名で呼ぶことが多く，また，セットで作られています。一方，他メーカーでは，ノース・サウスが独立している場合が多く，Apollo Pro133AやKT133など，主にノースチップをさして名称を付けています。また，SIS のように，ノース・サウスの機能を１チップでおこなっているチップセットもありますが，機能的に限界であることから，２チップに分ける方向のようです。

  	チップセット (メーカー)	対応CPU	最大 メモリ	メモリ種類	AGP	IDE	Dual CPU	その他
  Intel系 CPU	E7505 (Intel)	Xeon (FSB533) -604pin	16Gbyte	Dual Channel- DDR-SDRAM PC2100	Pro x8	ATA100	○	FSB 533MHz PCI-X 64bit Dual DDR-266 ICH4
  	E7500 (Intel)	Xeon -603pin	16Gbyte	Dual Channel- DDR-SDRAM PC2100/PC1600	na	ATA100	○	FSB 400MHz PCI-X 64bit Dual DDR-200
  	850E (Intel)	Pentium4 (FSB533) Celeron(W128k)	2Gbyte	PC800 RDRAM / PC1066 RDRAM	Pro x4	ATA100		FSB 533 82801BA(ICH2)
  	860 (Intel)	Xeon -603pin	4Gbyte	PC800 RDRAM	Pro x4	ATA100	○	FSB 400MHz 82801BA(ICH2) 64bit/66MHz PCI
  	850 (Intel)	Pentium4 Celeron(W128k)	2Gbyte	PC800 RDRAM	Pro x4	ATA100		FSB 400MHz 82801BA(ICH2)
  	845E (Intel)	Pentium4 (FSB533) Celeron(W128k)	2Gbyte	PC266/200 DDR (PC2700/PC2100)	x4	ATA100		82845E(MCH) FSB533 Hi-Speed USB 2.0
  	845G (Intel)	Pentium4 (FSB533) Celeron(W128k)	2Gbyte	PC266/200  (PC2700/PC2100) DDR-SDRAM PC133 SDRAM	x4 On Board	ATA100		82801DB(ICH4) FSB533 HS USB2.0
  	845 D (Intel)	Pentium4 Celeron(W128k)	2Gbyte	PC266/PC200 DDR SDRAM	x4	ATA100		FSB 400MHz Memory 266/200
  	845(Intel)	Pentium4 Celeron(W128k)	3Gbyte	PC133 SDRAM	x4	ATA100		FSB 400MHz Memory 133MHz
  	840(Intel)	Pentium3 Xeon Pentium3	2Gbyte	PC800 RDRAM (SDRAM)	x4	ATA66	○
  	440GX(Intel)	Pentium3 Xeon Pentium2 Xeon	2Gbyte	PC100/PC133 SDRAM	x2	ATA33	○
  	820(Intel)	Pentium3 Pentium2	1Gbyte	RDRAM (SDRAM)	x4	ATA66
  	815EP(Intel)	Pentium3	512Mbyte	PC100/PC133 SDRAM	x4	ATA100		B stepなら， Tualatin対応
  	815E(Intel)	Pentium3	512Mbyte	PC100/PC133 SDRAM	x4 On Board	ATA100		B stepなら， Tualatin対応
  	815(Intel)	Pentium3	512Mbyte	PC100/PC133 SDRAM	x4 On Board	ATA66
  	810E(Intel)	Pentium3	512Mbyte	PC100 SDRAM	x4 On Board	ATA66
  	440BX(Intel)	Pentium3 Pentium2	1Gbyte	PC100 SDRAM	x2	ATA33
  	810(Intel)	Pentium3 Pentium2 Celeron	512Mbyte	PC100 SDRAM	On Board	ATA66
  	P4X333 (VIA)	Pentium4 (FSB533) Celeron(W128k)	32Gbyte	DDR 333/266/200 (PC2700/2100/1600)	AGP3.0 x8	ATA133		V-Linkクロック533MHz. 帯域幅533MB/s(533M×8bit)
  	P4X266 (VIA)	Pentium4 (FSB400) Celeron(W128k)	4Gbyte	DDR 266/200 (PC2100/1600)	x4	ATA100
  	Apollo Pro266T (VIA)	Pentium3 Celeron	1.5Gbyte	DDR SDRAM (PC2100/PC1600)	x4	ATA100	○	Tualatin対応
