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【自作PC】マザーボードの機能を徹底解説【チップセット・各種ソケット】

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この記事は約14分で読めます。

パソコンのすべてをつなぐ『マザーボード』についてです。当ページもCPU同様Intel対応製品のみで完結しようと思います。RYUと言ったらIntelのcore 大好き、NVIDIAのGeForce大好きです。以後お見知りおきください。

自作PCであってもそうでなくてもマザーボードはパソコンにとって重要な部分です。用途に合ったものを選んでおかないと後々後悔するランキング№1のパーツです。

よく知らないマザーボードを選んでしまうと。。。

  • オーバークロックできない
  • SLI(グラボ2枚ざし)できない
  • メモリ2枚しか刺さらない
  • 音質が悪い
  • USB3.0ポートが少ない

などあとから後悔が多くなってしまうと思います。しっかり調べて2~3年先も満足のいく自作PCを作りましょう!マザーボードがあとあと後悔するランキング№1だと冒頭で書きましたが、それは何故か。外すのがダルいからです。CPU、メモリ、グラボ、電源、モニター、キーボードなど、ありとあらゆるものがこのマザーボードに接続されています。これを全部取り外すのはめんどくさいということと、自作PCの組み立てミス第1位がCPUソケットだからです。後々お見せしますが、CPUのソケットピンを1本でも折ってしまうとPCが起動不可。再起不能になります。

そんな2度手間で悩むことの無いように、パソコンが必要な目的を再確認して納得のいくものを選びましょう!

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マザーボード各種機能(全編)

まずは主要なソケットを紹介していきます。

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①CPUソケット

ここにCPUをはめ込みます。世代別でソケットが違うので『同世代のマザーボードとCPUを揃える』というところから自作PCがスタートします。僕は現在4世代CPUの『Core i5 4670』を使用しており、マザーボードのソケットは『LGA1150』です。

ソケット名の意味は

『LGA』⇒これはCPUソケットです
『1150』⇒ソケットピンが1150本生えてます。

ということになってます。

詳しくは別記事で解説してあるので良ければご覧ください。

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②メモリスロット

メモリスロットです。メモリは基本2スロットor4スロットです。中には6スロットや8スロットのマザーボードもありますが、個人利用なら必要ないです。完全にオーバースペックで、値段も30,000円~くらいの値段になってしまうのでロマンを求める人以外は要りません。

個人的には4スロットの物が大好きです。

たとえば4GBメモリを2枚で合計8GBでPCを運用していた場合、4スロットマザボの場合16GBへのアップグレードが容易です。追加で4GBメモリを2枚追加するだけです。2スロットマザボだと、もともとついていた4GBメモリ2枚を使うことはできません。新たに8GBメモリを2枚買い足して16GBにするしかないので無駄なコストがかかり元のメモリも余ってしまいます。

もったいないです。省スペースPCを検討している人以外はメモリ4枚刺しできるマザーボードを選ぶようにしましょう。

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③PCI Express

上記画像では『PCI Express×1』と『PCI Express×16』のみのマザーボードです。

『PCI Express×16』は主にグラフィックボード等で使用されます。
『PCI Express×1』はLANボード、サウンドカード等に使用されます。
『PCI Express×8』『PCI Express×4』に関してはめったに使うことはありませんが、かなり昔のグラフィックボード等に使われていたみたいです。僕の環境では使ったことがないので特に気にすることはないと思います、

PCI Express端子には互換性があり、ソケット側の数字より小さな数字のPCI Express拡張カードが使用可能となっています。PCI Express×16の端子ではPCI Express×16.×8,×4,×1が使用可能です。

PCI Express=PEPE×16カードPE×8カードPE×4カードPE×1カード
PE×16スロット
PE×8 スロット×
PE×4スロット××
PE×1スロット×××
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④チップセット

チップセットはマザーボードの外観からは機能を確認できません。しかしマザーボードの隠れ機能的存在で絶対に無視はできません。チップセット名は製品名にもなっているくらいの重要度で、当ページ冒頭で紹介した画像はASUS製の『TUF H370 PRO GAMING』という商品名のマザーボードです。ここでは『H370』という型式がチップセット名称です。CPUの解説記事でも各CPUごとの対応チップセットを軽くリストアップしています。

