マザーボードとは

マザーボードが特定のシステムのアップグレードに適しているかどうかを決定する基本的な特性が2つあります。

マザーボードの「フォームファクタ」は、物理的なサイズ、取り付け穴の位置、およびそのマザーボードが特定のケースに収まるかどうかを決定するその他の要因を定義します。1995年以降に製造されたコンピュータの大部分は、「フルATX」とも呼ばれる「ATXフォームファクタ」か、「microATXフォームファクタ」のいずれかを使用しています。microATXマザーボードはmicroATXケースまたはATXケースに適合しますが、ATXマザーボードはATXケースにしか適合しません。[ch04.html#repairpc-CHP-4-FIG-2 図4-2]は、左側に一般的なmicroATXマザーボード、右側にそれより大きいATXマザーボードを示しています。

現在のケースがATXまたはmicroATXマザーボードに対応しており、互換性のある電源装置を備えている場合、マザーボードのアップグレードは古いマザーボードを取り外して新しいものに交換するだけの単純な作業です。しかし、安価な大量生産品を中心とした一部のシステムでは、標準規格外の独自仕様のマザーボードや電源装置が使用されています。そのようなシステムでマザーボードが故障した場合、そのシステムは廃棄する以外にほとんど使い道がありません。プロセッサ、メモリ、ドライブ、その他の周辺機器を再利用できる可能性はありますが、ケースとマザーボードは役に立ちません。

図4-2. 一般的なmicroATX（左）とATX（右）のマザーボード

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FIXME rbug_0402.png 一般的なmicroATX（左）とATX（右）のマザーボード

Aが良ければBはもっと良いはず

2004年、Intelは「BTX（Balanced Technology eXtended）」と呼ばれる新しいフォームファクタに基づいたマザーボードの出荷を開始しました。BTXはATXの派生規格ですが、BTXのケースとマザーボードはATXコンポーネントと物理的に互換性がありません。IntelはBTXが市場を席巻することを期待していましたが、2006年初頭の時点で、BTXのPC市場への浸透は最小限にとどまっていました。

BTXは、問題に対する解決策になっていない可能性があります。BTXの当初の目標は、低騒音レベルで冷却を改善することでした。これはIntel Pentium 4プロセッサの非常に高い発熱（130Wを消費するものもある）を考えれば必要な改善でした。現在、Intelはプロセッサの製造を20W程度しか消費しない低電力コアにシフトしており、BTXの真の必要性はもはやありません。

価値以上の手間

実用上の観点から言えば、特定のソケットに合うように設計されたプロセッサを別のタイプのソケットに取り付けることはできません。あるタイプのプロセッサを別のタイプのソケットに無理やり取り付けるためのソケットアダプタも存在しますが（例：Socket 479 Pentium MプロセッサをSocket 478マザーボードに取り付ける）、そのようなアダプタは互換性の問題を抱えていることがよくあります。ソケットアダプタの使用は避けることをお勧めします。

現代のプロセッサは、「プロセッサソケット」を介してマザーボードに接続します。プロセッサには、プロセッサソケットの対応する穴に適合する数百のピンが配列されています。[ch04.html#repairpc-CHP-4-FIG-3 図4-3]は、Intel Pentium 4またはCeleronプロセッサに対応するmPGA478ソケットで、一般的なプロセッサソケットの例です。他のタイプのプロセッサに対応するように設計されたソケットも外観は似ていますが、穴の数や配置が異なります。

図4-3. 一般的なプロセッサソケット

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FIXME rbug_0403.png 一般的なプロセッサソケット

現在のプロセッサソケットのほとんどは、「ZIFレバー（Zero Insertion Force lever：ゼロ挿抜力レバー）」を使用してプロセッサをソケットに固定します。このレバーはソケットの右端にあり、持ち上げることでプロセッサを取り付けられるようになります。レバーを持ち上げるとソケット内の固定力が解除され、圧力をかけずにプロセッサを所定の位置に落とし込めるようになります。プロセッサをソケットにセットした後、ZIFレバーを下げることでプロセッサが所定の位置に固定され、プロセッサのピンとソケットの接点間の良好な電気的接触が確保されます。

ソケットを確認する

現在のマザーボードで使用されているソケットタイプは、マザーボードのドキュメントを確認する、マザーボードのモデル番号をインターネットで検索する、またはEverest（http://www.lavalys.com）やSiSoft Sandra（http://www.sisoftware.net）などの診断ユーティリティを実...

