マザーボードとは、PC パーツを繋ぐ基盤の事です。 マザーボードはPC の核部分であり、他のパーツがどんなにあっても、マザーボードなくしてPC はできません。 PC の性能もマザーボードによって左右されます。 CPU やメモリがPC のパフォーマンスに大きく影響しますが、どんなCPU やメモリが使えるかは、マザーボードによって決まります。 マザーボードは他のパーツとの兼ね合いもあり、他のパーツを選ぶにあたってはマザーボードに合わせなければなりません。 マザーボードはPC の中心的な部品なので、検討項目も他のパーツより多いです。 規格、メーカー、チップセットなどを初めとして、付属インターフェースも多様です。 ここでは、マザーボードの分類やチップセット、インターフェースについて説明します。

　マザーボードは、規格によって大きさが定められています。 現行のマザーボードは、「ATX 規格」と呼ばれ、大きさが細かく決められています。 以下に、ATX 規格マザーボードの種類と大きさを示します。

ATX 規格マザーボードの種類と大きさ

規格	幅 × 奥行き
ATX	305 mm × 244 mm
Mini-ATX	284 mm × 208 mm
Micro-ATX	244 mm × 244 mm
Frex-ATX	228 mm × 190 mm
Mini-ATX	170 mm × 170 mm
Nano-ATX	120 mm × 120 mm

　当然の事ながら、大きいマザーボードほど拡張性は高いです。 PCI スロットの数やメモリの積載本数などがそれぞれ異なります。 マザーボードの大きさが決まれば、必然的にPC ケースの大きさも決まります。 ATX ならばミドルタワーケース、Micro-ATX ならばマイクロタワーケースを使用します。 Micro-ATX やFrex-ATX は、スリム型PC やキューブ型PC に使用されます。 省スペースなメーカー製のPC に多く見られます。 サイズが小さいのでほとんど拡張できませんが、オンボード機能を充実させているものが多いです。

　Mini-ATX とNano-ATX は、VIA というメーカーのEden 規格に準拠したものです。 サイズが非常に小さく、低電力化・低騒音を目指しています。 VIA のマザーボードは、ファンレスCPU でも有名です。

　ATX 規格に変わる次世代規格として、「BTX 規格」があります。 BTX 規格では、拡張スロットの位置やサポート本数、放熱性の改善などの変更があります。

　マザーボード上には、数種類のチップと各パーツを接続する端子が搭載されています。 以下に、実際のマザーボードの写真と、その模式図を示します。 両者を対比させながら、主なチップと端子について説明します。 マザーボードをPC ケースに収めた際、模式図の左側が後面、右側は全面になります。

	メーカー　： MSI 　　型番　　： 865GM3-LS チップセット： Intel 865G

CPU socket

CPU ソケット。 CPUの電源はCPU Suply から、CPU ファンの電源はCPU_FAN から得る。

DIMM

メモリスロット。

Intel 865G , ICH5

チップセット。 Intel 865G はビデオ機能を内蔵している。

AGP

ビデオカード用のスロット。

PCI

PCI スロット。

IDE

IDE コネクタ。 光学ドライブやATA ハードディスクを接続する。

SATA

SATA コネクタ。 SATA ハードディスクを接続する。

BIOS

BIOS チップ。

BATT

バッテリー。

FDD

フロッピーディスクドライブ接続端子。

ATX Power Suply

マザーボードの電源端子。

SYS_FAN

ケースファンの電源端子。

Keyboard Mouse

キーボードとマウスの接続端子。

VGA port

モニタ出力端子。

LAN

LAN ケーブル接続端子。

sound

サウンド端子。

上記の他に、全面パネルのUSB 接続端子や細かなチップなどがありますが、省略しました。

　Intel 865G チップの上には「ヒートシンク」が載っています。 これは、チップが出す熱を逃がす役目をしますが、用熱性の優れた物からそれなりの物まで様々あります。 CPU にもヒートシンクが載りますが、より放熱性を高めるためにCPU ファンが付けられる物が一般的です。

　尚、上記は写真のマザーボードの例であり、他のマザーボードは仕様が異なります。 マザーボードの仕様はマニュアルに記載されているので、組み立ての際にはそちらを参考にします。

　チップセットとは、PC の機能を集積したチップ群を指し、マザーボードの中枢部分です。 チップセットの役割は、CPU やメモリ、ビデオカード、ディスクデバイス、拡張バスなど各PC パーツのやり取りを行う事です。 チップセットは、それぞれのパーツと相互接続していて、PC の性能に大きく影響します。 さらに、どんなCPU やメモリが利用できるかも、チップセットに依存します。 例えば、DDR�Uメモリなどの新しいインターフェースを使いたくても、チップセットが未対応であれば使用できません。 マザーボードの性能は、ほぼチップセットで決まるとも言えます。

