「チップセット」とは何ですか、なぜ気にする必要がありますか？
新しいコンピュータについて話すときに「チップセット」という用語が使われているのを聞いたことがあると思いますが、チップセットとは正確には何であり、コンピュータのパフォーマンスにどのように影響しますか？
一言で言えば、チップセットはマザーボードのコミュニケーションセンターやトラフィックコントローラのように機能し、CPU、RAM、ハードドライブ、グラフィックカードなど、マザーボードと互換性のあるコンポーネントを最終的に決定します。また、将来の拡張オプション、およびシステムをオーバークロックできる範囲（ある場合）も決定します。
これらの3つの基準は、購入するマザーボードを検討する際に重要です。その理由について少しお話ししましょう。
チップセットの簡単な歴史
コンピュータ時代の時代には、PCのマザーボードは多くの個別の集積回路で構成されていました。これには通常、マウス、キーボード、グラフィックス、サウンドなどの各システムコンポーネントを制御するための個別のチップが必要でした。
ご想像のとおり、これらのさまざまなチップをすべて散らばらせることは、かなり非効率的でした。
この問題に対処するために、コンピューターエンジニアはより良いシステムを考案する必要があり、これらの異種チップをより少ないチップに統合し始めました。
PCIバスの出現により、新しい設計が登場しました。それはブリッジです。マザーボードには、多数のチップの代わりに、ノースブリッジとサウスブリッジが付属していました。これらは、非常に特殊な役割と目的を持つ2つのチップで構成されていました。
ノースブリッジチップは、マザーボードの上部または北部に配置されていたため、そのように知られていました。このチップはCPUに直接接続され、システムの高速コンポーネント（RAM（メモリコントローラー）、PCI Expressコントローラー、および古いマザーボード設計ではAGPコントローラー）の通信仲介役として機能しました。これらのコンポーネントがCPUと通信したい場合は、最初にノースブリッジを通過する必要がありました。
一方、サウスブリッジはマザーボードの下部（南部）に向かって配置されていました。サウスブリッジは、PCIバススロット（拡張カード用）、SATAおよびIDEコネクタ（ハードドライブ用）、USBポート、オンボードオーディオおよびネットワークなどのパフォーマンスの低いコンポーネントの処理を担当していました。
これらのコンポーネントがCPUと通信するには、最初にサウスブリッジを通過し、次にノースブリッジに移動し、そこからCPUに移動する必要がありました。
これらのチップは、文字通りチップのセットであったため、「チップセット」として知られるようになりました。
完全統合に向けた着実な行進
しかし、古い伝統的なノースブリッジとサウスブリッジのチップセットの設計は明らかに改善される可能性があり、実際にはまったくチップのセットではない今日の「チップセット」に着実に取って代わられました。
代わりに、古いノースブリッジ/サウスブリッジアーキテクチャは、より近代的なシングルチップシステムに譲りました。メモリやグラフィックスコントローラーなどの多くのコンポーネントは、CPUに統合され、CPUによって直接処理されるようになりました。これらの優先度の高いコントローラー機能がCPUに移行すると、残りの義務は1つの残りのサウスブリッジスタイルのチップに組み込まれました。
たとえば、新しいIntelシステムには、プラットフォームコントローラーハブ（PCH）が組み込まれています。これは、実際にはマザーボード上の単一のチップであり、古いサウスブリッジチップがかつて処理した役割を担っています。
次に、PCHは、ダイレクトメディアインターフェイス（DMI）と呼ばれるものを介してCPUに接続されます。DMIは実際には新しいイノベーションではなく、2004年以来Intelシステムでノースブリッジをサウスブリッジにリンクする従来の方法です。
AMDチップセットはそれほど違いはなく、古いサウスブリッジは現在Fusion Controller Hub（FCH）と呼ばれています。次に、AMDシステムのCPUとFCHは、Unified MediaInterfaceまたはUMIを介して相互に接続されます。これは基本的にIntelと同じアーキテクチャですが、名前が異なります。