オスのソケット、メスのプロセッサ

Intel Socket 775は、現代のプロセッサソケットの中では例外的な存在です。Socket 775は、ピンをソケット側に、穴をプロセッサ側に配置することで、一般的なオス（プロセッサ）とメス（ソケット）の構成を逆にしています。Socket 775ではZIFレバーも廃止されており、プロセッサをソケットに固定するために別の固定方式が採用されています。

[ch04.html#repairpc-CHP-4-TABLE-1 表4-1]は、最近のシステムで使用されているプロセッサソケットをまとめたものです。Slot A、Slot 1、Socket 423などの時代遅れのリストにあるプロセッサソケットに基づいたシステムは、実用的なアップグレードができません。マザーボードやプロセッサがそれらのソケットに対応したものがすでに入手困難だからです。つまり、マザーボードとプロセッサの両方を交換しない限り、マザーボードをアップグレードするのは現実的ではないということです。ただし、メモリの増設、ドライブの交換、その他のアップグレードを行うことは可能です。

表4-1. プロセッサソケットのタイプ

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「時代遅れ」としてリストしたソケット（Socket A、478、754）を使用するシステムは、比較的良いアップグレード候補となります。これらのプロセッサソケット向けのプロセッサやマザーボードは積極的に開発されていませんが、それらのソケットを使用するマザーボードや、対応するプロセッサは容易に入手可能であり、今後もしばらくはそうした状態が続くと思われます。

新旧の交換

古いプロセッサを新しいマザーボードに取り付ける際に問題が起きることはほとんどありませんが、古いプロセッサが新しいマザーボードでサポートされていると明記されているか（マザーボードのリビジョンレベルを考慮すること）、常に確認してください。新しいプロセッサを古いマザーボードに取り付けるのは問題が生じる可能性があります。新しい高速なプロセッサは、マザーボードが供給するように設計されている以上の電流を消費する場合があるからです。

ソケットタイプが重要でない場合

もちろん、マザーボードだけでなく、プロセッサやメモリも交換する予定であれば、現在のマザーボードやプロセッサで使用されているソケットタイプは無関係です。ニーズと予算に合わせて最適なプロセッサと互換性のあるマザーボードを自由に選択できます。

マザーボードはシステムを制御するため、慎重に選ぶ価値があります。選択するマザーボードによって、サポートされるプロセッサ、システムで使用できるメモリの容量とタイプ、取り付け可能なビデオカードのタイプ、通信ポートの速度、その他多くの重要なシステム特性が決まります。不可欠な要素である正しいフォームファクタとプロセッサソケットの選択に加え、マザーボードを選ぶ際は以下のガイドラインに従ってください。

「チップセット」は、プロセッサの事務アシスタントのように機能します。システムへのデータの入出力を処理し、プロセッサが計算を行うために必要な付随機能のすべてを担います。

チップセットは、サポートされるプロセッサとメモリのタイプ、そしてマザーボードがサポートするAGPかPCI Expressという2つのビデオカード規格のどちらを使用できるかを決定します。チップセットは、USB 2.0、Serial ATA、FireWire、ビデオ、オーディオ、ネットワークといった組み込み機能が利用可能かどうかも決定します。チップセットは性能、機能、互換性、安定性の面で大きく異なります。[ch04.html#repairpc-CHP-4-TABLE-2 表4-2]は、ソケットタイプ別のお勧めチップセットをまとめたものです。

表4-2. ソケットタイプ別の推奨チップセット

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• 故障したマザーボードを交換し、現在のプロセッサを引き続き使用する予定の場合は、正しいソケットタイプで、推奨チップセットのいずれかを使用しているマザーボードを選択してください。現在のメモリやビデオカードを再利用する価値がある場合は、それらと検討中の交換用マザーボードとの互換性も考慮に入れてください。
  • 新しいAMDプロセッサを購入する場合は、Socket 939のnForce3マザーボード（AGPビデオ用）またはnForce4マザーボード（PCI Expressビデオ用）を選択してください。
  • 新しいIntelプロセッサを購入する場合は、取り付ける予定のビデオカードのタイプをサポートするIntel 945シリーズまたは955シリーズチップセットを使用したSocket 775マザーボードを選択してください。

AMDおよびIntelプロセッサ用のチップセットは、VIAやSiSなど他の数社からも製造されていますが、これらの代替チップセットの性能と互換性は、残念ながら満足のいくものではありません。IntelおよびNVIDIAのチップセットを搭載したマザーボードは、代替チップセットを搭載したものより少し高価ですが、そのわずかな追加コストを払う価値は十分にあります。

悪い料理人は良い食材を台無しにする

劣ったチップセットで優れたマザーボードを作ることは不可能ですが、優れたチップセットで劣ったマザーボードを作ることは十分に可能です。私たちは、IntelプロセッサにはIntelまたはASUSのマザーボード、AMDプロセッサにはASUSのマザーボードを使用し、推奨しています。

