パソコンの基幹となるマザーボード

マザーボードは、パソコンのあらゆる部品が接続されてる重要なデバイスです。自作パソコンでもメーカー製パソコンでもマザーボードの果たす役割は同じです。

自作パソコンで使用するマザーボードの特徴は、規格が統一されていることや拡張性が高いという特徴があります。

このページでは、自作パソコンで使用するマザーボードの特徴や各部の名称や機能について解説しています。

大きさ

一般的に、自作パソコンで用いる ATXとMicroATXのマザーボードは、ATXのPCケースと組み合わせることができます。またMicroATXは、MicroATXのPCケースと組み合わせることができるようになっています。

マザーボードATXのマザーボード (左)とMicroATXのマザーボード(右)。


ATXのマザーボードとPCケースATXのマザーボードをミドルタワー(ATX)のケースに取り付けたところ。


MicroATXのマザーボードとPCケースMicroATXを同じミドルタワー(ATX)のケースに取り付けたところ。


ATXマザーボードの固定上記のATXのマザーボードは、6箇所で固定されています。


MicroATXマザーボードの固定上記のMicroATXのマザーボードは、8箇所で固定されています。

CPUソケットの周りのネジの場所は共通で、残り4つは異なります。使うマザーボードに合わせて、PCケース側のスペーサーを取り付けてネジで留めるようになっています。

基本的にケース側のネジ穴は、ATXにもMicroATXにも対応していますが、実際にMicroATXのマザーボードを取り付けることができるかどうかは、PCケースの仕様を確認します。


ミニタワーMicroATXをミニタワーのケースに取り付けたところ。

高さが足りないのでATXのマザーボードを取り付けることはできません。


Mini-ITXMini-ITXのマザーボード。

MicroATXよりさらに小さい規格です。

横幅

ATXとMicroATXには、それぞれ横幅の異なるものがあります。

ATXは、主に普通サイズとやや広めのサイズがあります。

ATXのマザーボードの横幅ATX 普通サイズ(左)とやや広いもの(右)。

右のマザーボードは、少し広いため 3箇所ネジ穴が多くなります。


ATXに対応のケース

ATXに対応のPCケース、ミドルタワー。

横幅の広いマザーボードでは、この3箇所にもスペーサーを使い ネジで固定します。


一般的に、ATXで横幅の広いマザーボードは、IntelではZの付くチップセットを搭載していたり、AMDも含めゲーミングマザーボードといわれるものに多く見られます。

MicroATXでは、主に横幅がやや広いものと、やや狭いものがあります。

MicroATXのマザーボードの横幅MicroATX 横幅広いもの(左)とやや狭いもの(右)。

左の横幅の広いものは、外側にATX(やや広めのサイズ)と同じ箇所にネジ穴があります。マザーボードの大きさがほぼ正方形になっています。

右側のマザーボードは、やや狭いため外側のネジ穴はありません。やや長方形に近くなっています。説明がしやすいように、ここでは前者をタイプA、後者をタイプBとします。


MicroATXには、さらに横幅が狭く、高さも低くなっているものがあります。

MicroATXのマザーボードの横幅MicroATX 横幅広いもの(左)とやや狭いもの(右)。高さも異なります。

それぞれ特有のネジ穴の場所があります。このうちAとBが重要になります。


ATXとMicroATXに対応のケースATXとMicroATXに対応のケース。

それぞれのマザーボードに対応した、PCケースのスペーサーを付け ネジで固定します。

幅と高さが小さくなっているマザーボードは、ネジ穴がBの箇所になります。このマザーボードを仮にタイプCとします。


2箇所近接しているところMicroATX対応となっているPCケースは、このように2箇所 近接しているところがあります。

タイプAとタイプBは、Aを使いますが、タイプCはBを使います。

マザーボードの固定する箇所以外に、余計なスペーサーを使わないことが基本となります。


タイプAは、わずかに横幅を狭くして 外側のネジを使わないものもあります。タイプAとタイプBの中間的なサイズのものです。これも見た目はほとんど正方形になっています。

