パソコンの構成とＣＰＵの仕様　　　　　　　　　　　　　　　

Since 08/20/2000 　　　　Renewal 06/02/2005


　ＣＰＵとパソコンの性能

　少ない費用でより高性能なＰＣを自作したい。人と違うＰＣを作りたいと考えている人は、ＣＰＵの
　オーバークロックを試してみるのも一つの方法です。但し、PCの構成や仕組みを、ある程度理解
　して実施しないと、思わぬ失敗や機器の破損で予想外の出費をしてしまいます。又、ＣＰＵはパソ
　コンの心臓部ですが、ＣＰＵのオバークロックだけでパソコンの性能が飛躍的に向上して性能ＵＰ
　するものでもありません。
　パソコンを使う上で大切なのは、用途に適したトータルバランスです。ＣＰＵは、その性能を決定
　づける一つに過ぎません。一般的に必要な性能としては、ＨＤＤのRead・Write性能、メモリーの
　Read・Write性能、VIDEOの描画能力、ＯＳやアプリケーションの使い易さ、周辺機器の拡張性など
　が上げられます。又、オーバークロックでは、マザーボード・メモリ・ＣＰＵの違いと電圧設定、放熱
　・冷却方法などが決め手になります。

　コンピュータの構成

　　　まず初めに、デスクトップ型パソコンを例にして簡単にＰＣの構成を説明します。

パソコン各部の名称

　マザーボード

　　マザーボードは、主要なパーツをプリント基盤上に固定したり装着したりするベース部品です。

　　各種のパーツを取り付けるためのコネクタやソケット・スロットには、以下のものがあります。

　　　　マザーボードのレイアウトと名称



　チップセットとは

　　コンピュータ内部で、CPUやRAM、拡張カードなどの間のデータの受け渡しを管理する一連の
　　回路群で、PC互換機のマザーボードに必要な機能を数個のLSIにまとめたもの。これには、タイマ
　　や割り込み、DMA、メモリをコントロールする回路やRTC、バスインターフェイスなどが含まれる。
　　BIOSと同様に、いくつかのメーカが各種のPC互換機用チップセットを開発／製造しておりマザー
　　ボードメーカーはチップセットメーカーからチップの供給を受けてマザーボードを製造している。
　　装着できるSIMMの本数や外部キャッシュの容量といった仕様はチップセットの仕様で決まります。
　　又、チップセットによりメモリアクセスのスピードなどの性能も違ってきます。
　　通常、チップセットはCPUやメインメモリのスピードに柔軟に対応できるよう、ハードウェア的又は
　　ソフトウェア的に信号のタイミングなどを細かく調整できるようになっている。BIOSセットアップから
　　チップセットの設定を変更出来る様になっているマザーボードも多い。チップセットによってサポート
　　するCPUや動作周波数が異なる。PCIバスを制御するチップセットを特にPCIチップセットと呼ぶ。
　　チップセットという名称は、多くのチップセットが2個以上のLSI（チップ）から構成されている事から
　　由来する。現在主流のチップセットは、ノースブリッジとサウスブリッジから構成されている。

マザーボードによっては、LANチップやサウンドチップといった制御チップが、直接マザー
ボードに搭載される場合もあります。（オンボード・コントローラー）

マザーボードの構成図



PCIバス（Peripheral Components Interconnect bus）

メインメモリ（Main Memory）



　ＣＰＵの種類

　１．メーカーの違い
　　メーカとしては、Ｉｎｔｅｌ，ＡＭＤ，ＶＩＡのＣＰＵがパソコンショップで手に入れることが出来ます。
　　又、Ｗｅｂサイトで通販購入したり、オークションで売りに出ているＣＰＵを利用することも可能
　　です。オークションでは、既に販売されていない古いタイプのＣＰＵも多く出ています。
　　　　注：オークション物は、動作保証の無いケースが多い。
　　　　　・リテールパッケージとは、箱に梱包され冷却ファン付きで保証書が付いている。
　　　　　・バルクとは、ＣＰＵ単品で売られているもので冷却ファン・保証書が無く、販売店
　　　　　　により１週間ほどの初期故障のみ交換対応する場合が多い。

　２．装着形状による違い
　　Socket 7，Socket 370，Socket 603，Socket 604，Socket 479，Socket 478，LGA775
　　Socket 940，Socket 939，Socket 754，Socket Ａ，Ｓｌｏｔ 1，Ｓｌｏｔ Ａなど
　　相互の互換性は無いが、ゲタ（俗称）を履かせたり、専用のアクセラレーターを使い
　　機能するものが販売されている。