マザーボードが特定のプロセッサをサポートしていると謳っていても、そのプロセッサファミリーのすべてのモデルをサポートしているとは限りません。例えば、一部のマザーボードはPentium 4をサポートしていますが、低速モデルのみという場合があります。他のマザーボードは高速なPentium 4をサポートしていますが、より低速なPentium 4やCeleronはサポートしていません。同様に、一部のマザーボードは200、266、または333 MHzのFSBを持つAthlonをサポートしていますが、400 MHzのFSBはサポートしていません。

Ron Morseからのアドバイス

最新のリビジョンレベルのマザーボードを求めるべき、さらなる理由があります。使用されるコンポーネント、ボードレイアウト、その他の設計要素に対する微妙な修正が、初期生産での問題報告に基づいて製造中に「スリップストリーム（密かな修正）」として適用されることがあるからです。これらは通常、微妙な修正です。同じシステムで以前はうまくいかなかった問題が、サポートに何度も連絡してようやく修理交換（RMA）に合意してもらい、届いた新しいユニットで問題なく動作したときに初めて気づくものです。私はこれがよくあることだと確信しています。ATI RADEON 9700 Proビデオカードはその代表例であり、Tyan 1840シリーズマザーボードも同様です。

「およそ」では不十分

購入する前に、マザーボードが使用する予定の「正確な」プロセッサをサポートしていることを確認してください。これを行うには、マザーボードメーカーのWebサイトにアクセスし、検討しているマザーボードの「サポートされているプロセッサ」ページを探します。マザーボードメーカーは同じモデル番号のまま修正モデルを「スリップストリーム」で出荷することが多く、サポートプロセッサのリストは常に最新のリビジョンを想定していることに注意してください。かなり頻繁に、以前のリビジョンでは後から追加されたモデルや速度がサポートされていないことがあります。マザーボードを購入する際は、必ず最新のリビジョンを入手するようにしてください。

現在必要な設定に加え、ボードの寿命まで必要になると予想される設定をサポートするマザーボードを選択してください。例えば、最初は既存の400 MHz FSB Socket 478 Celeronを取り付ける場合でも、533 MHzや800 MHzのFSBを使用するPentium 4プロセッサもサポートするマザーボードを選択します。同様に、最初は古い266 MHz FSB Athlonを取り付ける場合でも、AthlonのFSB速度（200、266、333、400 MHz）をフルレンジでサポートするマザーボードを選択してください。ホストバス速度を幅広い範囲で、理想的には小さな刻みで提供するボードは、後でプロセッサをアップグレードすることにした場合に最も高い柔軟性を与えてくれます。

購入するマザーボードは、PC3200 DDR-SDRAMやDDR2 DIMMといった最新のメモリ規格に対応している必要があります。マザーボードがどのくらいのメモリをサポートしているかについて思い込みは禁物です。マザーボードには一定数のメモリスロットがあり、資料には特定のサイズまでのメモリを取り付け可能と記載されているかもしれませんが、すべてのスロットに最大のメモリを取り付けられるとは限りません。例えば、4つのメモリスロットがあり512 MB DIMMに対応していても、実際には256 MB DIMMを取り付けないと4つすべてのスロットを使用できない場合があります。メモリ速度も関係してきます。例えば、あるマザーボードはPC2700モジュールなら3〜4枚サポートしていても、PC3200モジュールは2枚しかサポートしていないということがあります。

汎用システムであれば、1 GBのRAMサポートで十分です。プロ向けのグラフィックデザイン、データベース管理、複雑な科学計算など、メモリを多用するタスクに使用するシステムであれば、少なくとも2 GBのRAMをサポートしていることを確認してください。

未使用と使用不可

すべてのメモリスロットを使用できるとは限らないことを念頭に置いてください。例えば、初期のSocket 754 Athlon 64マザーボードの多くは3つや4つのDIMMスロットを備えていましたが、実際に信頼できる状態でサポートできるのは2つのメモリモジュールまででした。また、十分なメモリスロットがあったとしても、すべてのマザーボードがチップセット自体がサポートする最大メモリ容量を完全にサポートしているとは限りません。特定のメモリサイズ、タイプ、速度のどの組み合わせがサポートされているかを常に正確に判断してください。

