まる基礎知識

まるＰＣの動作原理


ＰＣの動作の原理は 周波数 です。
周波数に従って、一定のリズムで動いているわけです。乱暴な言い方をすれば、このリズムが速ければ速いほど性能が高い、と言えます。
マザーボード上には水晶発振器（オシレータ）があり、これから動作の基本となる周波数を作り出しています。
近年（５〜６年）のＰＣ状況では、６６ＭＨｚと１００ＭＨｚと１３３ＭＨｚを基本周波数とする規格が混在しており、これはＰＣの基本性能に大きく影響します。
つまり、ＰＣの性能は、この基本周波数（ベースクロック）が何ＭＨｚであるか？ということで、大きく３種類に分けることが出来るわけです。

ベースクロックが何ＭＨｚで動作しているか？または、何ＭＨｚで動作出来るのか？　は、マザーボード上のチップセットの仕様に依存します。チップセットは主に２つのＬＳＩチップから構成され、２チップで１セット扱いします。（１つのＬＳＩチップの物もあります。）
２つのチップは、それぞれ「North Bridge（ノースブリッッジ）」「South Bridge（サウスブリッジ）」と呼ばれ、「North Bridge（ノースブリッッジ）」は主にＣＰＵ、メモリー、ＡＧＰ間を制御し、「South Bridge（サウスブリッジ）」はＰＣＩ、ＩＳＡ、その他のＩ／Ｏ間の制御をしています。
下記はＩｎｔｅｌ製のチップセットで、「ベースクロック１００ＭＨｚ」の物です。
チップセットの型番は「４４０ＢＸ」です。





上記の図では「ベースクロック」の名前がありません。
今まで便宜上「ベースクロック」と言っていたものは、Intel製のＣＰＵ「PentiumII」の登場以降、呼び名が変更されました。これ以降はきちんと区別したいと思います。

上記の図の中で「ＦＳＢ」と呼ばれる物は、かつて「ベースクロック」と呼ばれていたものです。
当時は「ＡＧＰ」規格はまだ存在せず、上の図で言えば、「ＦＳＢ」「Ｂａｃｋ　Ｓｉｄｅ　Ｂｕｓ」「Ｍｅｍｏｒｙ　Ｂｕｓ」は全て同じクロック数だったのです。「PentiumII」の登場と「４４０ＢＸチップセット」の登場からこれらのクロック数が、性能向上のために一部変更され、それぞれを区別して呼ぶようになったのです。

現在では、ＰＣの基本周波数は「ＦＳＢ」を基本とします。
上図の関係を下にまとめました。

まる　ＦＳＢ


「ＦＳＢ」は１００ＭＨzでこれが基本周波数となります。
「４４０ＢＸチップセット」の仕様で、「ＦＳＢ」クロックと「Ｍｅｍｏｒｙ　Ｂｕｓ」クロックは同じ１００ＭＨｚになります。

まる　ＡＧＰ


「ＡＧＰ」クロックは規格上、基本クロックが６６ＭＨｚに決定されています。
従って「ＦＳＢ」クロックの１００ＭＨｚから「ＡＧＰ」クロックを作り出し、

　１００ＭＨｚ×２／３＝６６ＭＨｚ

とします。
（この「２／３倍」は「４４０ＢＸチップセット」の仕様上、変更出来ません。）

「ＦＳＢ」クロックが６６ＭＨｚであれば、「ＦＳＢ」クロックは、そのまま「ＡＧＰ」クロックとなります。「Ｍｅｍｏｒｙ　Ｂｕｓ」クロックも当然６６ＭＨｚになります。

まる　ＰＣＩ


「ＰＣＩ」クロックも規格上３３ＭＨｚに決定されています。
従って「ＦＳＢ」クロックの１００ＭＨｚから「ＰＣＩ」クロックを作り出し、

　１００ＭＨｚ×１／３＝３３ＭＨｚ

とします。
「ＦＳＢ」クロックが６６ＭＨｚであれば


　３３ＭＨｚ×１／２＝３３ＭＨｚ

が「ＰＣＩ」クロックになります。

まる　ＩＳＡ


「ＩＳＡ」クロックも規格上８ＭＨｚに決定されています。
ＩＳＡクロックは「ＰＣＩ」クロックから作り出され、

　３３ＭＨｚ×１／４＝８ＭＨｚ

となります。

まる　Ｂａｃｋ　Ｓｉｄｅ　Ｂｕｓ


「Ｂａｃｋ　Ｓｉｄｅ　Ｂｕｓ」クロックは、ＣＰＵの種類に依存します。
Intel製のＣＰＵ「PentiumII」と初期型の「PentiumIII（Katmai）」では「Ｂａｃｋ　Ｓｉｄｅ　Ｂｕｓ」クロックは、ＣＰＵクロックの半分の速度になります。
従って、「PentiumII　４５０ＭＨz」ならば「Ｂａｃｋ　Ｓｉｄｅ　Ｂｕｓ」クロックは半分の２２５ＭＨzになります。

後期型「PentiumIII（Coppermine）」はＣＰＵクロックと「Ｂａｃｋ　Ｓｉｄｅ　Ｂｕｓ」クロックは同等になり、ＣＰＵクロックが８００ＭＨｚならば、「Ｂａｃｋ　Ｓｉｄｅ　Ｂｕｓ」クロックも８００ＭＨｚとなり、初期型の「PentiumIII（Katmai）」より、同じクロック数でも最大で３０％も高速化、高性能化しています。

まる　ＣＰＵ


最も大きく性能に影響するのがＣＰＵクロックですが、これもＣＰＵ自体に依存します。
ＣＰＵクロックはＦＳＢクロックの倍数で決定されています。そして近年２〜３年の間に発売されているＣＰＵは殆どが固定倍率になっています。つまり、ＣＰＵ自体に倍率が設けられているのです。例えば・・・・


  • 「ＦＳＢ」クロックが６６ＭＨzであることを前提にした
    　　「Celeron　６００ＭＨz」は

    　　６６ＭＨz×９倍＝６００ＭＨz

    　　となり、このＣＰＵは９倍という設定を持っています。


  • 「ＦＳＢ」クロックが１００ＭＨｚであることを前提にした
    　　「PentiumIII　６００ＭＨz」は

    　　１００ＭＨz×６倍＝６００ＭＨz

    　　となり、このＣＰＵは６倍という設定を持っています。


  • 「ＦＳＢ」クロックが１３３ＭＨzであることを前提にした
    　　「PentiumIII　６００ＭＨz」は

    　　１３３ＭＨz×４．５倍＝６００ＭＨz

    　　となり、このＣＰＵは４．５倍という設定を持っています。


    このように、現在のＰＣはＦＳＢを基本周波数として、一定の決まった法則に従い動作しています。
    これらの基本周波数を理解することで、ＰＣの基本的な動作原理と、その性能がおおよそ把握出来るようになります。