　３．機種・仕様の違い
　　Pentium，PentiumU，PentiumV，Pentium4，Xeon，Celeron
　　Ｋ６-３，Ｋ６-２，Ｄｕｒｏｎ Morgan，Ｄｕｒｏｎ Spitfire
　　Athlon６４，AthlonXP，Thunderbird，Athlon Palomino，CylixVなど
　　Ｍ／Ｂ（マザーボード）の仕様にもよるが、PentiumとCeleron又は、ThunderbirdやＤｕｒｏｎ
　　のように一部の機種では相互に互換性があるが、性能と価格は同じでは無い。

　４．動作クロック
　　ＣＰＵは、パッケージに動作クロックが表示されている。
　　例えば、１．０ＧＨｚ（ＦＳＢ１００，倍率１０）のＣＰＵは、１．０ＧＨｚ用に作られた訳では無く
　　１．０ＧＨｚで動作するので１．０ＧＨｚの商品として販売されている。１．０ＧＨｚの性能が
　　出ない言うなれば品質の劣るものは動作クロックを下げて９５０ＭＨｚ（ＦＳＢ１００，倍率９．５）
　　或いは、９００ＭＨｚ（ＦＳＢ１００，倍率９）のパッケージとして、商品化している。
　　動作クロックが違っても元は同じコアである訳です。それならば、ユーザー側で倍率を
　　変えてやれば動作するのでは？・・そうです。Ｉｎｔｅｌの製品では、Celeron３００Ａまでは
　　倍率を変えて性能ＵＰが可能でした。Ｉｎｔｅｌ以外の製品では現在でも倍率変更が可能です。
　　ＩｎｔｅｌのCeleron３００Ａ以降の製品では、性能ＵＰをＦＳＢを変更して対応します。
　　メーカー製のＰＣでは、故障を嫌ってＦＳＢや倍率を変更出来なくしているものが多い。
　　逆に、自作用の市販Ｍ／Ｂは、変更をやり易くしてあり、以前はＰｉｎの差し替えであった
　　ものが、最近では、ＢＩＯＳ上で変更したり、ＯＳ上で変更出来るものもあります。
　　ＣＰＵの動作クロック＝ＦＳＢ（ベースクロック）×倍率　で表します。

　５．内部キャッシュ(internal cache)
　　１次キャッシュ(level 1 cache)、２次キャッシュ(level 2 cache)、３次キャッシュ(level 3 cache)

　　・内部キャッシュ(internal cache)
　　　CPUから周辺チップやメインメモリ（キャッシュよりは低速なため）へのアクセスを極力減らし
　　　高速処理を実現するためにCPU内部に設けられたキャッシュメモリ。
　　　演算に用いるデータやプログラムコードを格納しておき、CPU内部だけで高速処理を
　　　行なえるようにする。Pentiumプロセッサはコード／データそれぞれに8Kbytesずつの
　　　内部キャッシュが搭載されている。

　　・１次キャッシュ(level 1 cache)
　　　CPUの実行速度を高速化するために、CPU内部に用意されるキャッシュメモリ。
　　　省略してL1キャッシュ、または内部キャッシュと呼ばれることもある。

　　・２次キャッシュ(level 2 cache)
　　　システムを高速化するために、CPUの外部に用意されるキャッシュメモリ。メインメモリよりも
　　　高速なメモリ（通常はＳＲＡＭなど）を使用することで、メインメモリへのアクセスを低減し、
　　　システム性能を向上させる。省略してL2キャッシュ、または外部キャッシュと呼ばれることもある。
　　　２次キャッシュ量の大きなものほど高機能で、価格も高くなります。
　　　現在、６４ＫＢ，１２８ＫＢ，２５６ＫＢ，５１２ＫＢ，1ＭＢ，2ＭＢなどがある。

　　・３次キャッシュ(level 3 cache)
　　　よりシステムを高速化するために、CPUの外部L2キャッシュの外に用意されるキャッシュメモリ。
　　　メインメモリへのアクセスを低減し性能を向上させる。省略してL3キャッシュと呼ぶ。
　　　高機能ＣＰＵにのみ３次キャッシュがあり、容量が大きなものほど価格も高くなります。
　　　現在、2ＭＢ，3ＭＢ，4ＭＢなどがある。


