チップセット、GPU、PCI-Expressとは

チップセットの構成図チップセットは以下の図のように、ノースブリッジとサウスブリッジに分かれます。なお、最近ではノースブリッジは CPU に吸収されるアーキテクチャとなっています。各要素の説明

単に設計図の上方 (北) に配置していたため、ノースブリッジと呼ばれています。

メモリ、オンボード GPU、追加グラフィックボード等の、CPU と連携して高速な処理を求められる部品が接続されます。

設計図の南側に配置しています。

SAS/SATA (HDD や SSD、光学ドライブ) や NIC、USB (キーボード、マウス含む)、オーディオ等の CPU 処理速度と比べて処理が遅くても大きな問題にならない部品が接続されます。

前述の通り、ノースブリッジは最近では CPU に吸収され、その存在が無くなっていますので、「チップセット = サウスブリッジ」となっています。

GPUとは Graphic Processor Unit の略で、ディスプレイ出力を行い、さらには 3D 等の画像処理を行う部品です。

最近はチップセットに載っている (オンボードしている) ものが多く、マルチディスプレイ(1 つの PC の画面を 2 つのディスプレイに出力) したいときは、グラフィックボードを追加する必要があります。

グラフィックボードとはビデオカードとも呼ばれ、GPU が主要素の追加モジュールです。グラフィックボードはチップセットの PCI Express と接続されます。

なお、GPU の特徴として、数値計算等の特定の計算を高速に行う機能もあり、例えば Bitcoin 等の仮想通貨のマイニングや、Linux で 10Gbps のルータを構成下際のルーティング処理を行う、といった応用が可能です。

これにより CPU の負荷をオフロードし、処理の高速化が可能となるのです。

PCI Express は拡張スロットで、様々な用途で使われます。グラフィックボード、NIC、ディスクを追加したい場合や、特別な処理を行うオフロードカードを追加したい場合等でとても有用です。

オフロードカードとは、ある機能をハードウェア (ASIC) 処理させ、CPU の負荷を減らす (オフロードする) ためのカードです。

例えば特別な暗号化・復号処理に CPU を使わせたくない、といったときにそれ専用のオフロードカードを使う、というケースが考えられます。