もう1度リストも乗っけておきます。

世代
(開発コード名)
発売時期
マザーボード
ソケット形状
CPUナンバー対応チップセット
(マザー型番)
対応メモリ
第1世代
(Nehalem)
2008~
2011年
LGA1156Core i7 8xx
Core i5 7xx/6xx
Core i3 5xx
Pentium G 6xx
Celeron G1101
Intel5シリーズ
P55, H55, H57, Q57
DDR3
第2世代
(Sandy Bridge)
2011年
LGA1155Core i7 2xxx
Core i5 2xxx
Core i3 2xxx
Pentium
G8xx~G6xx
Celeron
G5xx~G4xx
Intel6,7シリーズ
Z77, H77, B75
Z68, P67, H67, H61
など
DDR3
第3世代
(Ivy Bridge)
2012年
LGA1155Core i7 37xx
Core i5 3xxx
Core i3 3xxx
Pentium G2100
Celeron G1600
Intel6,7シリーズ
Z77, H77, B75
Z68, P67, H67, H61
など
DDR3
第4世代
(Haswell)
新第4世代
(Haswell Refresh)
2013年
LGA1150Core i7 47xx
Core i5 4xxx
Core i3 4xxx
Pentium G 3xxx
Celeron G18xx
Xeon E3 12xx
Intel8,9シリーズ
Z97, H97
Z87, H87, B85, H81
など
DDR3
第5世代
(Broadwell)
2015年
LGA1150Core i7 5775C
Core i5-5665C
Intel9シリーズ
Z97, H97
DDR3
第6世代
(Skylake)
2015年
LGA1151Core i7 6xxx
Core i5 6xxx
Core i3 6xxx
Pentium G4400
Celeron G3900
Intel100,200シリーズ
Z270, H270, B250
Z170, H170, B150, H110
など
DDR4
DDR3
第7世代
(Kaby Lake)
2017年
LGA1151Core i7 7xxx
Core i5 7xxx
Core i3 7xxx
Pentium G4600
Celeron G3950
Intel100,200シリーズ
Z270, H270, B250
Z170, H170, B150, H110
など
DDR4
DDR3
第8世代
(Coffee Lake)
2017年
LGA1151v2Core i7 8xxx
Core i5 8xxx
Core i3 8xxx
Pentium G5600
Celeron G4920
Intel300シリーズ
Z390, B365
Z370, H370, B360, H310,Q370
DDR4
第9世代
(Coffee Lake Refresh )
2018年
LGA1151v2Core i9 9xxx
Core i7 9xxx
Core i5 9xxx
Intel300シリーズ
Z390, B365
Z370, H370, B360, H310,Q370
DDR4

先ほどのASUS製の『TUF H370 PRO GAMING』ですが、チップセット型番が『H370』ということが製品名からわかります。上の表で対応CPUを探すと

第8世代
(Coffee Lake)
2017年
LGA1151v2Core i7 8xxx
Core i5 8xxx
Core i3 8xxx
Pentium G5600
Celeron G4920
Intel300シリーズ
Z390, B365
Z370, H370, B360, H310,Q370
DDR4
第9世代
(Coffee Lake Refresh )
2018年
LGA1151v2Core i9 9xxx
Core i7 9xxx
Core i5 9xxx
Intel300シリーズ
Z390, B365
Z370, H370, B360, H310,Q370
DDR4
ありましたね。このマザーボードは第8世代と9世代のcore iシリーズCPUに対応することがわかります。ソケット形状は『LGA1151v2』で対応するメモリは『DDR4』ということも同時にわかりました。
ここまででチップセットの世代別の見分け方は完璧です。次に同世代チップセットの種類について解説します。

同世代チップセットの種類

先ほどのチップセットが第8世代と9世代のCPUに対応していることはわかりましたが、同世代でも多くの種類があることがわかります。Intel300シリーズには以下の7種類のチップセットが存在しています。

  1. Z390
  2. Z370
  3. H370
  4. Q370
  5. B365
  6. B360
  7. H310

チップセット型番から性能を見る

IntelCPU対応のマザーボードのチップセット名称には必ず先頭が英字表記となってます。単純比較でいうと

Z>H>B Qの性能は場合による

の順番で性能に優劣があります。簡単な英字の意味は

  • Z⇒オーバークロック可能モデル
  • H⇒ハイパフォーマンスモデル
  • B⇒ビジネスモデル
  • Q⇒企業用管理機能を持つ製品。

となっています。

数字に関しては先頭数字が世代後半2桁(1桁)は数字が大きいものほどハイエンドな製品であるようです。

型番からはわからない性能を確認

型番CPU
ソケット
メモリ
最大容量
SLIUSB3.1USB3.0USB2.0サポート機能
DisplayOptanevProVT-dTXT
Z390LGA115164GB6443××
Z370LGA115164GB01043××
H370LGA115164GB×4463××
Q370LGA115164GB6443
B365LGA115164GB×0863××
B360LGA115164GB×4263××
H310LGA115132GB×0462×××

参考:パソコン工房

現時点(2019年6月現在)で最新モデルの第8世代と9世代のマザーボードを例に取り上げました。重要視すべきは主に赤字の部分です。次世代高速規格のUSB3.1のポートがあるかないか。グラフィックボードを複数使用する『SLI』ができるのかできないのか。ここは暗記しない限り型番から読み取ることはできません。

メモリは上限が64GBと32GBと別れていますが32GB以上必要になることはほぼないためスルー。
唯一のQシリーズはサポート機能が充実していますが、企業用管理機能を持つ製品という位置づけなので一般使用であれば気にすることはありません。

以下のパソコン工房のページですべてのIntel対応チップセットの性能が確認できます。詳しく調べたい方は下のカードからアクセスしてください。

Intel チップセット スペック・性能・比較 | パソコン工房 NEXMAG
intelチップセット編。過去のintel製チップセットのスペックなどをまとめました。
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マザーボード各種機能(後編)

