Video Adapter Interfaces

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作成者: Sam Goldheart

ビデオアダプタには、内蔵型であれ単体型であれ、最低でも2つのインターフェースが存在します。

PCとビデオアダプタ間のインターフェース
ビデオアダプタとディスプレイ間のインターフェース（最低1つ）

一部のビデオアダプタは、2台以上のコンピュータディスプレイ用（アナログおよび/またはデジタル）、TVビデオRF入力、TVビデオRF出力、Sビデオ（Y/C）入力、Sビデオ（Y/C）出力などのインターフェースを組み合わせて提供しています。

小型で高性能

ほぼすべてのPCIeビデオカードは、「図10-1」に示す標準的なフルレングスのPCIe x16スロットにしか適合しません。Matrox Millennium G550 PCIe (http://www.matrox.com) という一風変わったビデオアダプタは、x1、x4、x8、x16を含むあらゆるPCIeスロットに適合し、薄型設計のためあらゆるSFFシステムに収まります。このカードは2台の高解像度アナログまたはデジタルディスプレイをサポートしており、3Dグラフィックス性能やDXレベルを気にせず、最高品質の2Dテキスト表示を求めるユーザーをターゲットにしています。

ビデオのアップグレードを検討する際に最初に確認すべきことは、マザーボードが提供するPCとビデオアダプタ間のインターフェースのタイプです。マザーボードの年式やタイプに応じて、以下のインターフェースのいずれか、または複数が提供されます。望ましい順に記載します。

PCI Express (PCIe)は、現在のビデオインターフェースの標準です。ビデオカードメーカーは、リソースの大半を、より高速な新しいPCIeアダプタの開発に注いでいます。PCIeビデオカードは、50ドル以下のエントリーモデルから、Doom 3やHalf-Life 2といった3Dグラフィックスを多用するゲームをプレイするために設計された500ドルを超える高性能なカードまで多岐にわたります。マザーボードにPCIeスロットがあれば、事実上何百種類ものモデルから選ぶことができます。PCIe規格は厳格に定義されているため、購入するPCIeビデオアダプタがマザーボード上のPCIeスロットと物理的および電気的に互換性がないという心配はほとんどありません。ほとんどのPCIeビデオカードはDX9以上をサポートしています。「図10-1」は、標準的な黒色のPCI Express x16ビデオ拡張スロットを示しており、画像上部の2つの白色PCIスロットとチップセットヒートシンクの間に配置されています。

図10-1：標準的なPCI Express x16ビデオ拡張スロット

PCIeの固定メカニズム

スロットの右端にある固定メカニズムに注目してください。PCIeビデオアダプタを取り付けると、固定メカニズムがカチッと所定の位置に収まり、ビデオアダプタのスロットにかみ合ってスロット内に固定されます。PCIeビデオアダプタを取り外すときは、カードをスロットから引き抜く前に必ずこの固定メカニズムを解除してください。怠ると、カードやマザーボードを損傷する恐れがあります。

AGP 3.0 (Accelerated Graphics PortまたはAdvanced Graphics Port)は、AGP 8X/4Xとも呼ばれ、PCIe規格の直前に普及していたものです。AGP 3.0のマザーボードやビデオカードは、今後もしばらく利用可能です。将来はPCIeが主流ですが、ビデオカードメーカーは、膨大な数のAGP 3.0システムが導入されている現状を無視できません。現在入手可能なAGP 3.0ビデオカードは、20ドルのエントリーモデルからハイエンドの3Dゲーム用カードまで幅広く存在します。現在のAGP 3.0ビデオアダプタのほとんどはDX9をサポートしていますが、古いモデルはDX8やDX7のみのサポートとなる場合があります。「図10-2」は、標準的な茶色のAGP 3.0ビデオ拡張スロットを示しており、白色PCIスロットと画像上部のチップセットヒートシンクの間に配置されています。スロット中央より右側、システム前面方向にあるスロット本体のキーイングタブに注目してください。

AGPの固定メカニズム

スロットの右端にある、PCIeの固定メカニズムと似た固定メカニズムに注目してください。AGPアダプタを取り付ける際は、固定メカニズムがロックされてアダプタがスロットに固定されていることを確認してください。また、AGPアダプタを取り外す際は、カードを引き抜く前にメカニズムを解除してください。

