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ブロック図から理解するチップセット

<< 作成日時： 2006/07/29 00:52 >>

2006/7/29　12:42追記

上に示したのは、とあるチップセットの「ブロック図」です。

ブロック図ってなーに？(･∀･)　　(*´ω｀*)チップセットを中心にした接続関係の図にょ

これを理解することで、マザーボードの購入やチップセットの選択もまた楽しくなります。

細かい話は割愛して、できるだけ分かりやすく解説します。

１．ブロック図の中心は「チップセット」

　そもそも、「チップセット」とはマザーボード上に配置・接続された様々なパーツが
　やり取りするデータの流れを把握し、コントロールをしている重要なパーツです。

　そして、チップセットは基本的に「ノースブリッジ」と「サウスブリッジ」の２つのチップで
　構成されています。

　ブロック図は、この２つのチップと各パーツとの接続の状況（種類・転送速度など）
　を一目で理解するのにとても役立ちます。だから、中心は「チップセット」なのです。

２．「ノースブリッジ」はパソコンの根幹を決める

　ブロック図を見れば、分かりますが「ノースブリッジ」に繋がっているパーツは基本的に
　高速デバイスです。CPUやVGA（グラフィックボード）、メモリーなど転送速度がＧHz
　クラスのものが接続されます。

　逆に言えばどんなCPUが搭載できるか、VGAのスロットはAGPかPCI-Eｘpressx16か
　メモリーはDDR2かDDRなのかという、まさにパソコンの「根幹」部分に影響します。

　一般的に、チップセットは○○です。というのは、この「ノースブリッジ」の事を指します。
　※厳密にはチップセット＝ノースブリッジというのは間違いですが。

　
　さて、ノースブリッジには同じチップセットでもいくつか種類がある場合があります。
　一番多いのは、グラフィック機能を持っているかどうかという違いです。
　例えば、最新のインテルチップセット965では以下のような種類があります。

P965　メインストリーム向け、グラフィック非搭載(=MCH)
G965　同、グラフィック機能内蔵型（=GMCH)
Q965　（ビジネス向け）
Q963　（ビジネス向けの廉価版）　　　　

MCH=グラフィック機能非搭載　　GMCH=グラフィック機能搭載

３．「サウスブリッジ」は多機能を左右する

　「サウスブリッジ」は主に、低速デバイスをコントロールする部分です。HDDやUSB
　PCIなどを担当しています。

　最近のサウスブリッジは、従来PCIボードによって拡張されていたRAID機能を内蔵
　するなど高機能化しています。HDDの規格であるSerial-ATA等の種類もここで決まり
　ますし、USBの最大ポート数やLANを左右したりします。

　現在、Intelのチップセットにおいて従来のサウスブリッジを「ICH」と呼んでおり
　最新のものは、ICH8シリーズとなっています。

４．「拡張カード」とブロック図

　よく、拡張カードは何でも拡張できると思っている人がいますが実際そんな事はありません。
　例えば、今グラフィックボードの主流になってきたPCI-Expressx16はPCIの拡張カードでは
　対応できません。しかし、同じくHDDの新規格であるSerial-ATAは拡張できます。

　なぜでしょうか。これを理解するのにも先ほどの「ブロック図」があれば簡単です。

　PCIの転送速度は133М/秒なので、ここで拡張できるのはその前後の転送速度までです。
　S-ATAの転送速度は150М/秒で、これは理論上の最大値である事を考えるとほぼボトル
　ネックなしで拡張が可能です。

　しかし、PCI-Expressx16が技術的にPCIで拡張可能であると仮定しても、転送速度が
　片方向で４Ｇ/秒のPCI-Expressを133М/秒のPCIで拡張すれば完全なボトルネックです。

　拡張可能かどうかは、そのスロット（バス）が持つ自身の転送速度が重要なのです。
　他にも要因はありますが、あえて簡単に説明しています。
　

５．「ＦＳＢ」とは

　Front Side Busの通称をFSBと言います。これもブロック図で理解しておくといいでしょう。
　CPUとチップセットの間を結んでいる接続バスがあると思いますが、これがFSBです。
　

　但し、ブロック図では２次キャッシュの転送速度を記載している場合があります。
　CPUのスペックを見れば、FSBの速度が分かります。
　

　当然、このFSBの転送速度が上がればより高速にメインメモリー等へアクセスが可能です。
　２年ほど前のCPUではFSBクロックは800MHz位でしたが、その後1,066Mhzまで上がって
　きました。

　ちなみに、マザーボードにも対応するFSBの最大速度が記載されています。
　

６．実際の「ブロック図」を見てみましょう

　ブロック図は、IntelのＨＰ等で簡単に入手できます。
　下図は最新のP965チップセットのブロック図です。どんなデバイスが接続され、その
　転送速度がどのくらいなのかが分かります。
　
　