　ＩｎｔｅｌのＣＰＵ

　　　　　　Ｉ
　　　　　　n
　　　　　　ｔ
　　　　 　 ｅ
　　　　　　ｌ

　　　　　　Ｃ
　　　　　　Ｐ
　　　　　　Ｕ


　１．Ｃｅｌｅｒｏｎ

　　PGA370（Socket370仕様）のＩntel Celeron CPUは、コアの違いで
　　３種類有りますので、購入される場合は、対応しているCPUの仕様を良くお確かめ下さい。

　　・「PPGA」（Slot1仕様） Covingtonコア
　　　　　　　　　　　Celeron266MHz〜300MHz
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：なし　　FSB：66MHz
　　・「PPGA」（Slot1/Socket370仕様） Mendocinoコア
　　　　　　　　　　　Celeron300MHz〜533MHz
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：128KB　　FSB：66MHz
　　・「FC-PGA」（Slot1/Socket370仕様） Coppermineコア
　　　　　　　　　　　Celeron533AMHz〜1GHz,1.10GHz
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：256KB　　FSB：66MHz
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　800MHz〜 FSB：100MHz
　　・「FC-PGA2」（Socket370仕様） Tualatinコア
　　　　　　　　　　　Celeron1AGHz,1.10AGHz〜1.40GHz
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：256KB　　FSB：100MHz

　　・「FC-PGA2」(Socket 478仕様)　Willamette
　　　　　　　　　　　Celeron 1.70GHz，1.80GHz(Socket 478仕様)
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：8KB　　L2キャッシュ：128KB　　FSB：400MHz

　　・「FC-PGA2」(Socket 478仕様)　Northwood
　　　　　　　　　　　Celeron 2.0GHz〜 2.80GHz(Socket 478仕様)
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：8KB　　L2キャッシュ：128KB　　FSB：400MHz

　　・「FC-PGA2」(Socket 478仕様)　Prescott
　　　　　　　　　　　Celeron D 315 (2.26GHz)〜Celeron D 350 (3.2GHz)
　　　　　　　　　　　L2キャッシュ：256KB　　FSB：533MHz

　　・「FC-LGA42」(Socket LGA-775仕様)　Prescott
　　　　　　　　　　　Celeron D 326 (2.53GHz)〜Celeron D 355 (3.33GHz)
　　　　　　　　　　　L2キャッシュ：256KB　　FSB：533MHz　　EM64T対応


　２．Ｐｅｎｔｉｕｍ

　　Pentiumには、Pentium 〜Pentium ４まで４種に分類されます。

　　・Pentium 66MHz〜200MHz （Socket 5/7仕様）
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：16KB　　L2キャッシュ：なし　　FSB：66MHz

　　・Pentium MMX 166MHz〜233MHz （Socket 7仕様）
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：なし　　FSB：66MHz

　　・Pentium U　233MHz〜 450MHz （Ｓｌｏｔ 1仕様）
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：512KB　　FSB：66MHz

　　・Pentium III　450MHz〜 1.4GHz （Socket 370仕様）（Ｓｌｏｔ 1は〜 1.0GHz）
　　　Katmaiコア　450MHz〜600MHz　（Ｓｌｏｔ 1仕様）
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：512KB　　FSB：100MHz
　　　Coppermineコア　500EMHz〜1.1BGHz　（Slot1/Socket370仕様）
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：256KB　　FSB：133MHz

　　・Pentium III-S 1.130GHz〜 1.40GHz （Socket 370仕様）(FC-PGA2)

　　　　　　　　　　1.13AGHz〜 1.20GHz （Socket 370仕様）(FC-PGA2)
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：32KB　　L2キャッシュ：256KB　　FSB：133MHz

　　　　　　　　　　　1.20GHz〜 1.40GHz （Socket 370仕様）(FC-PGA2)
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：？KB　　L2キャッシュ：512KB　　FSB：133MHz

　　注：２次キャッシュの量が違うのは、katmaiコア（初代pentiumIII）と
　　　　coppermineコア（２代目pentiumIII）との仕様の違いです。
　　　　pentiumIII-sは３代目TualatinコアでpentiumIII用では使えません

　　・Pentium 4 1.3GHz〜 2.0GHz
　　　Socket 423/Socket478 (micro-PGA　FSB 400MHz　L1: 8KB　L2: 256KB　Willamette)

　　・Pentium 4　1.60AGHz〜 2.60GHz
　　　Socket478 (micro-PGA　FSB 400MHz　L1: 8KB　L2: 512KB　Northwood)

　　・Pentium 4　2.26ＡGHz〜 2.80GHz
　　　Socket 478 (micro-PGA　FSB 533MHz　L1: 8KB　L2: 512KB　Northwood)　

