■ 14_02. CPUマザーボードのハードウェア・インターフェイス ■
ハードウェア・インターフェイスにどんなものがあるのか大掴みして下さい。
細かい内容は覚えなくていいです。
ハードウェア・インターフェイスは、２〜３年で変るので、最新のトレンドを見ときましょう、、、
2014年02月、価格.com で、ランキング上位のCPUマザーボードを例に、順を追って説明します。
■ ASUSZ87-PROのサイト
http://www.asus.com/jp/Motherboards/Z87PRO/
■ Intel Z87 チップセット
Supports 22nm CPU ( Intel LGA 1150 Socket )
回路線幅＝22nm（ナノメートル）対応のCPUを挿せます。
EPU
CPUへの電力供給を細かく制御することで消費電力を低減し、リップル電圧や過電流を抑えます。
Front USB 3.0 Header
USB端子です。
SATA 6Gb/s
SATA3.0 （6 Gbps ）は、SSDやHDDと接続するインターフェイスです。
TPU
ゴムのような弾力性と硬質プラスチックのような強靭さを合わせ持つ高分子化合物です。
USB Bios Flashback
ASUS社の独自機能で、CPUやメモリが無くてもBIOSのアップデートが可能です。
PCIe (GEN3) PCI_Express 3.0
パソコンの汎用バス（信号経路）です。
Quad-GPU SLI & 3-Way CFX Support
Quad（4個の）GPU（ 3Dグラフィックス計算処理を行う半導体チップ）を挿せます。
CFX（ Cross Fire X ）は、AMD社のマルチGPU技術です。
ビデオカードを、同一のマザーボード上に複数枚挿入し、それらを電気的に接続します。
複数GPUの並列処理で、グラフィック処理能力を大幅にUPします。
AMD製に限らず、インテル製チップセットを搭載したマザーボードでも構築できます。
現在は最大4個のGPUを並列動作可能なCrossFireXとなっています。
SLI（ Scalable Link Interface?）は、NVIDIA社のマルチGPU動作システムです。
二枚以上のビデオカードを並列動作させ、出力は一つに集約して、
グラフィックス処理を高速化できます。
2T2R Dual_Band 2.4Ghz Antena
送受信用に計4本（2T2R）のアンテナを内蔵したWi-Fi・ルータです。
DisplayPort
デジタル・ディスプレイ装置の為に設計された映像出力インタフェースです。
Wi-Fi 802.11n + BT4.0
Wi-Fi（無線LAN）とBlueTooth（近距離無線通信）です。
BT（Bluetooth）4.0は下位バージョンとの互換性がないため、BT4.0のチップには、
従来機器との接続用にBT 2.1かBT 3.0の機能も内蔵しています。
DIGI + Power Control （12+2 Digital Power Phase）
デジタル化された電源回路です。
■ ASUS Z87-PROのバックパネル・コネクタ
■ PS2 Mouse （ ピー・エス・ツー マウス ）
PS2は、1987年に IBM のパソコン「PS/2」に採用された入出力端子の規格です。
PS2端子に、キーボードやマウスをつなぎましたが、最近のノートパソコンなどでは、
（USBが主流で）PS2端子が省略されています。
■ S/PDIF（ エスピーディーアイエフ ）Sony Philips Digital InterFace デジタル音声入出力
映像・音響機器などで音声信号をデジタル転送するための規格です。
名称のSとPの間にスラッシュを入れず単にSPDIFとも表記されます。
左図は光デジタル（ Optical ）音声入出力端子で、TOS_Link 端子とも呼びます。
S/PDIF Optical
左図は、同軸デジタル（ Coaxial ）音声端子です。
ケーブル・端子にアナログ音声と同一形状のRCAケーブル・端子を用います。
S/PDIF Coaxial
評論家の提灯記事
オーディオ雑誌では「〜デジタル・ケーブルで音が変わる〜」という評論家の提灯記事が多く、
記事を鵜呑みにする人達に、1本数十万円のデジタル・ケーブルが売れているようですが、、、
1本1000円のケーブルで代替しても、音の変化などは、理論的に有り得ません。
デジタル信号を音声信号に変換するのはDAC（デジタル・アナログ変換器）です。
デジタル・ケーブルは、音声データをデジタル（数値）のまま ＤＡC に伝えるだけです。
「安いデジタル・ケーブルを使ったらExcelデータが勝手に変わる」なんて Never Ever！
