PC の インターフェイスと拡張カード

PCで使用されている主なインターフェイスと拡張カード

インターフェイス には ハードウェア インターフェイス ・ ソフトウェア インターフェイス ・ ユーザーインターフェイス  があり 一般的に PC の自作時 に インターフェイス と言う場合は ハードウェアインターフェイス を指すことが多い。

ハードウェア インターフェイス の種類

インターフェイスは 境界・接触面 という意味があり ハードウェア インターフェイス は パソコン と 周辺機器 を 接続する コネクタの形状 を表す。

グラフィック インターフェイス

グラフィック インターフェイス は モニタ と PC 本体 を接続するコネクタ。

アナログの CRT モニタ全盛時 は ミニ D-Sub ( VGA ) が主流だったが、モニタのデジタル化が進み DVI コネクタが普及し、現在は DVI をベースにした HDMI や DisplayPort が 標準 になっている。

DVI ( Digital Visual Interface )

DVI は デジタルディスプレイ への 伝送を非圧縮で行うため 理論的に劣化がなく、デジタル・アナログ兼用の DVI – I 、デジタル専用の DVI – D 、アナログ専用の DVI – A  があり コネクタの形状が異なっている。

HDMI ( High-Definition Multimedia Interface )

HDMIは DVI を基にした デジタル家電向けのインターフェイスで、映像 と 音声を一体化したシングルケーブルで 伝送される。

DisplayPort

DisplayPort は DVI の後継として設計された デジタルディスプレイ用のコネクタ。

VGA

VGA は CRT モニタ 全盛時の アナログ RBG 用のコネクタ で、コネクタの形状から ミニ D-sub 15ピン とも呼ばれ D-sub と表記されていることも多い。

現在は レガシーインターフェイス になっている。

シリアルバス

シリアルバス は コンピュータの回路間のデータ伝送方法の一種で、パソコン本体 と 周辺機器の接続 や マザーボード と 各デバイス の 接続 などに使用される。

USB ( Universal Serial Bus )

USB は 汎用シリアルバス規格で 現在は 周辺機器 と PC を接続する インターフェイスとして 定着している。

USB はコネクタの形状に Type A / B ・Type C ・ミニ USB A / B ・マイクロ USB A / B があり、コネクタの組み合わせが可能なので ケーブルは オス A – ミニ B のように表記される。

IEEE 1394

IEEE 1394  ( アイ トリプル イー 1394 ) は アップル社 が 開発した FireWire をベースにした 高速シリアルバス規格で デジタルビデオカメラ や 外付けドライブ などに 搭載されている。

PCI Express

PCI Express は 拡張スロットの標準インターフェイスだった PCI の後継規格で PCIe とも表記される 拡張カードを増設するための バス ( データ伝送経路 )。

一般的に搭載されている PCIe は 1レーン ( x1 ) と 16レーン ( x16 ) で、x16 は 高速転送を必要とするグラフィックカード用のスロットとして使用される。

Serial ATA ( Serial Advanced Technology Attachment )

Serial ATA ( SATA ) は パソコンの高速化に伴い パラレルバス の IDE や ATAPI に代わって ハードディスクドライブ / 光学ドライブ のインターフェイスとして主流になっているコネクタ。

eSATA (external Serial Advanced Technology Attachment )

eSATA（イーサタ）は SATA の 外付けドライブ接続用 インターフェイスで、転送速度は USB 2.0 や IEEE1394 よりも早く 最大 600 MB/s 。

RS-232 ( Recommended Standard 232 )

RS-232 は シリアルポート とも呼ばれ 通信モデムなどのインターフェイスとして普及していたが、現在では 実装している PC がほとんどない レガシーインターフェイス。

パラレルバス

パラレルバス は コンピュータの回路間 データ 伝送方法の一種で、シリアルバス が データを 逐次伝送するのに対し パラレルバス はパケット方式でデータをまとめて伝送する。

IDE / EIDE / ATAPI

IDE ( Integrated Drive Electronics ) は 1989 年に HDD メーカーの共通仕様 ATA (AT Attachment interface) として策定された ハードディスクドライブ の インターフェイス で 、IDE を拡張した規格が Enhanced IDE（EIDE）。

ATAPI ( ATA Packet Interface ) は CD-ROM ドライブ など ハードディスクドライブ以外 の ドライブ接続が可能になった IDE。

IDE / EIDE / ATAPI は シリアルATA に置き換わっているレガシーインターフェース。

PCI ( Peripheral Component Interconnect )

