コンピュータ・アーキテクチュア(第2講)
(2)2016.10.3 藤木 文彦 |
コンピュータの基本構造 |
コンピュータにも、ノートパソコンからデスクトップPC、サーバ、スーパーコンピュータ等、様々なものがありますが、もっとも身近にあるデスクトップPCを中心に解説していきます。
2014年4月の CPU および マザーボードに関する解説ページ AKIBA HOTLINE より CPUの選び方、マザーボードの選び方[最新版、PC自作の基礎知識](3)http://akiba-pc.watch.impress.co.jp/docs/dosv/20140329_641961.html |
先週のこの課題は、講義で十分に触れなかった部分もあるので、今日の講義の中で補足説明をします。 課題:1 CPUとは、何をするものか、2〜3行で、簡単に説明しなさい。 課題2: LGA775 パッケージのCPU, LGA1150パッケージのCPUにはどんなものがあるか。それぞれ、数種類、型番を掲げなさい。 |
PCの内部構造の例 (数年前の図面) |
マザーボードの構造の例(これは、5年以上前のものですが、大まかな構造については現在も変わっていません。新しいものについては、以下にメーカーのページなどへのリンクを掲げて解説します。
( ディスプレイアダプタをつけるためのAGPスロットは現在ほとんど使われておらず、アダプタはマザーボードに標準で備えられている他、別途必要な場合は PCIExpress スロットに差し込む。また、IDEコネクタも、sATAボートに取って代わられている。)
コンピュータの中心となる「マザーボード」は、CPUの種類に適合したものを選ぶ必要がある。
CPUの種類と外観 |
CPUは接続端子(足)の数と、パッケージの形状によっていくつかのものがある。
詳細はリンク先などを参照。
現在使われている主なものは
LGA 1150 (1155,1156) である。
その前が、
LGA775 である。
以下の写真は、次のリンク先より
http://nattokude.gozaru.jp/studioxps8100/bodyditail2.html
左が、 Core i7 などの LGA1150 右が Core2Duo などの LGA755
上記のCPUの原型となったのが、1978年に発表されたIntel社 8086プロセッサである。
写真を見てわかるとおり、通常のICのやや大型のものという感じでありピンの数も、40ピンであったが、ここで使われた命令体系は最新のCPUに受け継がれている。
http://news.softpedia.com/newsImage/Intel-Celebrates-the-40th-Anniversary-of-the-Microprocessor-3.jpg/
マザーボードの構造 |
最新のCPUに対応したマザーボードをいくつか掲げる。
http://ja.wikipedia.org/wiki/LGA1150
ギガバイト社のホームページより(下のリンクをたどると、部分拡大画像が見られます)
http://www.gigabyte.jp/products/product-page.aspx?pid=4493#ov
http://ja.wikipedia.org/wiki/LGA1150
ASUS 社のホームページより
http://www.asus.com/jp/Motherboards/H87PRO/
コンピュータには、いろいろな種類があり、製造している会社等により、構造が異なりますが、ここから、しばらくの間は、PCとして、最もシェアの大きい、Intel社の Pentium4 および i3,i5,i7 というCPUを使用した、パーソナルコンピュータの構造を基準に説明を行います。(現在のPCの2世代ほど前のものですが、基本構造の理解のためにこのCPUを初めに解説します。)
コンピュータの中心となる装置が、「マザーボード」というボードで、その中でも、さらに中心的な役割を果たすのが
「CPU」(Central Processing Unit 中央処理装置)です。
このCPUと、周辺の様々な装置をつなぐためには、多数の配線を行い、それぞれの間で、間違いなく、効率的にデータを転送しなければなりません。
CPUを冷やすための ファン の実装と、その他の部品の取り付けに関する解説ページ
http://pc.nikkeibp.co.jp/article/knowhow/20090312/1013076/
PCの構造に関しての解説としてわかりやすいページがありました。(数年前のものです。)
http://www.pasonisan.com/customnavi/base_byte/zukai_index.html
■本日の課題 2016年10月3日 |
本日は、以下の課題について、本ページまたは、インターネットで調べ、メールで報告して下さい。これが、出席点となります。
できるだけ本日中に。間に合わなければ、来週の授業の開始前までに提出のこと。
(それに遅れた場合、減点とするが、提出点だけは付けるから、提出するように。)
宛先 fujiki.kougei@gmail.com
タイトル arch2-10-3
なお、メールの先頭に学生番号と氏名を記入すること。
課題1:
マザーボード上には各種のコネクタがある。以下のコネクタはどのようなものを接続するコネクタか。それぞれに対して、いくつかの具体例を掲げなさい。
SATA
PCI Express
USB
VGA
HDMI
課題2:
インテル i7 CPU 用のマザーボードを製作販売している会社を3社以上掲げ、それぞれについて、現在販売されているボードの型番を一つ掲げなさい。
課題3:
AMD社が現在発売しているCPUの型番を調べ、それに適合したマザーボードにどのようなものがあるか、1種類掲げなさい。