ケーブルを通っただけで、数値が変わるなら、世の中のコンピュータは狂いっぱなしでしょ！
そんなアホなケーブル、作るほうが難しい！
電磁波・振動をシールドする能力、に差があると反論する評論家もいますが、
電磁波シールドは ノイズ対策 の領域で、家電メーカーの開発者ですら頭を悩ます難問中の難問！
ケーブル交換で解決できるくらいなら、誰も苦労しません。振動対策もしかり、、、、
ノイズ・振動対策が同じように万全なら、1000円／mのケーブルと、30万円／mのケーブルで、
音の差を聴き分けられる人間はいません。（有名なブラインド・テストの結果が公開されてます）
〜オーディオは趣味の世界なので、高額なケーブルを買いたい人は好きにしたらいいんです〜
■ D-SUB 15 （ ディー・サブ 15ピン ）
VGA端子ともいい、アナログ映像信号をディスプレイに送る接続規格です。
伝送する信号の形式からアナログRGB端子とも言います。
ノートパソコンなどから、大きな液晶ディスプレイにつないで表示します。
液晶プロジェクターも、アナログRGB D-Sub15ピンで接続できます。
■ DVI （ ディー ブイ アイ ） Digital Visual Interface
パソコンの映像をディスプレイに送るための接続規格です。
従来は、デジタル信号をアナログに変換しアナログ・ディスプレイに送りました。
DVIは、無圧縮のデジタル信号をデジタル駆動のディスプレイに直接送ります。
A/D変換による信号劣化がなく、画質が向上します。
DVI-D Single DVI-D Dual
DVI コネクタは、古いアナログ信号を通すピンも併せ持っています。
モニタがアナログかデジタルかにかかわらず、映像信号を送れます。
DVI-D は、デジタルのみの接続規格です。
DVI-D Single は、解像度が 1920×1200ドット までの信号を伝送できます。
DVI-D Dual は、解像度が 2560×1600ドット までの信号を伝送できます。
DVI-A は、アナログのみの接続規格です。（商品化されたものは？？）
DVI-I は、デジタルとアナログ両方の接続規格です。
■ DisplayPortt （ ディスプレイポート ）
デジタル・ディスプレイ装置の為に設計された映像出力インタフェースです。
DVIの後継を狙った規格で、標準化団体であるVESAによって策定されました。
音声信号伝送はオプションで、機器によって対応／非対応のものがあります。
DisplayPortt Mini_DisplayPortt
■ HDMI （ エイチ・ディー・エム・アイ ） High-Definition Multimedia Interface
HDMI は、映像・音声をデジタル信号で伝送する通信インタフェースの標準規格です。
映像と音声を1本のケーブルでまとめて送れ、MAX転送速度は18Gbpsです。
18Gbps ＝ 映画DVD×1本を1秒弱で送れる速度です。
HDMIはデジタル家電向けインタフェースで、2002年12月に仕様策定されました。
PCとディスプレイの接続規格 DVI を基に、音声伝送機能、著作権保護機能、
色差伝送機能を加えるなど、AV家電向けに改良した物です。
HDMIは非圧縮デジタル伝送で、音質・画質とも理論的に劣化しません。
HDMI Type A HDMI Type C HDMI Type D
HDMI コネクタには、以下の5種類があります。
タイプＡ 標準19ピン。
タイプＢ 29ピン。1080pを超える解像度をサポートします。
1080p ＝ 1080 Progressive ＝ 横1080ドットを順次走査
1080i ＝ 1080 Interlace ＝ 横1080ドットを間引き走査
タイプＣ ミニHDMI端子。 小型で、ビデオカメラなどに採用されています。
タイプＤ マイクロHDMI端子。携帯電話、デジカメ等に使用されています。
タイプＥ 自動車用HDMI端子。車内部の映像用配線に使用されています。
■ InfiniBand （ インフィニバンド ）
大規模サーバー、スーパーコンピューターを結ぶ高速インターフェイスです。
複数チャンネルを使い、転送速度を早くします。
SDR＝1倍、DDR＝2倍、QDR＝4倍、、、EDR＝13倍
1ｘ＝1レーン、4ｘ＝4レーン、12x＝12レーン
QDR 4ｘで32Gbps 12ｘで96Gbps、EDR 12ｘでは理論上 312Gbpsとなります。
312Gbps ＝ 映画DVD×20本を1秒で送れる速度です。
■ PCIe （ ピー・シー・アイ エクスプレス ） PCI_Express
デスクトップパソコンの機能拡張のためのインターフェイスです。