安物買いの銭失いにならないように

古いマザーボードから既存のメモリを移行できる新しいマザーボードが見つかるかもしれませんが、そのメモリがPC3200 DDR-SDRAMやDDR2-SDRAMのように現在も一般的である場合を除き、通常はあまり良いアイデアではありません。メモリは安価であり、比較的少量の古くて遅い安価なメモリを再利用できるかどうかで新しいマザーボードの購入判断を下すことにはほとんど意味がありません。

マザーボードはビデオへの対応方法が異なります。一部のマザーボードにはビデオ機能が内蔵されており、別のビデオアダプタカードを取り付けるようには設計されていません。他のマザーボードにはビデオ機能が内蔵されていますが、独立したAGPまたはPCI Expressビデオアダプタカードを取り付けられる専用の拡張スロットも用意されています。さらに、ビデオ機能が内蔵されておらず、AGPまたはPCI Expressスロットのみを備え、別のビデオアダプタカードを必要とするマザーボードもあります。内蔵ビデオで十分だと考えている場合でも、最初のタイプのようなマザーボードは避けることをお勧めします。

マザーボードを選択する前に、利用可能なドキュメントやサポート、BIOSおよびドライバーのアップデートを確認してください。多くのパッチやアップデートが公開されているマザーボードは悪い製品だと考える人がいますが、それは間違いです。頻繁なパッチやアップデートのリリースは、メーカーがサポートを真剣に考えている証拠です。友人やクライアントには、マザーボードをサポートするWebサイトの質を重視し、場合によってはそれを購入の決定基準にするようお勧めしています。優れたマザーボードサポートサイトの例として、Intel (http://www.intel.com/design/motherbd/) やASUS (http://support.asus.com) をご覧ください。

メーカーによって製造するマザーボードの品質は大きく異なります。IntelやASUSのようなメーカーは、一流のマザーボードのみを製造しています。（そのため、IntelプロセッサにはIntelまたはASUS、AMDプロセッサにはASUSのマザーボードを強く推奨します。）他のメーカーは品質にばらつきがあり、良いものもあればそうでないものもあります。さらに中には、粗悪品しか作らないメーカーさえあります。

上記の点は、マザーボードを選択する際に常に重要ですが、考慮すべき特性は他にもたくさんあります。一部のユーザーには重要でも、他のユーザーにはほとんど関係のない特性もあるかもしれません。そのような特性には以下が含まれます：

どのマザーボードにも拡張スロットがありますが、スロットの数とタイプは異なります：

「PCI（Peripheral Component Interconnect）」スロットは、10年以上もの間、標準的な拡張スロットのタイプであり続けています。PCIスロットは、LANアダプタ、サウンドカードなど、システムに様々な機能を追加する拡張カードを取り付けるためのものです。PCIスロットには32ビット版と64ビット版がありますが、64ビットPCIスロットは一般的にサーバー向けマザーボードにのみ搭載されています。

マザーボードには、専用のビデオカード用スロットが0個、1個、または2個存在する場合があります。ビデオ用スロットがある場合、それはAGPか「PCI Express（PCIe）」のいずれかですが、これらは互換性がないものの同じ目的で使用されます。ビデオ用スロットのタイプによって、取り付け可能なビデオカードのタイプが決まります。AGPビデオアダプタは依然として人気があり広く利用されていますが、PCI Expressは急速に主流のビデオアダプタスロット規格になりつつあります。AGPマザーボードを購入するのは、再利用する価値のあるAGPアダプタをすでに持っている場合に限ってください。それ以外の場合は、ビデオ機能の有無に関わらず、PCI Express x16ビデオ用スロットを備えたマザーボードを購入してください。ビデオ機能は内蔵しているが独立したビデオ用スロットがないマザーボードは、決して購入しないでください。

PCI Express x16ビデオ用スロットを持つ多くのマザーボードには、1つ以上のPCI Express x1汎用拡張スロットも用意されています。これは通常、PCI拡張スロットの1つか2つと置き換わる形で、あるいはそれらに追加される形で搭載されます。当面の間、PCI Express x1スロットに対応する拡張カードはほとんどないため、あまり役に立ちません。しかし、PCI Express x16ビデオカードがAGPに取って代わるにつれて、PCIも徐々に衰退し、PCI Express x1拡張カードが一般的になっていくでしょう。

ATX AGPマザーボードには通常5〜6つのPCIスロットがありますが、ATX PCIeマザーボードでは通常、PCIスロットの1つか2つがPCIe x1スロットに置き換わります。どちらのタイプでも、microATXマザーボードは通常、フルATXマザーボードよりもスロット数が2〜3少なくなります。何年も前は、多くのPCですべて、あるいはほぼすべてのスロットが埋まっていました。今日では、多くの機能がマザーボードに統合されているため、スロットが1〜2つしか埋まっていないPCが一般的であり、利用可能なスロットの数は以前ほど重要ではありません。それでも、必要なタイプのスロットを確保しておくことは重要です。

