拡張バスとは？役割や種類をわかりやすく解説
ITの初心者
拡張バスについて教えてください。
IT･PC専門家
拡張バスとは、拡張スロットに取り付けられた拡張カードを結ぶインターフェースで、コンピューター内部でデータのやり取りに使われます。
ITの初心者
拡張カードとは何ですか？
IT･PC専門家
拡張カードは、コンピューターのマザーボードに接続して追加機能や性能を提供する電子回路基板のことです。
拡張バスとは。
拡張バスとは、コンピューター内部のデータ伝送用の経路であるバスの一種です。拡張スロットに装着された拡張カードを接続するためのインターフェースとして機能します。
拡張バスの概要と役割
拡張バスとは？役割や種類をわかりやすく解説
拡張バスの概要と役割
拡張バスは、コンピュータの内部にある他のコンポーネントとデバイスをつなぐインターフェイスです。マザーボード上のスロットに挿入され、グラフィックスカードやサウンドカードなどの追加コンポーネントを増設するために使用されます。拡張バスの主な役割は、追加デバイスへのデータの受け渡しを高速かつ効率的に行うことです。これにより、システムの全体的なパフォーマンスが向上し、ユーザーにより豊富な機能とカスタマイズオプションが提供されます。
拡張バスの種類
拡張バスの種類
拡張バスには、用途や対応する接続デバイスに応じてさまざまな種類があります。主な種類としては、ISA、PCI、PCI Express、AGP、AMRがあります。ISA（Industrial Standard Architecture）は古いタイプのバスで、主にレガシーデバイスに使用されてきました。PCI（Peripheral Component Interconnect）は、ISAの後継として登場し、より高速なデータ転送速度を備えています。PCI Expressは、PCIの後継として高速性と帯域幅がさらに向上しています。AGP（Accelerated Graphics Port）は、グラフィックスカード用に設計された専用の拡張バスです。AMR（Audio Modem Riser）は、オーディオやモデムカード用のコンパクトな拡張バスです。
PCIバスの仕組みと特徴
PCIバスは、パーソナルコンピュータ（PC）で使用される最も一般的な拡張バス規格の1つです。ローカルバスと呼ばれることもあり、CPUと周辺機器を直接接続します。これにより、高速かつ低遅延のデータ転送が可能になります。
PCIバスは、32ビットまたは64ビットのデータバスを持ち、最大66MHzのクロック周波数で動作します。複数のデバイスを接続できる複数のスロットがあり、各スロットは最大133MB/秒のデータ転送速度をサポートします。
PCIバスには、プラグアンドプレイ（PnP）機能があり、新しいデバイスがシステムに追加されたときに自動的に構成されます。また、ホットプラグ対応であり、システムの電源を切らなくてもデバイスの取り外しや取り付けが可能です。
PCI Expressバスの登場と進化
-PCI Expressバスの登場と進化-
パーソナルコンピュータの拡張バスの分野で、PCI Express（PCIe）バスの登場は革命的でした。従来のPCI（Peripheral Component Interconnect）バスに取って代わり、より高速で効率的なデータ転送を実現しました。PCIeは2004年に導入され、それ以来、いくつかの世代を経て進化しています。
初期のPCIeバスは、PCIe 1.0から3.0まででした。これらはそれぞれ2.5GT/sから8GT/sのリンク速度をサポートし、毎秒ギガバイト単位のデータレートを提供していました。しかし、PCIe 4.0の登場により、転送速度は16GT/sに倍増し、データスループットがさらに向上しました。
PCIe 4.0は、高速ストレージデバイスやグラフィックスカードなどの周辺機器をサポートするために設計されました。また、レーン数の増加により、より多くのデータを同時に転送できるようになりました。さらに、PCIe 5.0は、32GT/sのリンク速度をサポートしており、PCIe 4.0の2倍の帯域幅を提供します。この進化により、大容量データアプリケーションや人工知能などの用途でPCIeバスの性能がさらに向上しました。
Thunderboltバスの高速性と汎用性
Thunderboltバスの高速性と汎用性
Thunderboltバスは、IntelとAppleによって開発された、高速で汎用性の高い拡張バスです。Thunderbolt 1では最大10Gbps、Thunderbolt 2では最大20Gbps、最新のThunderbolt 3では最大40Gbpsのデータ転送速度を誇ります。この高速性により、大容量のファイルやビデオコンテンツの転送も高速で行うことができます。
Thunderboltバスの汎用性もまた、その大きな特徴です。Thunderbolt 3はUSB 3.1、DisplayPort 1.2、PCI Express 3.0をサポートしており、さまざまな周辺機器やディスプレイを接続できます。これにより、ケーブル1本で複数の周辺機器を接続できるようになり、ワークスペースの配線がすっきりします。また、Thunderboltバスは電力供給も行えるため、接続されたデバイスに電源を供給できます。