コンピュータ・アーキテクチュア(第2講)

(2)2018.9.26
               
藤木 文彦


 授業を始める前に、簡単な調査(小テスト?)を行います。
 印刷した紙で配布しますので、まずそれに答えてください。時間は教室で指示します。
 解答は、何も参考にしないで行いなさい。

  調査内容はここにもあります。

 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
Core i7 860(左)とCore 2 Duo E8500(右)を比較
Core i7 860(左)とCore 2 Duo E8500(右)を裏側から比較

 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 2018年9月26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


 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2:
 次のページを参照に、最近のパソコンを選ぶ際に考慮すべき点を、数点掲げなさい。
(例)CPUコアの数。2コアより、4コアの方が性能が高い。6コア、8コアもある。

CPUの選び方、マザーボードの選び方











 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。