IntelとAMDの両方の多くのCPUにも統合グラフィックスが組み込まれているため、専用のグラフィックスカードは必要ありません（ゲームやビデオ編集などのより集中的なタスクを実行している場合を除く）。（AMDは、これらのチップをCPUではなくAccelerated Processing Unit（APU）と呼んでいますが、これは、グラフィックスが統合されたAMD CPUとグラフィックスが統合されていないAMDCPUを区別するのに役立つマーケティング用語です。）
つまり、ストレージコントローラー（SATAポート）、ネットワークコントローラー、および以前はパフォーマンスが低かったすべてのコンポーネントのようなものは、現在1ホップしかないということです。サウスブリッジからノースブリッジ、CPUに移動する代わりに、PCH（またはFCH）からCPUにホップすることができます。その結果、待ち時間が短縮され、システムの応答性が向上します。
チップセットによって互換性のある部品が決まります
さて、これでチップセットとは何かについての基本的な考え方がわかりましたが、なぜ気にする必要があるのでしょうか。
最初に概説したように、コンピュータのチップセットは、コンポーネントの互換性（使用できるCPUとRAM）、拡張オプション（使用できるPCIカードの数）、およびオーバークロック可能性の3つの主要な要素を決定します。互換性から始めて、これらのそれぞれについてもう少し詳しく説明しましょう。
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コンポーネントの選択は重要です。新しいシステムは最新世代のIntelCore i7プロセッサーになりますか、それとも少し古い（そして安価な）ものに妥協しますか？より高いクロックのDDR4RAMが必要ですか、それともDDR3は大丈夫ですか？接続しているハードドライブの数と種類は？ Wi-Fiを内蔵する必要がありますか、それともイーサネットを使用しますか？複数のグラフィックカードを実行しますか、それとも単一のグラフィックカードを他の拡張カードと一緒に実行しますか？考えられるすべての考慮事項に頭を悩ませ、より良いチップセットはより多くの（そしてより新しい）オプションを提供します。
ここでも価格が大きな決定要因になります。言うまでもなく、システムが大きくて悪いほど、コンポーネント自体とそれらをサポートするマザーボードの両方の観点から、コストが高くなります。あなたがコンピュータを構築しているなら、あなたはおそらくあなたがそれに入れたいものとあなたの予算に基づいてあなたのニーズをレイアウトするでしょう。
チップセットが拡張オプションを決定します
チップセットは、使用するバスのおかげで、マシンに拡張カード（ビデオカード、TVチューナー、RAIDカードなど）を配置するためのスペースも決定します。
システムコンポーネントと周辺機器（CPU、RAM、拡張カード、プリンタなど）は、「バス」を介してマザーボードに接続します。すべてのマザーボードには、速度と帯域幅が異なるいくつかの異なるタイプのバスが含まれていますが、簡単にするために、外部バス（USB、シリアル、パラレルを含む）と内部バスの2つに分けることができます。
最新のマザーボードに見られる主要な内部バスは、PCI Express（PCIe）として知られています。PCIeは「レーン」を利用します。これにより、RAMや拡張カードなどの内部コンポーネントがCPUと通信したり、その逆を行ったりすることができます。
レーンは、単純に2組の有線接続です。1組はデータを送信し、もう1組はデータを受信します。したがって、1x PCIeレーンは4本のワイヤで構成され、2xは8本のワイヤで構成されます。配線が多いほど、より多くのデータを交換できます。1x接続は各方向に250MBを処理でき、2xは512MBを処理できます。
使用可能なレーンの数は、マザーボード自体のレーン数と、CPUが提供できる帯域幅容量（レーン数）によって異なります。
たとえば、多くのIntelデスクトップCPUには16レーンがあります（新世代のCPUには28レーンまたは40レーンがあります）。Z170チップセットマザーボードはさらに20個、合計36個を提供します。
X99チップセットは、使用するCPUに応じて、8つのPCI Express 2.0レーン、および最大40のPCI Express3.0レーンを提供します。
