パワレポ連動企画

CPUの選び方、マザーボードの選び方

[最新版、PC自作の基礎知識](3)

DOS/V POWER REPORT 5月号

 自作PC専門誌「DOS/V POWER REPORT」の最新特集「最新PC自作の基礎知識」をまるごと掲載する当企画(全12回予定)の3回目は、CPUとマザーボードの選び方。

 パーツ選びの基本とも言える、CPUとマザーボードの最新事情、そしてオススメパーツなどを紹介する。

 なお、この特集が掲載されているDOS/V POWER REPORT 5月号は既に発売中。50ページにも及ぶ当特集のほか、様々なパーツの詳細レビューや徹底分析、そして「改造バカ一台」などの爆笑記事も掲載している。

CPUの選び方
マザーボードの選び方


- DOS/V POWER REPORT 2014年5月号 Special Edition -


CPUの選び方

【何のためのパーツ?】

・コンピュータの中心的な処理装置
・プログラムから命令を取り出して実行する
・多くのCPUはグラフィックス機能(GPU)も内蔵している

ポイント1CPUのメーカーごとのおおまかな特徴を理解

 CPUのメーカーは、長い間IntelとAMDの2強時代が続いている。なかでも近年は、Intelの独占傾向が強まっており、不動の主役と言ったところ。CPU選びの際は、まずIntelCPUのラインナップやスペックの違いを把握することが重要。Intelの主力は、第4世代Coreシリーズ(開発コードネーム:Haswell)だ。ハイエンドのCore i7、ミドルレンジのCore i5、ローエンドのCore i3と三つのブランドがあり、さらにその下位にもPentium、Celeronという超低価格ブランドを揃えており、必要な性能、予算に応じてシンプルに選べるようになっている。

 購入時に注意したいのは、C P Uの世代だ。IntelのCPUは、世代を経るごとに内部構造や製造技術が改良されて、性能や電力効率(電力あたりの性能)が向上しており、同じCore i7でも新世代のほうがよい。アップグレード用などに1世代前(開発コードネーム:Ivy Bridge)のCore i7やCore i5もまだ店頭では販売されている。最新世代はLGA1150、旧世代はLGA1155と対応ソケットが異なるので、ソケットで区別するのが一番分かりやすいだろう。AMD CPUは、純粋なCPUの性能や電力効率ではIntelに対して分が悪い。ただ、内蔵GPU性能が高いという強みがあり、さらに現在準備しているCPUとGPUの高度な連係ができる仕組(HSA)がうまくいけば、状況が大きく変わる可能性もある。

ポイント2グラフィックス機能を内蔵する製品が当たり前

【検証環境】CPU:Intel Core i5-4670K(3.4GHz)、AMD A10-7850K(3.7GHz)、マザーボード:ASRock Z87E-ITX(Intel Z87)、ASUSTeK A88X-PRO(AMD A88X)、メモリ:Corsair Components Dominator Platinum CMD32GX3M4A2400C10(PC3-19200 DDR3 SDRAM 8GB×4 ※PC3-17000に設定、2枚のみ使用)、サンマックス・テクノロジーズ SMD-16G28CVLP-16K-Q(PC3-12800 DDR3 SDRAM 4GB×4 ※2枚のみ使用)、グラフィックス機能:Intel Core i5-4670K内蔵(Intel HD Graphics 4600)、AMD A10-7850K内蔵(Radeon R7)、ASUSTeK R7250-1GD5(AMD Radeon R7 250)、SSD:Samsung 840 PRO MZ-7PD256BW(Serial ATA 3.0、MLC、256GB)、OS:Windows 8.1 Pro 64bit 版

 最近は、グラフィックス機能(GPUコア)を内蔵するCPUが主流だ。GPUコア内蔵のCPUを使えば、マザーボードの出力端子から直接ディスプレイへ画面を表示できる。ビデオカードが不要なので、その分のコストや電力も省ける利点もある。GPUコアを内蔵しないものは、もはやハイエンドのスペシャルモデルや特殊な用途向けの製品でしか残っていない。