　　・Pentium 4　3.06GHz
　　　Socket 478 (micro-PGA　FSB 533MHz　L1: 8KB　L2: 512KB　Hyper-Threading　Northwood)　

　　・Pentium 4　2.60CGHz〜3.40GHz
　　　 Socket 478 (micro-PGA　FSB 800MHz　L1: 8KB　L2: 512KB,1MB　Hyper-Threading　Northwood)

　　・Pentium 4　Extreme Edition　2.80EGHz〜3.40EGHz
　　　 Socket 478 (micro-PGA　FSB 800MHz　L1: 8KB　L2: 1MB　Hyper-Threading　Prescott)

　　・Pentium 4　Extreme Edition　3.20GHz〜3.40GHz
　　　 Socket 478 (micro-PGA　FSB 800MHz　L1: 8KB　L2: 512KB,1MB　L3: 2MB　Hyper-Threading　Gallatin)

　注：インテルのプロセッサ・ナンバは、動作周波数以外にもマイクロアーキテクチャの種類、
　　　キャッシュ容量、フロントサイド・バス、その他インテルのテクノロジなどの機能セットを反映し
　　　エンドユーザがプロセッサナンバを見れば、総合的に機能のグレードが分かり、選び易くした。

　　・Pentium 4　520〜560　2.80GHz〜3.80GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 800MHz　L2: 1MB　Hyper-Threading　Prescott )

　　・Pentium 4　530J〜560J　3.0GHz〜3.60GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 800MHz　L2: 1MB　Hyper-Threading　Prescott　NX bit対応,BTX対応)

　　・Pentium 4　3.40GHz〜3.80GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 800MHz　L2: 1MB　Hyper-Threading　Prescott EM64T対応)

　　・Pentium 4　630〜670　3.0GHz〜3.80GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 800MHz　L2: 2MB　Hyper-Threading　Prescott EM64T,EIST,NX bit対応)

　　・Pentium 4　Extreme Edition　3.60GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 800MHz　L2: 512KB , 2MB　　L3: 2MB　Hyper-Threading　Gallatin)

　　・Pentium 4　Extreme Edition　3.46GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 1066MHz　L2: 512KB　L3: 2MB　Hyper-Threading　Gallatin)

　　・Pentium 4　Extreme Edition　3.73GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 1066MHz　L2: 2MB　L3:なし 　Hyper-Threading　Gallatin　EM64T,NX bit対応)

　　・Pentium D　820 , 830 , 840　　2.80GHz〜3.20GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 800MHz　L2: 1MB×2　，Ｄｕａｌ　Ｃｏｒｅ　 　EM64T対応)

　　・Pentium D　920 , 930 , 940 , 950　　2.80GHz〜3.40GHz
　　　 LGA775 (FC-LGA4　FSB 800MHz　L2: 2MB×2　，Ｄｕａｌ　Ｃｏｒｅ　 EM64T・VT対応)



　３．Ｘｅｏｎ

　　・Xeon 1.40GHz〜 3.0GHz　,32bit
　　　Socket 603 (micro-PGA　FSB　400MHz　L2: 256KB,512KB　L3:512KB,1MB,2MB,4MB　Prestonia)

　　・Xeon 3.0GHz〜 3.20GHz 　32bit ,64bit
　　　Socket 604 (micro-PGA　FSB 533MHz　L2: 512KB　L3:1MB,2MB　Prestonia)

　　・Xeon 2.83GHz〜 3.66GHz 　64bit
　　　Socket 604 (FCBGA　FSB　667MHz　L2: 1MB　L3:4MB,8MB　Nocona)

　　・Xeon 2.80GHz〜 3.60GHz 　64bit
　　　Socket 604 (FCBGA　FSB　800MHz　L2: 1MB　L3:なし　Nocona)

　　・Xeon 3.0GHz〜 3.80GHz 　64bit
　　　Socket 604 (FCBGA　FSB　800MHz　L2: 2MB　L3:なし)

　　・デュアルコアXeon 2.80GHz 　64bit
　　　Socket 604 (FCBGA　FSB　800MHz　Dual Core　L2: 2MB　L3:なし)


　ＡＭＤのＣＰＵ

　　・Ｋ6-2 　266MHz〜 550MHz Socket 7
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：64KB　　L2キャッシュ：なし

　　・Ｋ6-III 　400MHz〜 450MHz Socket 7
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：64KB　　L2キャッシュ：256KB

　　・Ｄｕｌｏｎ Spitfire　600MHz〜 1.0GHz Socket Ａ
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：64KB