またタイプCも、ネジ穴は共通ではあるものの、横と縦をさらに小さくしているものもあります。

一般的に横幅が狭いもの タイプBやタイプCは、機能や拡張性をやや落としたマザーボードで使われる傾向があります。例えば、Intelのチップセット名でいうと、H310、H110、B85、H81、B75などです。

このタイプCのマザーボードの縦と横の幅をさらに小さくし、4箇所だけでネジを留めるのが、Mini-ITXになります。

このようにMicroATXには、タイプA、タイプB、タイプCの概ね3種類に分けることができます。そして、タイプAとタイプCでは、それぞれ微妙に幅が異なるものがあります。

これらはすべて MicroATXのマザーボードですが、通販などでは同じ大きさの写真に拡大して表示されているため、実際の大きさが分かりづらいことがあります。また箱のサイズは大きさが異なりますが、すべて正方形になっています。

ATXもMicroATXのマザーボードも、実際の大きさは 基盤の写真のネジの場所などに着目して 幅を類推することになります。

特にPCケースがミニタワーの場合、横幅が広い正方形のタイプAのマザーボードはケースに取り付けにくい、SATAケーブルが接続しにくいなど生じることがあるため、横幅が狭いタイプBやタイプCのマザーボードのほうが適切なことがあります。あるいは、タイプAを使うなら PCケースがミドルタワーのほうが適切ということもあります。

このように、自作パソコンで使うマザーボードは、ATXで2つのサイズ、MicroATXで主に3つのサイズがあることになります。そしてMicroATXは、幅が異なるものがあるためミニタワーのPCケースとの組み合わせでは、組み立てやメンテナンスのしやすさを考慮してサイズを考えることがあります。

拡張性

自作パソコンのマザーボードは、拡張性が高いという特徴があります。組み立て後でもパソコンパーツを増設したりすることができます。

ATXとMicroATXのマザーボードは、ともに拡張性がありますが、ATXのマザーボードのほうが基盤面積も広いため、MicroATXより拡張性が高いのが特徴です。

ATXの各部メモリースロット、拡張スロット、SATAポートなども多めです。


MicroATXの面積MicroATXは面積が狭くなるので、ATXよりスロットやポート数が少なくなります。


Micro ATXは、主にメモリーのスロットが4つのものと2つのものがあります。前述した横幅の狭い タイプCのものはメモリースロットが2つになっていることがあります。

チップセット

マザーボードには、チップセットが搭載されています。

どういうチップセットが搭載されているかによって、マザーボードやパソコン全体の性能、取り付けできるCPUが異なってきます。

チップセットは以前、ノースブリッジとサウスブリッジとがありましたが、現在は ノースブリッジをCPUが担当することになり、マザーボード上ではサウスブリッジのチップセットのみになっています。

ノースブリッジとサウスブリッジノースブリッジとサウスブリッジ。2チップ構成。


サウスブリッジ最近のマザーボード。サウスブリッジのみの1チップ構成。


CPU-Z MotherboardタブCPU-Z、Motherboardタブ。

マザーボードのメーカー、型番、チップセット。

CPUソケット

マザーボード上にあるCPUを取り付ける箇所を、CPUソケットといいます。マザーボードと取り付けるCPUは、同じ規格・ソケットになります。

CPUソケットIntel用のCPUソケットは、CPUソケット側にピンが出ている構造になります。

現在 LGA1155、LGA1150、LGA1151などが主に使われています。


AMDは、Socket AM4が主流です。取り付けるCPU側にピンが出ているかたちになります。どちらかというと、AMDのほうが簡単に取り付けを行うことができます。

マザーボード各部

マザーボードには、いくつもの回路・スロットなどがありますが、基本的なものはどれもほぼ共通なので覚えやすくなっています。

マザーボード各部CPUソケット(水色)
メモリースロット(黄緑)
チップセット(赤)