 数年前までのCPU内蔵GPUコアは性能が低く、低価格PCや小型PC向け限定という印象が強かったが、近年は急ピッチで性能が向上しており、描画負荷の高いタイトル以外ならば画質設定しだいで3Dゲームも遊べるレベルまで来ている。右のグラフを見ても分かるとおり、同じメーカーであれば、CPUのグレードが上がるにつれて、グラフィックスのパフォーマンスも向上すると考えてよい。

 最新のCPUはフルHDを超える高解像度表示にも対応するなど、機能面の進化も顕著だ。とくにAMDは、GPUメーカーであることもあってGPUコア優先の内部構造を取り入れており、実際に内蔵GPUのパフォーマンスは高い。これがIntel CPUに対する最大のアドバンテージでもある。

 以下の表のようにCPUのブランドはたくさんあるが、注目すべきなのは、Intelならば「LGA1150版のCore i7/i5/i3、Pentium、Celeron」、AMDなら「Socket FM2+のA10」と覚えておこう。後は、ラインナップ内のグレードの上下から選んでいけばよい。

【グラフィックス機能を内蔵する新しい世代のCPUブランドから選べ!】

 IntelのLGA2011対応CPU、AMDのSocket AM3+対応CPU以外は、すべてグラフィックス機能を内蔵している。Intelはとくに新世代(Haswell)と旧世代(Ivy Bridge)のグラフィックス性能の差が大きい。AMDも新世代では内部構造が変わっている。現時点での性能差はさほど大きくないが、対応ソフトの普及など、将来性を考えるとやはり新世代がお勧めだ。

ポイント3用途を考慮してブランド、モデルを絞り込む

【検証環境】マザーボード:ASUSTeK Z87-PRO(Intel Z87)、ASUSTeK A88X-PRO(AMD A88X)、メモリ:Corsair Components Vengeance CMZ16GX3M4A2133C9R(PC3-17000 DDR3 SDRAM 4GB×4※2枚のみ使用)、SSD:Intel Solid-State Drive 335 SSDSC2CT240A4K5(Serial ATA 3.0、MLC、240GB)、OS:Windows 8.1 Pro 64bit版

 CPUの性能を大きく左右する要素に「動作周波数」と「コア数」、「スレッド数」がある。同じブランドのCPU同士であれば、動作周波数の差が性能差に直結する。コアとはCPUの中でも実際に計算処理をする部分で、多いほど並行して計算ができる。スレッドは同時計算できる命令の数で、スレッドを増やすとコアを増やすことに似た効果がある。つまり、上位のモデルほど、コア/スレッド数が多く、動作周波数も高いわけだが、性能差はソフト側の設計でも違ってくる。基本的にCPUパワーを多く要求するソフトは、多数のコア/スレッドによる同時計算に最適化されているので、コア/スレッド数が性能に直結する。3DCGのレンダリング性能を計測する右のCINEBENCH(CPU)の結果などはその典型だ。一方、比較的CPUの負担が軽い3Dゲームなどでは、スレッド数はほぼ無関係、コアと動作周波数では後者のほうが比較的影響が大きい。

【自作PCならではの最新フィーチャー】

 新旧のCPUをミドルレンジクラスで比較してみた。Intel Core 2 Duo E8400(3GHz)は2008年1月に発売されたモ
デルで、ちょうど6年前のミドルレンジ。TDPや動作周波数などはさほど変わらないが、日常操作の快適度の目安になるPCMark 7の総合スコアは2.69倍にも伸びており、着実の進化が見て取れる。また、以下のように機能差も大きい。

●セキュリティ強化

暗号化処理を高速化できる新命令AES-NIなどが追加されているほか、企業向けで、ウイルスやマルウェアからの保護やデータ保護機能を、拡張・強化するvProなど、セキュリティ系の機能に多く対応する。