同じマザーボードでも「OEM製品」と「リテールボックス製品」として販売されていることがよくあります。（実際にはどちらのパッケージ形態も小売チャネルで販売されています。）どちらのパッケージであってもマザーボード自体は同一か非常に似ていますが、違いもあります。例えば、OEM版は保証期間が1年のみであるのに対し、同じマザーボードのリテールボックス版は保証期間が3年である場合があります。また、リテールボックス版にはケーブル、アダプタ、ケースラベル、セットアップCD、その他OEM製品には含まれない小部品が同梱されていることがよくあります。一般的に、価格差が10ドル以内であればリテールボックス版の購入をお勧めします。それ以上の価格差がある場合はOEM版を購入してください。OEM版に含まれていないセットアップCDやその他のソフトウェアはダウンロード可能です。

一つのテーマに対するバリエーション

OEM版とリテールボックス版のマザーボードでは、製品自体にバリエーションが存在する場合があります。例えば、Intelはしばしば3〜6種類のマザーボードバリエーションを製造しており、それらはボードの色といった些細な点から、内蔵ネットワークアダプタの速度やFireWireサポートの有無といった重要な点まで、細かい違いがある場合があります。これらのバリエーションの中にはOEM版とリテールボックス版の両方で提供されているものもあれば、どちらか一方の形態でしか提供されていないものもあります。また、個人購入者には入手できないバリエーションもあります。それらはIntelが「バルクパッケージ」と呼ぶ形態でのみ販売されており、最小注文単位はパレット単位です。バルクのIntelマザーボードを購入するのは大規模なシステムメーカーのみです。

製品保証の重要性を低く見積もるのは奇妙に思えるかもしれませんが、実際、製品保証は通常、主要な検討事項にするべきではありません。マザーボードは基本的に正常に動作するか、そうでなければ故障しているかのどちらかです。マザーボードが故障する場合、それはおそらく箱から出した直後か、使用開始から数日以内に起こります。実用的な観点では、メーカーの保証規定よりも、販売店側の返品ポリシーの方が重要です。故障品（DOA）のマザーボードを迅速に交換してくれる販売店を探してください。交換品を先出し発送してくれるのが理想的です。

最低でも、マザーボードには4つ以上のUSB 2.0ポート（6つか8つあればなお良い）と、デュアルATA/100以上のハードディスクインターフェースが必要です。理想的には、2つ以上のSerial ATAコネクタを備えているのが好ましく、4つあればさらに良いでしょう。（4つのSATAコネクタを持つマザーボードの中には、パラレルATAインターフェースが1つしか含まれていないものもありますが、それは許容範囲です。）また、シリアルポート、EPP/ECPパラレルポート、PS/2キーボードポート、PS/2マウスポート、およびFDDインターフェースも搭載されているのが好ましいですが、これらの「レガシー」ポートはUSBに取って代わられ、急速に姿を消しつつあります。

一部のマザーボードには、標準またはオプション装備としてオーディオ、ビデオ、LANアダプタが内蔵されています。かつて、このようなマザーボードは低価格なシステム向けに設計されることが多く、安価で性能の低いオーディオおよびビデオコンポーネントが使用されていました。しかし今日では、多くのマザーボードが非常に高性能なオーディオ、ビデオ、LANアダプタを内蔵しており、内蔵周辺機器のない同様のマザーボードとほとんど変わらない価格で購入できます。そのようなマザーボードを購入する場合は、後でより良いコンポーネントに交換したくなった際に内蔵デバイスを無効にできることを確認してください。

内蔵ギガビットイーサネットへの注意

内蔵アダプタはメインCPUを使用することが多く、これによりパフォーマンスが数パーセント低下する可能性があります。現在のプロセッサの速度を考えれば、これが問題になることはほとんどありません。しかし、プロセッサの性能が重要であれば、内蔵機能がほとんど、あるいは全くないマザーボードの使用を検討すると良いでしょう。

内蔵ギガビットイーサネットは特に注意が必要です。ギガビットイーサネット内蔵のマザーボードを購入する場合は、Intelチップセットで使用されるCommunications Streaming Architecture（CSA）チャネルやPCIeチャネルなど、専用の通信チャネルを使用していることを確認してください。安価なマザーボードの中には、PCIバス経由で接続されるギガビットイーサネットアダプタを備えたものがあります。ギガビットイーサネットはPCIバスを飽和させ、システムパフォーマンスを著しく低下させる可能性があるため、これは問題となります。