　　・Ｄｕｌｏｎ Morgan　1.0GHz〜1.3GHz Socket Ａ
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：64KB

　　・Athlon(K7/K75)　550MHz〜 1.0GHz　 SlotA
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：512KB

　　・Athlon Thunderbird　750MHz〜 1.4GHz SocketA/SlotA
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：256KB

　　・Athlon　ＭＰ　1.2GHz〜 2.0GHz Socket Ａ
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：256KB

　　・Athlon　ＸＰ Palomino　1.2GHz〜 1.73GHz Socket Ａ
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：256KB

　　・Athlon　ＸＰ Thoroughbred　1.8GHz〜 2.17GHz　Socket Ａ
　　　　　　　　　　　ＯＰＧＡ　FSB：266，333MHz　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：256KB

　　・Athlon　ＸＰ Barton　1.83GHz〜 2.17GHz　Socket Ａ
　　　　　　　　　　　ＯＰＧＡ　FSB：333MHz　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：512KB

　　・Athlon　ＸＰ Barton　3000+(2.17GHz)〜 3200+(2.2GHz)　Socket Ａ
　　　　　　　　　　　ＯＰＧＡ　FSB：400MHz　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：512KB

　　・Athlon　Sempron　2200+(1.5GHz)〜3000+(2GHz) Socket Ａ
　　　　　　　　　　　FSB：333MHz　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：256KB,512KB

　　・Athlon　Sempron　2600+(1.6GHz)〜3400+(2.0GHz)　Socket 754
　　　　　　　　　　　FSB：800MHz　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：256KB

　　・ＡＭＤ６４　Opteron　SledgeHammer　240(1.4GHz)〜280(2.4GHz)　Socket 940
　　　　　　　　　　　ＰＧＡ　FSB：800MHz　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：1MB , 1MBx2,Dual Core

　　・ＡＭＤ６４　Athlon64　SledgeHammer　FX-51(2.2GHz)〜FX-53(2.4GHz)　Socket 940
　　　　　　　　　　　ＰＧＡ　FSB：800MHz　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：1MB

　　・AＭＤ６４　Athlon64　ClawHammer　2800+(1.8GHz)〜3700+(2.4GHz)　Socket 754
　　　　　　　　　　　ＰＧＡ　FSB：800MHz　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：512KB,1MB

　　・AＭＤ６４　Athlon64　　3000+(1.8GHz)〜 4000+(2.4GHz)　Socket 939
　　　　　　　　　　　ＰＧＡ　FSB：1000MHz　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：512KB,1MB

　　・AＭＤ６４　Athlon64　　FX-53(2.4GHz)〜 FX-57(2.8GHz)　Socket 939
　　　　　　　　　　　ＰＧＡ　FSB：1000MHz　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：1MB

　　・AＭＤ６４　Athlon64　Dual Core　　3800+(2.0GHz)〜 4800+(2.4GHz)　Socket 939
　　　　　　　　　　　ＰＧＡ　FSB：1000MHz　Dual Core　L2キャッシュ：512KB×2,1MB×2

　・AＭＤ６４　Athlon64　Dual Core　　FX-60(2.6GHz)　Socket 939
　　　　　　　　　　　ＰＧＡ　FSB：1000MHz　Dual Core　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：1MB×2

　　注：ＩｎｔｅｌのＣＰＵに比べ、同じクロックでも性能は高く出る。しかし、発熱が高いものが多い。
　　　　オバークロックには、放熱対策が決め手になる。


　ＶＩＡのＣＰＵ


　　・VIA-CyrixIII (Samuel)　500MHz〜 667MHz Socket 370
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：なし　　FSB：133MHz

　　・VIA-C3 　667MHz〜 1.0ＡGHz Socket 370
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：64KB　　FSB：100MHz

　　・VIA-C3 　800MHz〜 933ＡMHz　Socket 370
　　　　　　　　　　　L1キャッシュ：128KB　　L2キャッシュ：64KB　　FSB：133MHz


　ＣＰＵの特徴

　　・消費電力
　　Celeron600MHzもCeleron1.1GHzも同じコアですが、同じコアの場合、一般的にはクロック数が
　　上がれば上がるほど、消費電力も大きくなります。 コアが違う場合は、クロック数が上がって
　　も消費電力が下る場合もあります。この場合、クロック数当りの消費電力も少ない傾向となり
　　ます。これは製造プロセスが0.25ミクロンプロセスから0.18ミクロンプロセスに集積密度が上がり
　　クロックあたりの消費電力が下るからです。



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