図10-2：AGP 3.0ビデオ拡張スロット

AGP 2.0は、AGP 4X/2XまたはAGP 1.5Vとも呼ばれ、機能的には時代遅れですが、依然として数百万台のAGP 2.0マザーボードが使用されており、少数のAGP 2.0ビデオカードが市場に残っています。AGP 2.0ビデオアダプタはDX8またはDX7をサポートしており、競争力のある3Dグラフィックス性能を提供できない非常に古いチップセットを使用しています。AGP 2.0マザーボードはAGP 3.0マザーボードと同じスロットを使用し、キーイングも同じであるため、視覚的に両者を区別することは不可能です。ただし、現在のAGPビデオカードの多くはAGP 2.0マザーボードで使用できるため、あまり問題ではありません。

AGP 1.0は、AGP 3.3Vとも呼ばれ、とうの昔に時代遅れとなっており、これを使用していたマザーボードの大半はすでに引退しています。しかし、現在もAGP 1.0マザーボードを使い続けたい場合でも、諦める必要はありません。多くのAGPビデオカードはAGP 1.0マザーボードで使用可能です。「図10-3」は、標準的なライトブラウンのAGP 1.0ビデオ拡張スロットを示しています。AGP 1.0スロットは、スロット本体のキーイングタブが左側（システム背面方向）にオフセットしており、固定メカニズムが存在しないことで視覚的に識別できます。

図10-3：AGP 1.0拡張スロット

最後は（そして最も性能が低いのは）PCIインターフェースです。後のビデオ規格に合わせて構築されたカードとは異なり、PCIビデオカードは専用のビデオ用スロットに固定されません。その代わりに、空いている標準のPCIスロットに取り付けることができます。市場には少数のPCIビデオカードが残っていますが、マザーボードにPCIスロットしかないシステムは、経済的にアップグレードする価値がないほど古い可能性が高いです。

PCI-XとPCIeの違い

PCI-X（PCI ExpressやPCIeと混同しないでください）は、主にサーバーやワークステーションで使用されるPCIの強化版です。ごく少数のPCI-Xビデオアダプタが市販されていますが、これらは主流のデバイスではないため、偶然にもPCI-Xスロットを備えたデスクトップシステムであっても、決して取り付けてはいけません。

AGPカードとスロットは、8X、4X、2X、または1Xの速度で動作します。1Xは266MB/sと定義されています。すべてのAGPカードとスロットは速度に関して後方互換性があります。例えば、8XのAGPカードは4X、2X、1Xでも動作します。AGPカードとスロットは3.3V、1.5V、または0.8Vで動作します（古いコンポーネントほど高い電圧を使用します）。AGPカードとスロットは、これらの電圧のうち1つ、2つ、またはすべてと互換性があるように設計されている場合があります。速度と電圧の関連性は以下の通りです：

AGP 8Xデバイスは0.8Vを使用する必要があります。
AGP 4Xデバイスは1.5Vまたは0.8Vを使用できます。
AGP 2Xまたは1Xデバイスは3.3Vまたは1.5Vを使用できます。

AGPカードとスロットにはキーイングが施されており、互換性のないスロットへの取り付けを防いでいます。誤った取り付けは、カードやマザーボード、あるいはその両方を損傷する可能性があります。「図10-2」は、AGP 2.0およびAGP 3.0スロットで使用される1.5Vキーイングタブを示しています。このキーイングはAGPスロットの接点を21ピンと41ピンのグループに分割し、小さい方のグループがシステム背面方向に向いています。「図10-3」は、AGP 1.0スロットで使用される3.3Vキーイングタブを示しています。このキーイングもAGPスロットを21ピンと41ピンのグループに分割しますが、小さい方のグループがシステム前面方向に向いています。

AGPマザーボードには6種類、AGPビデオカードには6種類あります。「表10-1」にマザーボードタイプ別の速度、キーイング、電圧を、「表10-2」にビデオアダプタタイプ別の情報を記載します。

表10-1：マザーボードのAGP互換性

表10-2：ビデオアダプタのAGP互換性

非常に古いAGPカードとマザーボードに注意

初期のAGP 1.0および2.0カードやスロットの中には、キーイングが誤っているものがあります。非常に古いマザーボードに新しいAGPカードを取り付ける前、またはその逆を行う前に、カードとマザーボードのドキュメントを確認し、そのカードが実際にスロットと互換性があることを検証してください。

注意深く見ると、「表10-1」と「表10-2」に1つ曖昧な点があることに気づくかもしれません。0.8VのAGP 3.0ビデオカードを、0.8VカードをサポートしていないAGP 1.5Vマザーボードに物理的に取り付けることは可能です。もしそれを行った場合、ビデオカードが損傷することはありませんが、正常に機能しない（あるいは全く機能しない）可能性があります。