PCI は ペリフェラル ( 周辺機器 ) と プロセッサ を結ぶ バス ( データ伝送経路 )。

高速化が図られた後継の PCIe が登場してからも  拡張カード増設用バス として 実装している マザーボードはある。

SCSI ( Small Computer System Interface )

SCSI（スカジー）は アップルの Macintosh に標準搭載されていた 高速インターフェイス で USB や IEEE 1394 が 登場してからは サーバ など一部を除いて 他のインターフェイスに置き換わっている。

イーサネット

イーサネット は LAN で使用されている コンピュータネットワークの 物理的な技術規格で、ブロードバンド ( 高速インターネット接続 ) の普及後 LAN ポート は 標準仕様 としてマザーボードに実装されるようになった。

LAN ( Local Area Network )

LAN は 物理的な規格の Ethernet ( イーサネット ) と 通信プロトコル ( 通信規約 ) である TCP/IP を組み合わせた イントラネット で 、LAN と Ethernet は ほぼ同義として扱われることが多い。

オーディオ

音響信号の入出力を行うオーディオ インターフェイスは PCI バス などに 拡張カードを追加していたが、パソコンでの 音楽 や 動画の 取扱が一般化したことで 現在は 標準機能として マザーボードが実装している。

オーディオポート

マザーボードに搭載されている オーディオポートは 一般的には ライン入力 ( 青 ) , ライン出力 ( 緑 )  , マイク入力 ( 赤 )の 3 ポートが基本で、リア スピーカー ( 黒 ) , サブウーファ ( オレンジ ) 出力のポートを備え 5.1ch をサポートしたもの や  サイドスピーカー ( 白 ) のある 7.1ch をサポートしているものが増えている。

外部スピーカーが 2ch の場合は ライン出力 ( 緑 ) を使用。

S/PDIF ( Sony Pfilips Digital InterFace )

S/PDIF は ソニーとフィリップスが共同で策定した 音声信号をデジタル転送する規格で、端子の種類によって 光デジタル音声端子 と 同軸デジタル音声端子 があり、PC では 光デジタル音声端子 ( オプティカル ) が使用されることが多く スペック表には Digital ・ 光 ・ Optical と表記されている。

PS/2

PS/2（ピー・エス・ツー）は マウス/キーボードのコネクタとして主流だった I/O ポート。

拡張カード

拡張カード は パソコン本体 に 実装されていない機能の増設 や 機能を強化する際に使用するもので、マザーボードの PCIe スロット ・ PCIスロット に装着して使用する。

グラフィックカード

描画能力を高めるために必須の拡張カードだが、現在は 画像処理を行うプロセッサ  GPU で グラフィックス以外のタスクを並列処理できる GPGPU が開発され、ビデオ や 画像編集 ・3D ゲームなど高負荷な処理が必要なアプリケーションで活用されるようになった。

現在は グラフィック機能を実装している CPU が多く マザーボードも CPU のグラフィック機能を利用できるよう グラフィック インターフェイス がある。

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サウンドカード

マザーボードが オーディオ機能 を 実装しているため 音質 に こだわらない限り 必要がなくなった拡張カード。

以前は 安価なサウンドカードも販売されていたが マザーボードがサウンドを実装してからは 音質を追求した 比較的 高価な拡張カードが主流になっている。

LANカード

LAN ポートは ブロードバンドの普及とともに マザーボードに 標準で実装されているが、マザーボードの LAN ポート故障 や LANポート増設の際に使用する。

RAIDカード

パソコンに RAID を実装する拡張カード。

個人の場合は一般的に マザーボードがサポートしている RAID か Widnows の ダイナミックディスクで RAID を構成でするケースが多いのだが、RAIDカードを導入することで RAIDの信頼性を高め パソコン本体への負担を軽減することができる。

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IEEE1394 インターフェイスカード

IEEE 1394 のインターフェイスを追加する拡張カード。

PC では IEEE1394 もレガシーインターフェース になりつつあり 拡張カード の選択肢も限られている。

ビデオキャプチャカード

パソコン で テレビ を見る際に必須の拡張カードで テレビのアンテナ線を接続 して使用する。

PC の エンターテイメント化 が一時的にブームになり Windows Vista から Windows Media Center が 標準実装されたことで 市販 PC でも ビデオキャプチャカード を搭載しているモデルが販売されていたが、Windows Media Center は Windows 8 で プリインストールから外され Widnows 10 で未サポートになり ブームの終焉とともに ビデオキャプチャカード は ほとんど姿を消してしまっている。

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