  	Apollo Pro266 (VIA)	Pentium3 Celeron	1.5Gbyte	DDR SDRAM (PC2100/PC1600)	x4	ATA100	○
  	Apollo Pro133T (VIA)	Pentium3 Celeron	1.5Gbyte	PC133 SDRAM	x4	ATA100	○	Tualatin対応
  	Apollo Pro133A (VIA)	Pentium3 Celeron	1.5Gbyte	PC133 SDRAM	x4	ATA66(100)	○
  	Apollo Pro133 (VIA)	Pentium3 Celeron	1.5Gbyte	PC133 SDRAM	x2	ATA66(100)
  	ALADDiN-P4 (ALi)	Pentium4 (FSB400)	3Gbyte	DDR 333/266/200 (PC2700/2100/1600)	x4	ATA133
  	ALADDiN Pro5T (ALi )	Pentium3 Celeron	2Gbyte	DDR SDRAM (PC2100/PC1600)	x4	ATA100		Tualatin対応
  	SiS 645 (SiS)	Pentium４ (FSB400) Celeron(W128k)	3Gbyte	DDR 333/266/200 (PC2700/2100/1600)	x4	ATA100
  	SiS 635 (T) (SiS)	Pentium3 Celeron	1.5Gbyte	DDR SDRAM SDRAM	x4	ATA100		(T)は， Tualatin対応 Multi-Threaded I/O Link
  	チップセット (メーカー)	対応CPU	最大 メモリ	メモリ種類	AGP	IDE	Dual CPU	その他
  AMD系 CPU	AMD-761(AMD)	Athlon Duron	2Gbyte	DDR SDRAM (PC2100/PC1600)	Pro x4	ATA100		FSB266MHz
  	AMD-760MPX (AMD)	AthlonXP/MP	2Gbyte	DDR SDRAM	x4	ATA100	○	FSB266MHz 64bit PCI
  	AMD-760MP (AMD)	Athlon Duron	2Gbyte	DDR SDRAM PC100 SDRAM	x4	ATA100	○	FSB200MHz
  	AMD-760(AMD)	Athlon Duron	2Gbyte	DDR SDRAM PC100 SDRAM	x4	ATA100		FSB200MHz
  	KT333 (VIA)	Athlon Duron	4Gbyte	DDR333/266 (PC2700/PC2100)	x4	ATA133		V-Link 4x (帯域幅266MB/s)
  	Apollo KT266 (VIA)	Athlon Duron	4Gbyte	DDR SDRAM (PC2100/PC1600)	x4	ATA100		FSB200/266MHz
  	Apollo KT133A (VIA)	Athlon Duron	2Gbyte	PC133 SDRAM	x4	ATA100		FSB266MHz
  	Apollo KT133 (VIA)	Athlon Duron	2Gbyte	PC133 SDRAM	x4	ATA66(100)		FSB200MHz
  	Apollo MVP4 (VIA)	K6-3 K6-2 Cyrix..etc	2Gbyte	PC100 SDRAM	x2 On Board	ATA66		FSB100MHz
  	MAGiK1 M1647 (ALi)	Athlon Duron	2Gbyte	DDR SDRAM (PC2100/PC1600)	Pro x4	ATA100		FSB266MHz
  	SiS 740 (SiS)	Athlon Duron	2Gbyte	DDR SDRAM (PC2100/PC1600)	x4 Onboard	ATA100		FSB266MHz 533Mbyte/s MuTIOLバス
  	SiS 735 (SiS)	Athlon Duron	1.5Gbyte	DDR SDRAM SDRAM	x4	ATA100		FSB266MHz Multi-Threaded I/O Link
  	nForce420   (nVidia)	Athlon Duron	1.5Gbyte	DDR SDRAM	x4	ATA100		FSB266MHz HyperTransport メモリ帯域幅 4266MB/s
  	nForce220   (nVidia)	Athlon Duron	1.5Gbyte	DDR SDRAM	x4	ATA100		FSB266MHz HyperTransport

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• マザーボードに搭載される拡張スロット・ポート
  