したがって、Z170マザーボードでは、PCI Express16xグラフィックカードはそれ自体で最大16レーンを使用します。その結果、これらのうち2つをZ170ボードでフルスピードで一緒に使用し、追加のコンポーネント用に4つのレーンを残すことができます。または、1枚のPCI Express 3.0カードを16レーン（16x）で実行し、2枚のカードを8レーン（8x）で実行するか、4枚のカードを8xで実行することもできます（その数に対応できるマザーボードを購入した場合）。
さて、結局のところ、これはほとんどのユーザーにとって重要ではありません。複数のカードを16倍ではなく8倍で実行すると、パフォーマンスが低下するのは、たとえあったとしても、1秒あたり数フレームだけです。同様に、PCIe3.0とPCIe2.0の間に違いが見られる可能性はほとんどなく、ほとんどの場合、10％未満です。
ただし、2枚のグラフィックカード、TVチューナー、Wi-Fiカードなど、多数の拡張カードを使用する場合は、マザーボードをすぐにいっぱいにすることができます。多くの場合、PCIe帯域幅をすべて使い果たす前に、スロットが不足します。ただし、その他の場合は、CPUとマザーボードに、追加するすべてのカードをサポートするのに十分なレーンがあることを確認する必要があります（または、レーンが不足し、一部のカードが機能しない場合があります）。
あなたのチップセットはあなたのPCのオーバークロック能力を決定します
したがって、チップセットによって、システムと互換性のあるパーツと、使用できる拡張カードの数が決まります。しかし、それが決定するもう1つの主要なことがあります：オーバークロック。
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オーバークロックとは、コンポーネントのクロックレートを設計よりも高くすることを意味します。多くのシステム調整者は、CPUまたはGPUをオーバークロックして、より多くのお金を費やすことなくゲームやその他のパフォーマンスを向上させることを選択します。これは当たり前のように思えるかもしれませんが、速度の向上に伴い、電力使用量と熱出力が高くなり、安定性の問題が発生し、部品の寿命が短くなる可能性があります。また、すべてを確実に冷却するには、より大きなヒートシンクとファン（または水冷）が必要になることも意味します。それは間違いなく心の弱い人のためではありません。
ただし、これが重要です。オーバークロックに最適なのは特定のCPUのみです（開始するのに適した場所は、名前にKが含まれるIntelおよびAMDモデルを使用することです）。さらに、特定のチップセットのみがオーバークロックを許可する場合があり、一部のチップセットはそれを有効にするために特別なファームウェアを必要とする場合があります。したがって、オーバークロックしたい場合は、マザーボードを購入するときにチップセットを考慮する必要があります。
オーバークロックを可能にするチップセットは 、CPUのクロック速度を上げるために、UEFIまたはBIOSに必要な制御（電圧、マルチプライヤ、ベースクロックなど）を備えています。チップセットがオーバークロックを処理しない場合、それらのコントロールはそこにありません（または、そうである場合、それらはほとんど役に立たないでしょう）、そしてあなたは基本的にそのでロックされているCPUにあなたの苦労して稼いだ現金を費やしたかもしれません宣伝されている速度。
したがって、オーバークロックが深刻な考慮事項である場合は、箱から出してすぐにどのチップセットがそれに適しているかを事前に知ることが重要です。さらに方向性が必要な場合は、バイヤーズガイドがたくさんあります。これは、どのZ170マザーボードまたはX99マザーボード（またはその他のオーバークロック可能なチップセット）が最適かを不確かな言葉で教えてくれます。
マザーボードの比較ショップの方法
良いニュースは次のとおりです。マザーボードを選択するために、すべてのチップセットについてすべてを知る必要はありません。もちろん、Intelのビジネス、メインストリーム、パフォーマンス、バリューチップセットのいずれかを決定したり、AMDのAシリーズと9シリーズについてすべてを学んだりして、最新のチップセットをすべて調査することができます。または、Neweggのようなサイトに手間のかかる作業を任せることもできます。
現世代のIntelプロセッサを搭載した強力なゲーム機を構築したいとします。Neweggのようなサイトに行き、ナビゲーションツリーを使用してプールをIntelマザーボードに絞り込みます。次に、サイドバーを使用して、フォームファクター（PCの大きさに応じて）、CPUソケット（使用しているCPUに応じて）、さらには場合によっては検索をさらに絞り込みます。必要に応じて、ブランドまたは価格で絞り込みます。
