マザーボードとは何かについてわかりやすく解説していく。簡単に言えば、マザーボードとは、CPUやグラフィックボードなどのPCパーツを取り付ける基盤のことだ。画像を見ればパーツを取り付けるためのソケットがあるのがわかるだろう。「ゲーミングPCにおすすめのマザーボード紹介」も併せて参考にしていただければと思う。
- マザーボードとは：CPUやグラフィックボードなどの各PCパーツを取り付ける基盤のこと
- スペック：チップセット/フォームファクタが重要。CPUによってチップセットが決まる。
マザーボードは、パソコンの機能や拡張性を定義する重要なパーツだ。VRM（）
マザーボードとは？
マザーボードは、PCを構成するあらゆるデバイスを接続するメイン基板のことだ。複雑に張り巡らされた回路によるメカメカしい外観は、ロマンの塊といえるだろう。自作PCだからこそ味わえる醍醐味だ。CPU、メモリ、ストレージ、グラフィックボードなどの各パーツを物理的に固定するだけでなく、それらを電気的に接続し、情報の行き来を制御するPCのハブとして機能する。この基板上にはチップセットという重要なICチップが搭載されており、取り付けた各パーツ同士のデータ通信を橋渡しする役割を担う。
このチップセットが司令塔となることで、PCは一つのシステムとして正常に動作するのだ。使用するCPUに合わせて最適なチップセットを選択することは、PC選びの重要なポイントだ。普段、BTOパソコンなどの完成品モデルを使っていると直接目に触れる機会は少ないが、マザーボードはPCの安定性や拡張性を左右する縁の下の力持ちいえる存在だ。各製品の特性を知ることは、最適なPC選びの第一歩となるだろう。
マザーボードの本体は、電気を通さない非導電性の非常に硬い素材（ガラスエポキシ樹脂など）で作られている。回路がショートしないよう緻密に設計されているが、その反面静電気には極めてデリケートだ。わずかな静電気でも精密な回路を破壊してしまうリスクがあるため、製品は専用の静電気防止袋で梱包されている。組み立ての際は、静電気防止手袋を着用するか、作業前に金属に触れて放電しておくなどの対策を徹底しよう。また、液体金属などの導電性CPUグリスを使用する場合は、基板に付着してショートさせないよう細心の注意が必要となる。
マザーボードの仕様・スペック
マザーボードについて理解する上で仕様・スペックについて確認しておこう。ここでは簡単にまとめているだけなので、より詳しく知りたい方は「ゲーミングPCにおすすめのマザーボード紹介」を参考にして欲しい。ゲーミングPCで一般的なモデルをベースにチップセットごとの違いを解説している。
マザーボードの型番（チップセット）
マザーボードのグレードを左右する最大の要因は、搭載されているチップセットにある。これは単にCPUを動かすための土台というわけではなく、PCIeレーン数やUSBポート数、さらにはオーバークロックへの対応可否など、そのPCが持つポテンシャルを定義するものだ。
CPUが決まれば自ずとマザーボードおよびチップセットの選択肢は絞られるが、その中でも最新規格（USB4やPCIe 5.0等）をどこまで必要とするかによって選ぶべきチップセットのグレード（Z890かB860か、あるいはX870かB850か等）が変わってくる。IntelとAMDの間に互換性がないことはもちろん、世代によるソケット形状の違いも併せて理解しておくことが、失敗しないパーツ選びの鉄則だ。
Intel製チップセット
- Z890
- B860
- H810
- Z790
- H770
- B760
現行のチップセットはIntel 800シリーズ（ソケットLGA1851）だ。Intel Core Ultraシリーズ2と次世代モデルで対応となる。Intel第14世代および第13世代Core iシリーズはIntel 700シリーズだ。数値が高い方がよりグレードの高いマザーボードということになる。Zシリーズのみオーバークロック対応だ。メモリのオーバークロックはH810など下位グレード以外は対応している。
AMD製チップセット
- X870E
- X870
- B850
- B840
- X670
- B650
- A620（A）
- X570
- B550
現行モデルはAMD 800シリーズ（ソケットAM5）だ。ソケットAM4との互換性はない。現行モデルではB840を除きすべてCPUのオーバークロックに対応している。Intelよりも制限が緩く設定されている。
サイズ（フォームファクタ）
- E-ATX
- ATX
- MicroATX
- Mini-ITX
マザーボードのサイズとしては上記4種類が一般的だ。その中でもATX及びMicroATXがもっとも利用されることが多い。上に行くほどサイズが大きく、拡張性が高い。そして基本的には価格も高くなる。ただし、例外としてMini-ITXは希少性が高くやや価格が高めに設定されることが多い。