　チップセットの種類は、CPU と同様に分類でき、Intel、AMD、SiS、VIA などが挙げられます。 マザーボードに搭載されているチップセットについては、各メーカーサイトやマザーボードのマニュアルや箱に明記してあるので、購入の際には必ず参考にします。 注意が必要なのは、グラフィックス機能が内臓型／追加型か、あるいは内臓型で追加の可能／不可能などがある点です。 ここでビデオカードを別に買うかどうかが決まるので、後で困らないようにきちんと考えなければなりません。

　チップセットは、２つのチップからできています。 １つは、CPU やメモリ、AGP バスが接続されるノースブリッジ、もう１つはIDE やI/O 機能が接続されるサウスブリッジです。 ブリッジという用語は、Intel 430系や440系のチップセット、SiS やVIA のチップセットの間で使われていましたが、Intel 800系のチップセットでは「ハブ」に呼び方が変わりました。 ノースブリッジがMCH（Memory Controller Hub）、サウスブリッジがICH（I/O Controller Hub）に対応しています。 ２つのチップの接続にPCI を用いていたのが、専用のHUB を使用する構成になった事でこのように呼ばれます。

以下に、最近のチップセットの例を挙げます。 これ以前の物については、資料不足のために公開できません。 また、チェックはしておりますが、完全ではありませんので、間違い等ありましたら掲示板やメールでご指摘下さい。

Intel のチップセット

型番	CPU	HT	パッケージ	FSB	対応メモリ	最大積載メモリ	Storage Interface	Graphic Interface
i 845	Pentium 4 Celeron	×	socket 478	400 MHz	DDR 266/200 SDR PC133	DDR 2 GB SDR 3 GB	ATA/100	AGP 4x
i 845E	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 266/200	2 GB	ATA/100	AGP 4x
i 845G	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 266/200 SDR PC133	2 GB	ATA/100	AGP 4x
i 845GL	Pentium 4 Celeron	×	socket 478	400 MHz	DDR 266/200 SDR PC133	2 GB	ATA/100	N/A
i 845GE	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266	2 GB	ATA/100	N/A
i 845PE	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266	2 GB	ATA/100	AGP 4x
i 845GV	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266/200 SDR PC133	2 GB	ATA/100	N/A
i 848P	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	800/533/400 MHz	DDR 400/333/266	4 GB	SATA/150 ATA/100	AGP 8x
i 865G	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	800/533/400 MHz	DDR 400/333/266	4 GB	SATA/150	AGP 8x
i 865P	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266	4 GB	SATA/150	AGP 8x
i 865PE	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	800/533/400 MHz	DDR 400/333/266	4 GB	SATA/150	AGP 8x
i 865GV	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	socket 478	800/533/400 MHz	DDR 400/333/266	4 GB	SATA/150	N/A
i 875P	Pentium 4 Celeron D	○	LGA 775	800/533 MHz	DDR 400/333	4 GB	SATA/150 ATA/100	AGP 8x
i 910GL	Pentium 4 Celeron D Celeron	○	LGA 775 socket 478	533 MHz	DDR 400/333	2 GB	SATA/150 ATA/100	N/A
i 915G	Pentium 4	○	LGA 775	800/533 MHz	DDR2 533/400 DDR 400/333	4 GB	SATA/150 ATA/100	PCI Express
i 915P	Pentium 4	○	LGA 775	800/533 MHz	DDR2 533/400 DDR 400/333	4 GB	SATA/150 ATA/100	PCI Express
i 915GV	Pentium 4	○	LGA 775	800/533 MHz	DDR2 533/400 DDR 400/333	4 GB	SATA/150 ATA/100	N/A
i 915GL	Pentium 4 Celeron D	○	LGA 775	800/533 MHz	DDR 400/333	4 GB	SATA/150 ATA/100	N/A
i 915PL	Pentium 4 Celeron D	○	LGA 775	800/533 MHz	DDR 400/333	2 GB	SATA/150 ATA/100	PCI Express
i 925X	Pentium 4	○	LGA 775	800 MHz	DDR2 533/400	4 GB	SATA/150 ATA/100	PCI Express
i 925XE	Pentium 4	○	LGA 775	1066/800 MHz	DDR2 533/400	4 GB	SATA/150 ATA/100	PCI Express
i 945G	Pentium 4 Pentium D	○	LGA 775	1066/800/533 MHz	DDR2 677/533/400	4 GB	SATA/300 ATA/133	PCI Express
i 945P	Pentium 4 Pentium D	○	LGA 775	1066/800/533 MHz	DDR2 677/533/400	4 GB	SATA/300 ATA/133	PCI Express
i 955X	Pentium XE Pentium 4 Pentium D	○	LGA 775	1066/800 MHz	DDR2 677/533	8 GB	SATA/300 ATA/133	PCI Express

