チップセット、GPU、PCI-Expressとは

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。

各要素の説明

ノースブリッジとは

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。

しかし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

サウスブリッジとは

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

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での利用が可能です。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とは

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・復号化処理に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。

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