●高速化

高負荷時に安全な範囲で動作周波数を上げるTurboBoost2.0という技術を導入するなどコア/スレッド数、動作周波数ともバランスよく向上させており、PCMarkのスコアからも着実な向上が分かる。

●省電力

高負荷時の消費電力こそ劇的には変わっていないが、アイドル時の消費電力は大幅に低下した。アイドル状態が一定時間続く状況でCPU内部の回路の大部分を休ませることができる省電力機能の搭載が大きい。

●メディア性能

新拡張命令、同時スレッド数増加などでハイエンドCPUのマルチメディア性能は数倍に向上している。内蔵GPUコアのハードウェアエンコーダ(QSV)が内蔵されたことで動画変換の速度も大幅に向上している。

編集部のお勧めCPU

ローコスト:Intel Celeron G1820(実売価格5,000円前後)

・動作周波数:2.7GHz
・グラフィックス機能:HD Graphics

現行世代でもっとも安いCPUだが、内部構造は上位のCore iブランドと共通であり、日常操作やオフィス用途では十分な性能を持つ。とにかくコストパフォーマンスが抜群。

スタンダード:Intel Core i5-4440(実売価格20,000円前後)

・動作周波数(Turbo Boost時):3.1GHz(3.3GHz)
・グラフィックス機能:HD Graphics 4600

第4世代Coreシリーズの中堅モデル。日常操作からクリエイティブまで用途を問わず高いレベルの性能を持ちつつ、実売価格も比較的リーズナブルで買いやすい点が魅力。

ハイエンド:Intel Core i7-4770K(実売価格36,000円前後)

・動作周波数(Turbo Boost時):3.5GHz(3.9GHz)
・グラフィックス機能:HD Graphics 4600

電力効率に優れた第4世代Coreシリーズの最上位モデル。日常操作、オフィス、クリエイティブ、いずれも最高レベルのパフォーマンス。倍率変更OCでさらに上の性能も狙える。



マザーボードの選び方

【何のためのパーツ?】

・全てのPCパーツを接続するメイン基板
・CPUとほかのパーツのデータの橋渡しが役割
・拡張性、機能のほか、使い勝手にも影響する

ポイント1CPUと同じソケットのものを選ぶのが大原則

 自作PCの構成は、目的、用途から考えていくと、自然とCPUやビデオカードといった性能面での影響が大きなパーツが先に決まり、マザーボードはそれに合わせて選ぶというプロセスになる。つまり、使いたいCPUに対応した規格のCPUソケットを備えた製品を選べばよい。CPUソケットの規格は、IntelはLGA1150に、AMDはSocket FM2+へと実質的に1本化されつつあり、あまり迷うこともないだろう。

【LGA1150】(これが主流)
Intelの現行の主力ソケット。第4世代Coreシリーズ、および同世代の下位ブランドであるPentium、Celeronに対応する。先代のLGA1155と互換性はない
【Socket FM2+】
AMDの主力ソケット。先代のSocket FM2と互換性があり、FM2のCPUも使えるが、FM2+ の新機能はFM2+対応同士の組み合わせでしか使えない
【CPUオンボード】
CPUをオンボードで搭載したマザーボードもある。主に途上国をターゲットにした低価格CPUや特殊用途向けの製品はこのような形で提供される

ポイント2拡張性を左右するフォームファクター

 マザーボードのサイズの基準がフォームファクターだ。サイズの上限枠を決め、拡張スロットやネジ穴の位置も共通化してあるので、異なるメーカーのPCケースとマザーボードでも組み合わせられる。小型のフォームファクターは、基本のATXをベースに切り詰める形で小型化している。主流は常にATXだが、最近では小型のMini-ITXのニーズが急上昇、製品も増加している。

【ATX】(これが主流)
(1)上限サイズは305×244mm
(2)拡張スロット数は最大7本

●1995年にIntelが策定。サイズ以外にバックパネルなどさまざまな要素が規定されており、以後これが基準であり続けている
【microATX】
(1)上限サイズは244×244mm
(2)拡張スロット数は最大4本