対応チップセット一覧
Intel製CPUの対応チップセット
| 開発コード | 世代 | ソケット形状 | 対応チップセット |
|---|---|---|---|
| Arrow Lake | 1世代（Core Ultra 5 225） | LGA1851 | 800番台（Z890/H870/B860） |
| Raptor Lake-R | 14世代（Core i5-14400） | LGA1700 | 700番台（Z790/H770/B760） |
| Raptor Lake | 13世代（Core i5-13400） | LGA1700 | 700番台（Z790/H770/B760） |
| Alder Lake | 12世代（Core i5-12400） | LGA1700 | 600番台（Z690/H670/B660/H610） |
| Rocket Lake | 11世代（Core i5-11400） | LGA1200 | 500番台（Z590/H570/B560/H510） |
| Comet Lake | 10世代（Core i5-10400） | LGA1200 | 400番台（Z490/H470/B460/H410） |
| Coffee Lake-R | 9世代（Core i5-9400） | LGA1151 v2 | 300番台（Z390/Z370/H370/B360/H310） |
| Coffee Lake | 8世代（Core i5-8400） | LGA1151 v2 | 300番台（Z390/Z370/H370/B360/H310） |
| Kaby Lake | 7世代（Core i5-7400） | LGA1151 | 200番台（Z270/H270/B250） |
| Skylake | 6世代（Core i5-6400） | LGA1151 | 100番台（Z170/H170/B150/H110） |
| Broadwell | 5世代（Core i7-5775C） | LGA1150 | 90番台（Z97/H97） |
| Haswell | 4世代（Core i5-4460） | LGA1150 | 80番台（Z87/H87/B85/H81） |
| Ivy Bridge | 3世代（Core i5-3470） | LGA1155 | 70番台（Z77/H77/Z75/B75） |
| Sandy Bridge | 2世代（Core i5-2400） | LGA1155 | 670番台（Z68/P68/H67/B65/H61） |
| Lynnfield | 1世代（Core i5-750） | LGA1156 | 50番台（P55/H55/H57/Q57） |
AMD製CPUの対応チップセット
| 開発コード | 世代 | ソケット形状 | 対応チップセット |
|---|---|---|---|
| Granite Ridge | Zen 5（Ryzen 5 9600X） | AM5 | 800番台（X870E/X870） |
| Raphael | Zen 4（Ryzen 5 7600） | AM5 | 600番台（X670(E)/B650(E)/A620(A)） |
| Cezanne | Zen 3（Ryzen 5 5600G） | AM4 | 500番台（X570/B550/A520） |
| Vermeer | Zen 3（Ryzen 5 5600） | AM4 | 500番台（X570/B550/A520） |
| Renoir | Zen 2（Ryzen 5 PRO 4650G） | AM4 | 500番台（X570/B550/A520） |
| Matisse | Zen 2（Ryzen 5 3600） | AM4 | 500番台（X570/B550/A520） |
| Picasso | Zen +（Ryzen 5 3400G） | AM4 | 400番台（X470/B450/A420） |
| Pinnacle Rigde | Zen +（Ryzen 5 2600） | AM4 | 400番台（X470/B450/A420） |
| Raven Ridge | Zen（Ryzen 5 2400G） | AM4 | 300番台（X370/B350/A320） |
| Summit Ridge | Zen（Ryzen 5 1600） | AM4 | 300番台（X370/B350/A320） |
マザーボードの各部品解説（中上級者向け）