チップセット上には小さいヒートシンクが付いています。マザーボードにもよりますが1つか2つです。


拡張スロット拡張スロット。上からPCI-E×1、PCI-E×16、PCIスロット。グラフィックボードはPCI-E×16に増設します。


SATAコネクタSATAコネクタ。SATA接続のハードディスク光学ドライブを接続します。


メイン電源メイン電源(24ピン)。電源と接続します。


CPU電源CPU電源。4ピンか8ピンです。CPUソケットの近くにあります。電源と接続します。

BIOS電池BIOS電池とCMOSクリアピン。


フロントパネルコネクタフロントパネルコネクタ 。ケース前面のスイッチ類のケーブルをつなぎます。


USBコネクタUSBコネクタ。ケース前面のUSBのケーブルやカードリーダーのケーブルと接続します。


スピーカー端子スピーカー端子。BIOSスピーカーをつなぎます。スピーカー端子は独立してある場合と、フロントパネルコネクタと同じ場所にある場合とがあります。


CPUファンコネクタCPUファンコネクタ。CPUソケットの近くにあります。CPUファンのケーブルをつなぎます。CPU_FANと記されています。


ケースファンコネクタケースファンコネクタ。ケース背面やケース前面のケースファンのケーブルとつなぎます。1つ~3つ付いています。CHA_FANと記されています。


他のマザーボードです。

8ピン電源8ピン電源。


SATAⅢポートSATAⅢポート。最近のマザーボードでは標準装備となっています。主にSSDを繋ぎます。


USB3.0コネクターUSB3.0コネクター。PCケースのフロントパネルなどに USB3.0ポートがある場合に接続するところです。

外部コネクタ

マザーボードの外部コネクタは、パソコンの様々な周辺機器を接続するところです。

外部コネクタ外部コネクタ。外部インターフェースともいいます。

種類や数はマザーボードによって異なります。LAN、USB、オーディオなど基本的なものは どのマザーボードにも必ず付いています。


LANLANポート。最近のマザーボードはほとんどが1000Mbps対応のギガビットになっています。


USB2.0USB2.0ポート。USB機器を接続します。マザーボードによってポート数は異なります。


オーディオオーディオコネクタ。基本は出力端子(緑)、ライン入力端子(青)、マイク入力端子(ピンク)になります。スピーカーやヘッドホンにつなぐときは緑のところにつなぎます。


D-Sub15ピンD-Sub15ピン。アナログRGB、VGAともいいます。アナログモニターと接続します。


他のマザーボードです。

ディスプレイ端子CPUがグラフィック機能を内蔵するようになり、VGA・DVIHDMI・DisplayPortなどのディスプレイ端子がいずれかの組み合わせで複数搭載されるようになっています。

左上から二段目から、HDMI、DisplayPort、VGA、DVI-D。


USB3.0ほぼ標準装備ともいえる USB3.0ポート。


オーディオポート5.1チャンネル・7.1チャンネルスピーカーに対応している 8チャンネルオーディオポート。


M.2スロットM.2スロット。主にPCI-E接続のSSDを取り付けます。

近年のマザーボードでは、MicroATXで1つ、ATXで2つ付いていることがあります。転送速度、接続規格の確認の上、使用します。

レガシーインターフェース

新しい規格に切り替わり、使われなくなった規格をレガシーインターフェース、またそこに接続される機器をレガシーデバイスということがあります。

代表的なレガシーインターフェースは、IDE、PS/2、パラレルポート、AGPなどがあります。PCIもPCI-Eに移行しつつあり、実装されてなくなってきています。

IDEコネクタIDE。ハードディスクの旧規格。


完全に移行が進んでいない時期は、マザーボードによっては このようなレガシーインターフェースを実装していることもあります。

I/Oパネル

I/Oパネル(アイオーパネル)は、マザーボードをケースに取り付けるための金具です。マザーボードごとに外部コネクタの構成が異なるので、マザーボードに付属のI/Oパネルを使用します。