  AGP (Accelerated Graphics Port) 転送速度は266MByte/sec（1x）。PCIスロットを高速化するビデオ性能のために拡張したスロット。 3Dのビデオカードの登場により，PCIスロットの転送レートでは追いつかなくなったため，ビデオカード専用に作られたPCI拡張の高速バス。AGP対応のビデオカードのみ装着できる。 同じAGP規格でも，1x、2x、4x の規格があり、1x (266Mbyte/sec)，2x (533Mbyte/sec)，4x （1066Mbyte/sec) の仕様にがある。むろん，Videoカードがこれに対応していねければならない。 AGP Pro (Accelerated Graphics Port Pro) 消費電力容量のアップや冷却に関する規定が設けられたワークステーション向けのAGP上位規格で，スロットのサイズもAGPより1.5倍ほど長くなっている。しかし，電源冷却効果のためのものなので，従来のAGP対応のビデオカードも装着・利用することは可能。一般的には，まだAGP Pro のビデオカードの方が少ない。 32ビットPCI (32bit Peripheral Component Interconnect) PCIでは32bit CPU (Pentium等) に合わせて制定された。アドレス／データともに32bit幅のバスになっている。また64bit CPUのために，64bitバスの規定も含まれている。この規格が制定される前までは，ISA， EISA， VL など，16bit主体のバスが使われていた。  バスクロックは最大33MHzで，転送レートは32bitデータバスで 132Mbytes/sec（ピーク値）。 PCIの特長としては，省電力やコストの低減に配慮していることが挙げられる。電源電圧やバスの信号電圧は，5Vと3.3Vの双方が規定されているから，3.3Vを多用することで消費電力を抑えることができる。 マザーボードには，通常，4本から6本のPCIバススロットが用意されている。 64ビットPCI (64bit Peripheral Component Interconnect) 従来の32bitのPCIスロットを拡張したもので，33MHz時で266MByte/sec， 66MHz時で 533MByte/sec の転送速度を可能としている。64bit版は32bit版とスロットの形状も供給電圧も異なる為，Ultra 160 SCSI 等の，高速な64bitPCI専用のカードをさすことで，カードの性能を生かすことが出来る。 ISA(Industry Standard Architecture) バス幅が16bitので低速なバス。10base/T 等のLANカードや，モデム，サウンドカードなどで利用されていたが，現在ではほとんど利用されていない。装備しているマザーボードもほとんどない。 IDEポート （Integrated Device Electronica） PC/AT互換機では標準的なハードディスクインターフェースで，製造コストが安く高速なポート。ATAとも呼ばれる。 １つのケーブルでマスター，スレーブの２つの接続ができ，普通のパソコンにはプライマリとセカンダリの２つの接続口があるので，合計４台のハードディスクを接続できる。 現在利用されているのは，ハードディスク以外にもCD-ROMドライブやMOドライブなども接続できる E-IDE。更に，UltraATA，UltraATA/66と進化し，現在では，UltraATA/100 が主流になっている。 また，これとは別にATAコントローラを実装することで，４＋４で合計8つのドライブを実装できたり，ATA RAIDコントローラを実装することで，RAID（複数のハードディスクを並べて1台のディスクのように使用し，信頼性や処理速度を高める方法）を可能にしたものもある。 USBポート・IEEE1394ポート USBポートは，USBタイプのキーボードやマウス，プリンタ，カメラ，ハードディスク，CDRW，MO 等，USB対応機器を接続できる IEEE1394は，デジタルムービー，CDRW等のIEEE1394規格のデバイスを接続できる。USBより高速。(付属しないマザーも多い) その他。(マザーボードによって付属している機能)  サウンド・・・高音質を求めなければ殆どこれで十分。  ビデオ・・・現在発売しているカードに比べるパフォーマンスは落ちる。  LAN・・・複数のマシンとのネットワーク接続が可能になる。  SCSI・・・別途 IF なしでSCSI機器を接続できるがかなり高価になる。別途用意した方が使い回しの上で安価な場合もある。  IDE RAID・・・ストライピング，ミラーリングなどが可能になる。  AMR(Audio Modem Raiser) ・・・その名の通り，サウンドカードやモデム用の簡易ポート。この規格のカードが出回っていない。  CNR(Communication and Networking Raiser)・・・AMRにネットワークインターフェースを付加したもの。  ACR(Advanced Communications Riser)・・・Intelの提唱するCNRに対抗して，3Com，AMD，ALi，Conexant(旧Rockwell Semiconductor)，Lucent Technologies，Motorola，NVIDIA，PCTEL，TI，VIA Technologiesの10社が，制定したライザー規格。基本的は，CNRと同じだが，こちらの方が若干機能が上。

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