スロットと呼ばれるパソコン内の端子に各種機能のボード類を取り付けできます。
USB変換、サウンド、AD変換、計測、、、など様々な拡張ボードがあります。
ｘ1、ｘ4、ｘ8、ｘ16 はレーン数で、レーン数の分だけ転送速度が速くなります。
PCI-E x16 スロットには、ｘ1、ｘ4、ｘ16対応カード、
ｘ4スロットにはｘ1、ｘ４対応カードを挿入でき、
ｘ1のスロットには ｘ1対応カードを挿入できます。
PCI-Express 3.0 x16のMAX転送速度は32Gbpsです。
32Gbps ＝ 映画DVD×2本を1秒で送れる速度です。
■ USB （ ユー・エス・ビー ）Universal Serial Bus
PCなどに周辺機器を接続する代表的なインターフェイスです。
USB1.1 → USB2.0 → USB3.0 → USB3.1 と進化していきます。
127台の周辺機器をチェーン接続でき、弱い電力ならUSBで供給できます。
USB3.0のMAX転送速度＝5Gbpsです。
5Gbps ＝ 映画DVD×1本を3秒で送れる速度です。
■ SATA （ サタ ） Serial ATA（Advanced Technology Attachment）
PCなどに内臓HDDやSSDを接続するインターフェイスです。
SATA 3.0のMAX転送速度は6Gbpsです。
6Gbps ＝ 映画DVD×1本を3秒弱で送れる速度です。
■ eSATA （ イー・サタ ） External Serial ATA
SATAを外付け機器用に拡張するインターフェースです。
内蔵用SATAを、変換ケーブルで eSATA として使用できます。
USB2.0に比べ転送速度が勝りましたが、USB3.0以降は、、、
■ SAS （ サス ） Serial Attached SCSI
PCサーバなどとHDDやSSDなどを接続するインターフェイスです。
12Gbps SAS対応SSD（高速外部メモリー）が発売されたのは2013/12月です。
この時の、12GbpsのSSD（200GB）の実売価格は89,800円です。
12Gbps ＝ 映画DVD×1本を1.5秒で送れる速度です。
■ SATA と SAS の使い分け
システムダウンが絶対に許されない基幹業務で使われる、サーバの大規模記憶システムなどでは、
自動階層化で、アクセスの多いデータをSSDに、少ないデータをHDDに、自動移動します。
そのHDDも、速度重視の SAS と、容量重視の SATA 、の二種類が使い分けられます。
■ SCSI （ スカジー ） SCSI はレガシー規格で、 SCSI → SAS → SAS 3.0 に進化しています。
1980年代後半、HDD接続インターフェースとして SCSI と IDE（後の ATA ）が
誕生しました。IDE は SCSI に比べ転送速度が遅く、外付け不可でしたが、
対応HDDやコントローラは低価格でした。
1994年 ANSI が IDE を標準化し ATA（Advanced Technology Attachment）としました。
これ以降、PC内蔵HDDは、ATA が主流となり、エントリーPCサーバ等にも採用されます。
SCSI が SASへ切り替わった様に、ATAもシリアル化してSATA（Serial ATA）へと進化しました。
シリアル化の最大メリットは高速転送です。（ATA＝1,064Mbps、SATA＝現在max6Gbps）
低価格・高速なSATAディスクを外付け用に拡張するのが eSATA（External Serial ATA）です。
■ FireWire （ ファイヤ・ワイヤ ） IEEE1394 （ アイトリプルイーいちさんきゅうよん ）
アップルが開発したFireWire規格を標準化したもので、
コンピュータやAV機器を接続する高速シリアルバス規格です。
SCSIの発展形と期待されましたが、規格制定に手間取って機を逸し、
結果としてAV分野での普及が中心となりました。
Firewire 6Pin Firewire 4Pin
プラグアンドプレイ、ホットプラグに対応し、ホスト機器を必要とせず、
周辺機器から周辺機器へと接続するだけでデータ転送が可能です。
ケーブルの長さは4.5メートルまでで、機器の接続は63台まで可能です。
機器への電源供給に対応した6ピンコネクタと、非対応の4ピンコネクタが有り、
i.LINK、DV端子としては、主に4ピンが用いられます。
6ピンコネクタは、8V〜最高33V/1.5Aの強力な電源供給機能を持ちます。
RME社の高音質デジタルオーディオプロセッサはFireWireを推奨しています。
RME FireFace400