　「N/A」の表記は、「Not Applicable：適用不可」を表します。 これは、測定不可、あるいは測定しても意味の無い事を示します。 表中のHT とは、Intel のハイパースレッディングの対応を表しています。 ○は対応、×は未対応です。

　Intel のチップセットの場合、数字がコア型番、アルファベットが統合機能を表します。 例えば、Intel系 の場合、G はグラフィックス機能内臓を表し、P はグラフィックス機能を内蔵していない事を表します。 G の場合には内臓と増設の切り替えができますが、P の場合にはビデオカードが別途必要です。 GL やGE は内臓グラフィック機能のみ対応で、ビデオカードが増設できない事を表しています。 また、ICH 側が新しくなったチップセットには E が付くようです。

SiS のチップセット（Intel CPU）

型番	CPU	HT	パッケージ	FSB	対応メモリ	最大積載メモリ	Storage Interface	Graphic Interface
SiS 650	Pentium 4 Celeron	×	socket 478	400 MHz	DDR 266 PC 133	3 GB	ATA/133	AGP 4x
SiS 650GX	Pentium 4 Celeron	×	socket 478	400 MHz	DDR 266 PC 133/100	3 GB	ATA/133	AGP 4x
SiS M650	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266/200 PC 133/100	3 GB	ATA/133	N/A
SiS 651	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266/200 PC 133/100	3 GB	ATA/133	AGP 4x
SiS 645	Pentium 4 Celeron	×	socket 478	400 MHz	DDR 333/266 PC 133	3 GB	ATA/133	AGP 4x
SiS 645DX	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266 PC 133	3 GB	ATA/133	AGP 4x
SiS 648	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266/200	3 GB	ATA/133	AGP 8x
SiS 655	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	DDR 333/266	4 GB	ATA/133	AGP 8x
SiS 648FX	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	800/533/400 MHz	DDR 400/333/266	3 GB	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS R658	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	533/400 MHz	PC 1066/800	4 GB	ATA/133	AGP 8x
SiS R659	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	800/533/400 MHz	PC 1200/1066	8 GB	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS 661GX	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	800/533/400 MHz	DDR 400/333/266	2 GB	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS 661FX	Pentium 4 Celeron	○	socket 478	800/533/400 MHz	DDR 400/333/266	2 GB	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS 655TX	Pentium 4 Celeron	○	socket 478 LGA 775	800/533/400 MHz	DDR 400/333	4 GB	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS 656	Pentium 4 Celeron	○	socket 478 LGA 775	800/533/400 MHz	DDR2 667/533/400 DDR 400/333/266	4 GB	SATA/150 ATA/133	PCI Express
SiS 649	Pentium 4 Pentium D	○	socket 478 LGA 775	800/533/400 MHz	DDR2 533/400 DDR 400/333/266	2 GB	SATA/150 ATA/133	PCI Express
SiS 649FX	Pentium 4 Pentium D	○	socket 478 LGA 775	1066/800/533 MHz	DDR2 667/533 DDR 400/333	2 GB	SATA/150 ATA/133	PCI Express
SiS 656FX	Pentium 4 Pentium D	○	socket 478 LGA 775	1066/800/533 MHz	DDR2 667/533 DDR 400/333	4 GB	SATA/150 ATA/133	PCI Express

SiS のチップセット（AMD CPU）

型番	CPU	パッケージ	システムバス	対応メモリ	最大積載メモリ	Storage Interface	Graphic Interface
SiS 746	Athron Athron XP Duron	socket A	266/200 MHz	DDR 333/266	3 GB	ATA/133	AGP 8x
SiS 746FX	Athron Athron XP Duron	socket A	333/266/200 MHz	DDR 400/333/266	3 GB	ATA/133	AGP 8x
SiS 741	Athron Athron XP	socket A	400/333/266 MHz	DDR 400/333/266	3 GB	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS 741GX	Athron Athron XP	socket A	400/333/266 MHz	DDR 333	2 GB	ATA/133	AGP 8x
SiS 748	Athron Athron XP Duron	socket A	400/333/266 MHz	DDR 400/333/266	3 GB	ATA/133	AGP 8x
SiS 760	Athron 64	socket 754	1600 MT/s	N/A	N/A	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS 760GX	Athron 64 Athron 64FX Opteron	socket 754	1600 MT/s	N/A	N/A	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS 755	Athron 64 Opteron	socket 754	1600 MT/s	N/A	N/A	ATA/133	AGP 8x
SiS 755FX	Athron 64FX Opteron	socket 754	2000 MT/s	N/A	N/A	SATA/150 ATA/133	AGP 8x
SiS 756	Athron 64 Athron 64FX Opteron	socket 754	2000 MT/s	N/A	N/A	SATA/150 ATA/133	PCI Express
SiS 761GL	Athron 64FX Opteron	socket 754	1600 MT/s	N/A	N/A	SATA/150 ATA/133	PCI Express
SiS 756	Athron 64X2 Athron 64FX Opteron	socket 754	2000 MT/s	N/A	N/A	SATA/150 ATA/133	PCI Express