そこから、残りのマザーボードのいくつかをクリックして、見栄えの良いマザーボードの下にある[比較]ボックスをオンにします。いくつか選んだら、「比較」ボタンをクリックすると、機能ごとに比較できます。
たとえば、このZ170ボードをMSIから、このX99ボードをMSIから取得してみましょう。両方をNeweggの比較機能に接続すると、多数の機能を備えたグラフが表示されます。
チップセットによる違いのいくつかを見ることができます。 Z170ボードは最大64GBのDDR4RAMを収容できますが、X99ボードは最大128GBを使用できます。 Z170ボードには4つの16xPCI Express 3.0スロットがありますが、これが処理できる最大プロセッサーはCore i7-6700Kで、最大で16レーンで合計36です。一方、X99ボードは最大で収容できます。 Core i7-6850 CPUのような高価なプロセッサを使用している場合は、40 PCI Express3.0レーンまで。ほとんどのユーザーにとって、これは問題ではありませんが、拡張カードがたくさんある場合は、レーンを数え、選択したボードに十分な帯域幅があることを確認する必要があります。
明らかにX99システムの方が強力ですが、これらの比較表を見ると、実際に必要な機能を自問する必要があります。Z170チップセットは最大8台のSATAデバイスを受け入れ、この特定のマザーボードには、強力なゲーミングPCの魅力的な展望となる他の豊富な機能が含まれています。X99チップセットは、4つ以上のコアを備えた本格的なCPU、64 GBを超えるRAMが必要な場合、または多数の拡張カードが必要な場合にのみ必要です。
マザーボードを比較すると、さらにダイヤルバックできることに気付くかもしれません。おそらく、最大32GBのDDR3RAM、かなり高性能な16レーンCore i7-4790K CPU、およびフルスピードで動作する1枚のPCI Express3.0グラフィックカードを処理するより控えめなZ97システムを検討することになります。
これらのチップセット間のトレードオフは明らかです。昇順のチップセットごとに、それぞれの詳細は言うまでもなく、より優れたCPU、RAM、およびグラフィックスオプションを選択できます。しかし、コストもかなり上昇します。ありがたいことに、飛び込む前にすべてのチップセットの詳細を知る必要はありません。これらの比較チャートを使用して、機能ごとに比較することができます。
（Neweggは比較を行うのに最適なサイトである可能性が高いですが、Amazon、Fry's、Micro Centerなど、パーツを購入できる優れたストアは他にもたくさんあります）。
これらの比較チャートで説明されていないのは、通常、オーバークロック機能だけです。特定のオーバークロック機能について言及している場合もありますが、レビューを掘り下げて少しグーグルして、オーバークロックを処理できることを確認する必要があります。
コンポーネント、マザーボード、その他を検討するときは、デューデリジェンスを行うようにしてください。ユーザーレビューだけに頼るのではなく、Googleの実際のハードウェアレビューに時間をかけて、プロがそれらについてどのように感じているかを確認してください。
絶対的な必需品（RAM、グラフィックス、CPU）を超えて、チップセットは、オンボードオーディオ、USBポート、LAN、レガシーコネクタなど、すべての重要なニーズに対応する必要があります。ただし、何が得られるかは、マザーボード自体とメーカーが含めることを決定した機能によって異なります。したがって、BluetoothやWi-Fiのようなものが絶対に必要で、検討しているボードにそれが含まれていない場合は、追加のコンポーネントとして購入する必要があります（USBまたはPCIExpressスロットの1つを使用することがよくあります） ）。
システム構築はそれ自体が芸術であり、今日ここで話したことよりもかなり多くのことがあります。しかし、うまくいけば、これにより、チップセットとは何か、なぜそれが重要なのか、そして新しいシステムのマザーボードとコンポーネントを選択するときに考慮する必要のあるいくつかの考慮事項がより明確になります。
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