ユニバーサルAGP

AGPスロットやカードの中にはAGP 1.0、AGP 2.0、AGP 3.0のいずれか1つの規格しかサポートしていないものがありますが、最近のカードやスロットのほとんどはユニバーサル仕様です。まとめると以下の通りです：

ユニバーサル1.5V AGP 3.0 (U1.5VAGP3.0)スロットとカードは、ユニバーサルコネクタを使用して、1.5Vまたは0.8Vで1X、2X、4X、または8X動作をサポートします。U1.5VAGP3.0カードは、3.3VのAGP 1.0スロット以外のすべてのAGPスロットに取り付け可能です。U1.5VAGP3.0スロットは、3.3VのAGP 1.0カード以外のすべてのAGPカードを受け入れます。
ユニバーサルAGP 3.0 (UAGP3.0)スロットとカードは、ユニバーサルコネクタを使用して、3.3V、1.5V、または0.8Vで1X、2X、4X、または8X動作をサポートします。UAGP3.0カードはすべてのAGPスロットで使用できます。UAGP3.0スロットはすべてのAGPカードをサポートします。

AGPスロットとカードのタイプは、コンポーネントに付属のドキュメントを確認するか、メーカーのウェブサイトで確認できます。

「図10-4」は、ATI All-In-Wonder 9800 Pro AGPグラフィックカードのAGPコネクタ部分を示しています。接触エッジに両方のキーイングスロットがあることから、これがユニバーサルAGPカードまたはユニバーサルAGP 3.0カードであることがわかります。つまり、損傷を恐れることなく、このカードをどのAGPスロットにも取り付けることができます。（ユニバーサルAGP 3.0カードはどのAGPスロットでも適切に動作しますが、ユニバーサルAGPカードは0.8V専用のAGP 3.0スロットでは正常に動作しない可能性があります。ただし損傷することはありません。）また、接触エッジの右端にあるフック状の部分に注目してください。コネクタのこの部分は、マザーボード上のAGP固定メカニズムにロックされ、スロット内にカードを固定します。

図10-4：AGPコネクタに2つのキーイングスロットを持つユニバーサルAGPカード

ビデオアダプタは、ディスプレイに接続する手段がなければ役に立ちません。そのため、すべてのビデオアダプタには最低でもプライマリビデオ出力が含まれており、セカンダリビデオ出力を備えているものもあります。これらの出力には、以下のタイプのいずれか、または両方が含まれます：

古いビデオアダプタや一部の現行モデルでは、一般的にVGAコネクタと呼ばれる、おなじみのDB-15アナログビデオコネクタが提供されています。ほぼすべてのCRTモニターと多くのデジタルフラットパネルディスプレイをVGAコネクタに接続できます（安価なフラットパネルディスプレイにはアナログビデオコネクタしか付いていない場合があります）。

最近の多くのビデオアダプタは、DVI (Digital Visual Interface)コネクタを備えています。DVIには3種類のコネクタが定義されています。これらのコネクタは、アナログディスプレイがデジタル専用インターフェースに接続されることや、その逆を防ぐためにキーイングが施されています。接続を誤ると、ディスプレイやインターフェース、あるいはその両方が破壊される可能性があるためです。

「図10-5」に示すDVI-Analog (DVI-A)コネクタは、アナログディスプレイのみをサポートしており、デジタル（DVI-D）ディスプレイケーブルが接続されないようにキーイングが施されています。

図10-5：アナログ専用コネクタ

「図10-6」に示すDVI-Digital (DVI-D)コネクタは、デジタルディスプレイのみをサポートしており、アナログ（DVI-A）ディスプレイケーブルが接続されないようにキーイングが施されています。

図10-6：DVI-Dデジタル専用コネクタ

「図10-7」に示すDVI-Integrated (DVI-I)コネクタは、アナログおよびデジタルディスプレイをサポートしており、DVI-AケーブルとDVI-Dケーブルの両方を受け入れます。

図10-7：DVI-Iハイブリッドアナログ/デジタルコネクタ

DB-15アナログディスプレイをDVI-AまたはDVI-Iインターフェースに接続するには、「図10-8aおよび10-8b」に示すようなアダプタが必要です。DVIインターフェースを備えた単体ビデオアダプタのほぼすべてがDVI-Iバリアントを使用しており、そのようなアダプタが同梱されています。アダプタが同梱されていない場合は、ほとんどのオンラインPCパーツショップからDVI-VGAアダプタを購入できます。