コンピューターを開けて、マザーボードを取り出すと多くの部品がついていることに驚くだろう。とても繊細なパーツだと認識しておこう。マザーボードの全ての部品を知る必要はないが、マザーボードがコンピュータシステムの各パーツにどのように接続されているかを知ることはいいだろう。今後自作をしないとも言えないはずだ。もしかすると自作のハードルを上げているのはパッと見て複雑そうなマザーボードの存在かもしれない。
VRM（Voltage Regulator Module）
VRM（Voltage Regulator Module）は、日本語で電圧調整モジュールと呼ばれる。その役割は、電源ユニットからの12Vの電力を、CPUやメモリが使用する低電圧（1V前後）に変換し、安定して供給することだ。VRMは、主に以下のパーツで構成されている。
- MOSFET（トランジスタ）： 電力をスイッチングして電圧を調整する。
- チョークコイル： 電流を平滑化し、安定させる。
- コンデンサ： 電力を蓄え、ノイズを除去する。
- PWMコントローラー： これらの動作を制御する司令塔。
スペック表にある「22+2+1」といった数値はフェーズ数を表している。この数値が多いほど、1つあたりの部品にかかる負担（熱）が分散される。そのため、数値が多いマザーボードほど高効率で発熱が少なく、オーバークロックなどの高負荷作業時でも安定した電源供給が可能になる。基本的に価格に比例してVRMも強化されるため普段はそこまで意識しなくてもいいかもしれない。
CPUソケット
マザーボードの上部にはCPUを取り付けるためのソケットがある。ASRockのケースを外して取り付ける形だ。今のマザーボードにはノースブリッジはなくCPUがその役割を担っている。具体的にはPCIe（グラフィックボード）・システムメモリ・CPU内蔵グラフィックスの処理を行う。かなり重要な部分をカバーしていることになる。
CPU電源コネクタ
CPUソケットの左上にはCPU用電源が配置されている。
メモリ用スロット
メモリ用スロットにはDRMチップなどメインメモリを取り付けることが可能だ。最大で4枚のメモリを追加できる。デュアルチャネルの場合は左から2番目と4番目に取り付けることになる。
電源コネクタ
一番右端には電源コネクタが配置されている。マザーボードに電源を供給してそこから各パーツに振り分けられる形だ。
集積回路（サウスブリッジ）
集積回路はCPU以外にももうひとつあってこちらは入出力機能を制御（I/Oコントローラー）している。このI/Oコントローラーはサウスブリッジと呼ばれる。このサウスブリッジとCPUを合わせてチップセットとなる。
コネクター
いくつかのコネクターがあり、それらは入出力装置とマザーボードを物理的に接続するためにある。サウスブリッジがこれらの接続を担う。
ハードドライブ用スロット
ファイルを保存するためのハードドライブ用スロットがある。最も一般的な接合部分のタイプは、IDEとSATAと呼ばれるものだ。
BIOS ROM
ROMチップはファームウェアがあり、コンピュータシステムのための初めの指示を出す。これはBIOSとも呼ばれる。
M.2ソケット
SSDなどを取り付けるためのM.2ソケットがある。一番上はヒートシンク付きだ。
PCI Expressスロット
PCIeはグラフィックボード用のスロットとなっている。下にも二箇所PCIeスロットがある。
インターフェースコネクタ
USBやLANコネクタなどの各種インターフェースが配置されている。上位モデルほどコネクタが充実していると考えてよい。
マザーボードのメーカー・製品名の調べ方
直接確認
直接マザーボードを確認するのが手っ取り早い。メーカーやモデルによって異なるが、メモリの左側やPCIeスロットの下に記載されていることが多い。PCIeスロットの下の場合はグラフィックボードを取り外さないと確認できない。
CPU-Z
CPU-Zというソフトウェアをインストールすればマザーボードのメーカー及びモデルを確認できる。BTOパソコンの場合はBTOメーカー名が表示されることがある。
wmicコマンド（非推奨）
wmicコマンドからマザーボードの情報を知ることができる。推奨されている方法ではないため最後の手段に取っておこう。検索ボックスに「cmd」と入力してコマンドプロンプトを管理者として実行する。ウインドウに「wmic baseboard get product,Manufacturer,version,serialnumber」と入力すれば完了だ。
BIOS
- PC起動していない状態で”F2”をクリックしながらPCを起動する。
- 【Main】項目の【BIOS Version】を確認しよう。
BIOSとはSSDやキーボードなどPCに接続している機器とOSとのつなぎ役だ。具体的には、PCに接続されているSSD・キーボード・マウスなどから得られる情報を認識して制御を行う。OS起動後にはそれらの制御・コントールをOSに任せることになる。