長くなってしまったのでここから後編とします。前編は機能判別が難しい主要部分で、後編はどのマザーボードでも共通の端子類が中心です。

 

⑤M.2 スロット

M.2(エムドッドツー)ソケットは超高速SSD(M.2SSD)を取り付けるためのソケットです。実測速度でSSDの約5~6倍の速度が出ます。SSDより高速ではありますが、体感上の違いはそこまでありません。単純にノーマルSSDでも爆速なので、導入優先度は低いです。

⑥SATAポート

SATAポートは端子内部にL字の金具がお目見えするので、ほかの端子類よりも見分けは簡単です。ここにHDDまたはSSDを接続してPC本体のストレージ(記憶領域)として認識させます。SSDでもHDDでも取り付け方、電源の取り方に違いはありません。

⑦オーディオ⑧USB 2.0ジャック

少しわかりにくいのでUSB2.0端子とオーディオ端子は一緒に紹介します。どちらも10ピンを1本抜いたような仕様となっており、上段右から2本目欠けがオーディオ。下段右から1本目欠けがUSB2.0止まります。マザーボードの背面にはUSB端子やオーディオジャックが搭載されていますが、ケースのUSB端子などを拡張するためにマザーボードにも増設ピンが設置されています。

基本的に刺さるところに正しい向きでしか刺さらないので曖昧でも大丈夫です。

⑨USB 3.0ジャック

USB 3.0ジャックも同様背面に端子はありますが、フロントパネル用に拡張端子がここにもあります。
デザインは20ピン1欠けデザインで、こちらも刺さるところに正しい向きでしか刺さらないので曖昧でも大丈夫です。

⑩ATX電源コネクタ

マザーボードの右にある存在感抜群の端子が24ピン主電源ソケットです。
ここは電源から生えている1番ゴツイ線をつなぎます。パソコン全体の主電源です。

⑪ATX 12Vコネクタ(CPU用)

CPUソケットの横か上にある8ピン又は4ピンの四角いソケットがCPUに電気を送るためのATX 12Vコネクタ(CPU用)です。ここは自作するときに接続忘れが多いです。忘れるとCPUが動かないので必ず繋いでおきましょう。ここも電源から直刺しです。

⑫CMOSバッテリー

マザーボードのどこかに必ずコイン電池が入っています。これはパソコンがコンセントと繋がっていない時でもBIOS設定情報、日付などを記憶しておくために常に電流を流してくれています。ここの電池を外すか、CMOSクリアを行うことで設定を初期化できるので、(どうにもならないくらい)調子の悪い時以外は触らないようにしましょう。

⑬CPUファンコネクタ

各所に4ピン又は3ピンのファンコネクタがあります。この画像では鮮明でなくて確認できませんが(すいません)『CPU FAN』や『CASE FAN』などの表記がありどこのファンなのかといった判断が簡単にできます。正しく繋がなくても動作はしますが、BIOS(バイオス)画面でのファンコントロールを行う際にややこしくなってしまいます。

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マザーボードのサイズ比較

最後にマザーボードのサイズについてです。

左からEXTENDED ATX→ATX→MICRO ATX→MINI ITXです。

サイズを画像下に記載してあるので拡大して確認してみてください。

自作PCで一般的なマザーボードはATXMICRO ATXですね。EXTENDEDは特殊サイズで『LGA2011』などの超高性能CPUを搭載した大型マザーボードです。一般利用ではまず使用しません。普通のATXケースにも入れられないので間違えて購入しないようにしましょう。本サイトでは紹介していませんが、LGA2011系の特殊CPUは価格もぶっ飛んでます。(20万円とか…)

本題です

メインは2種類+MINI ITXです。見てわかる通り規格(サイズ)が大きいほうが高性能です。前項で紹介したメモリスロットやPCI Expressソケット、SATAポートの数が少ないです。また小さいマザーボードは電源を安定させるVRMフェーズも数が少ないなど、高負荷時に安定動作が難しいという難点もあります。

CPUソケット左横に灰色の四角いパーツが並んでいます。これがVRMフェーズです。このマザーボードには6個搭載されています。ゲーミングなど、ハードにパソコンを使う場合は最低6個から7個ついているマザーボードを選ぶようにしましょう。最近は見なくなりましたが、昔のミニデスクトップPCなんかはVRMフェーズが3個とか4個でした。

マザーボードの大きさ<PCケースの大きさ

ATX規格のケースMICRO ATX規格のマザーボード搭載可能です。

しかし、MICRO ATX規格のケースATX規格のマザーボード搭載不可能です。

PCケースはマザーボードのサイズに合わせて購入するのが一般的ですが、大きいケースを選んでも問題はありません。しかし、マザーボードの規格よりも小さなケースを選んでしまうと搭載することができなくなってしまいます。当たり前ですが小さいケースにそれよりも大きい基盤は入りません。

店頭で確認できるのであれば大した問題ではありませんが、ネットなどで購入する際には注意しましょう。

初歩的ではありますが、結構ミスが多い点です。

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