　Athron 64系には、HT（Hyper Tranceport）と呼ばれるバスの制御が利用されています。 単位には、「MT/s：Mega transfer per second」を使用します。 Intel 社のメモリアクセスがFSB を基準に行われるのに対し、Athron 64系ではCPU 内にメモリコントローラを含んでいるため、FSB を基準にはしません。 例えば、2000MT/s と表記されていたら、上り1000MHｚ、下り1000MHｚ で2000MHz（＝2000MT/s）と換算します。

　チップセットの中にはLAN 機能を持っていたり、サウンド機能を持っているものがります。 このようなチップがマザーボードに搭載されている事を「オンボード」と呼びます。 近年のマザーボードでは、オンボード機能が非常に充実していて、LAN やサウンドはほとんどのものに付いています。 ビデオチップがオンボードのものも多く、ゲーム用途でなければビデオカードを別購入しなくとも十分なパフォーマンスが得られる場合が多いです。

　ギガビットイーサが搭載されているマザーボードも多く見られるようになりましたし、なんとTV 出力が付いているものもあります。 オンボード機能が充実したおかげで、LAN やサウンドなどの拡張カードを追加する必要が減りました。 LAN やサウンド、グラフィックス機能がオンボードならば、拡張せずともPC が組みあがります。 以前に比べて自作がし易くなったのは、こうしたオンボード機能の充実があるようにも思えます。

　PCI は、各パーツを接続する標準的なバス規格です。 マザーボードにおける拡張性とは、このPCI スロットの数やメモリスロットの数を指します。 AGP 以外の拡張カードはPCI スロットに挿し込みますが、このPCI にもいくつか規格があります。

PCI

近年までのスタンダードなPCI

PCI-X

PCI をベースに高速化された規格で、従来のPCI と上位互換

PCI Express

通信速度・帯域幅を向上させた次世代PCI 規格

　AGP は、ビデオカード専用のスロットです。 オンボード機能がない場合や使用しない場合は、AGP スロットにビデオカードを挿し込んで使用します。 AGP スロットは、信号電圧やサポート倍率によって形状が若干異なります。 これは、誤って他のバージョンのビデオカードを挿入する事による故障を防ぐためです。 ビデオカード交換の際には、サポートしているバージョンを確認する必要があります。

　最近のマザーボードには、ほぼUSB 端子が搭載されています。 USB には、USB1.1とUSB2.0があり、転送速度によって規格が異なります。 USB メモリがUSB2.0規格であっても、マザーボード側の規格がUSB1.1であれば、USB1.1として動作する事になります。 USB 周辺機器を使用する際には、マザーボードでサポートしている規格を確かめておく事が重要です。 しかしながら、新しいマザーボードはほとんどUSB2.0/1.1対応です。 また、USB 端子が足りなくなった場合には、USB ハブか増設ボードでUSB ポートを増やす事ができます。 USB ハブは外付けでゲームコントローラーのマルチタップのように増設しますが、PCI スロットにUSB 増設カードを装着する事もできます。

　IEEE1394 は、USB と同様に高速な転送速度を持つインターフェースで、オンボードの場合も多くなりました。 PCI スロットを使用して増設する事もできます。

　PC のアップグレードにおいて最も強力なのが、マザーボードの交換です。 CPU の交換やメモリの増設もアップグレード方法の一つですが、これらには限界があります。 例えば、CPU に Celeron を使用していたけれども Pentium 4 に交換したい・・・けれどもマザーボードが Pentium 4 未対応だった・・・などといった事もあります。 マザーボードの性能は、チップセットに大きく依存するので、選ぶ時には注意が必要です。 マザーボードの大きさは規格で定められていて、交換前と同じ規格を買えばケースに収まります。 マザーボードを交換することによって、CPU やメモリの交換が行えるようになるだけでなく、オンボード機能など他の部分もアップグレードされます。 マザーボードの交換によって大きな効果を得られる事は確かですが、購入の際には交換の目的や他のパーツとの兼ね合いをよく考えてから行う必要があります。