I/Oパネルマザーボード取り付け時には、外部コネクタと一致するように取り付けます。

IOパネルがマザーボード側に完全に組み込まれて、IOパネルを使わないマザーボードもあります。

UEFI

マザーボードにはROMが搭載されており、起動時にDeleteキーなどでBIOS画面に入ることができます。

近年のBIOSは、UEFIとよばれるものです。ひとことで言えば 従来のBIOSを拡張させたものになります。

UEFIUEFI。

マウスで操作できる、グラフィカルな画面になっています。


最も大きな違いは、UEFIでOSをインストールすると、ストレージがGPT形式となり、EFIパーティションというものが作成されることです。起動が速くなるなどのメリットがあります。設定によっては、従来のMBR形式でのインストールも行うこともできます。

従来のBIOSになかった機能として、他にCSM、セキュアブートなどがあり、やや複雑な印象を受けるのですが、OSのインストールやパソコンの使い方は今までとそれほど大きく変わるものではありません。

マザーボードの初期値では、UEFIでのインストールができるように、概ね適切な設定になっています。

メーカー

マザーボードの各メーカーは、IntelやAMDなどからチップセットの提供を受けてマザーボードの製造・販売をしています。

最新のチップセットに対応したマザーボードは、各メーカーから出てきます。チップセットは同じでも、マザーボード全体のデザインや機能に違いが出てきます。

マザーボードのメーカーは、ASUS、GIGABYTE、MSI、Asrockがあります。

マザーボードは型番は、どこのメーカーも英数字の組み合わせがよく使われています。最近のマザーボードの共通点としては、型番にチップセット名が入るというのがあります。またMicro-ATXの場合は、型番にアルファベットの Mが入る傾向があります。

他にメーカーによっては、型番にマザーボードのグレード、具体的にはローエンドか、ミドルレンジか、ハイエンドなのかを示していることもあります。

付属品

マザーボードには、マニュアルやドライバディスクなどの付属品があります。

付属品ほぼ共通なのは、マニュアル、ドライバディスク、I/Oパネル、SATAケーブル(2本)などです。

M2スロットのあるマザーボードには、NVMeスロットの固定ネジが付いていることもあります。


マザーボードによって付属品は異なります。また、基本的にBIOSのビープ音をならすスピーカーは付属していません。PCケースにも付属していないことがあり、不足することがあります。

ほとんどのメーカーがマザーボードのドライバを公開しているため、BIOS・ドライバのアップデートやOS再インストールの時にインターネットでダウンロードして使うことができます。

またOSを入れ替える際は、メーカーがそのOSのドライバーを公開してるかどうかがひとつの基準となることがあります。

2020年 現在人気のマザーボード

Intelに関して言えば、現在主流のCPUは、第六世代~第九世代と広くなっています。CPUソケットはともに LGA1151です。

しかし互換性に関しては、第六世代と第七世代、第八世代と第九世代というかたちに分かれます。

チップセットは、第六世代と第七世代がIntel 100・200シリーズ、第八世代と第九世代が300シリーズです。300シリーズは、B360、H370、Z370、Z390などです。

マザーボードの対応CPUの確認は必ず行います。理由としては以下の点があげられます。

第六世代~第九世代のLGA1151のCPUやマザーボードが多くなっており混在している、Intel製CPUに対応したマザーボードとAMD製のCPUに対応したマザーボードのデザインや型番が似ており間違いやすい、基本的な互換性があるとしても、マザーボードによって例外がある、などです。

やや上級者むけですが、M.2スロットの本格的な到来となっています。

AMDは、最新のチップセット搭載マザーボード X570がリリースされています。PCI-Express 4.0に対応しています。

AMDの第二世代・第三世代Ryzen対応のチップセットは、X570をはじめ X470、B450などです。X370、B350は主に第一世代・第二世代対応になります。

メーカーや型番により CPUの対応状況は異なるため、使用予定のCPUがマザーボードに対応しているかどうか確認が必要です。