●ATXをベースに、ネジ穴の位置などはそのままに、拡張スロット部分を切り詰めることで小型化したものだ
【Mini-ITX】(人気急上昇)
(1)上限サイズは170×170mm
(2)拡張スロット数は最大1本

●ATXベースで奥行きも切り詰めている。汎用の拡張スロットは1本だが、モバイル向けスロットを搭載して補っている製品もある

ポイント3チップセットでおおまかな機能が決まる

現在のCPUにはCPUコア以外にも、GPUやメモリコントローラ、ビデオカード接続用のPCI Expressインターフェースが内蔵されている。それ以外のUSBやSerial ATAの制御がチップセットの主な役割だ。さらに一部のチップセットではCPUの一部機能が使えないなどの制限があることも

 マザーボードのメインチップと言えるのがチップセットだ。役割はCPUとほかのパーツとのデータの橋渡しであり、各種インターフェースのコントローラを内蔵している。チップセットにもグレードがあり、ハイエンドのものほど多機能で拡張性も高い。

 最近のCPUは、以前はチップセットの機能であった部分(グラフィックスインターフェースなど)も取り込んで進化しており、チップセットも2チップ構成から1チップになり、機能も以前に比べると少なくなってきている。それでもストレージコントローラやUSBコントローラはチップセットに内蔵されており、ストレージ機能(Serial ATAポート数、RAID対応など)やUSB 3.0/2.0のポート数などはチップセットでほぼ決まる。

 また、とくにIntelではチップセットの情報を見てCPUの機能を制限するような方法で差別化を図っている。たとえば、CPU(Turbo Boost)の倍率変更によるオーバークロック(OC:CPUやGPUを定格以上の速度で動作させる行為)機能などがそうだ。 なお、CPUやチップセットがOCを補助するような機能を備えていても、OCが原因による故障は保証外、自己責任であることを覚えておこう。

ポイント4実際のインターフェースや機能をチェック

 チップセット以外の部分についてマザーボード選びのポイントを見ていこう。なかでもとくに重要と言える要素がVRMだ。ゲームや動画編集など高負荷環境が想定されるシステムではしっかりしたVRMを搭載した製品を選びたい。また、最近はサウンドのアナログ変換まわりにこだわった製品が多く、サウンドカードなしでもよい音が楽しめる。ただ、その効能が得られるのはマザーボード上の端子から直接アナログスピーカーやヘッドホンに出力する場合に限られる。USB DACを使用する場合、HDMI経由でサウンドも出力する場合、S/P DIFでデジタル出力する場合などは出力先の機器の性能、品質に左右されることに注意。

拡張スロット

一番上の短い黄色いスロットがPCI Express x1、長い黄色いスロットがPCI Express x16、上から4つめの黒いスロットがPCI

ビデオカードはPCI Express x16、テレビチューナーやサウンドカードなどはPCI Express x1が使われる。かつて主力だったPCIスロットを持つ製品もまだ多い。PCI Express x16に見えて内部的にはx4接続というスロットもあり、これを使ってマルチGPUを構成するとうまく性能が出ないので注意したい。

Serial ATA/mSATA

ビデオカードを搭載した場合の使い勝手を考え、場所によって垂直のコネクタと水平のコネクタを使い分けた製品もある
ノートPCでよく使われるmSATAソケットを搭載する製品もある。ケーブルなしでストレージを装着できる

自作PCには、HDDやSSDをたくさん搭載してNAS的に使いたいといったニーズも多い。そういう構成では、SerialATA 3.0ポート(6Gbps)の数、RAID対応などは大きなポイントだ。チップセットの標準ポートのほかに、サードパーティ製のチップを追加してポートを増やしている場合もある。

VRM

低価格モデルは、高性能CPUを搭載することや高負荷で長期使用されることを想定していないためVRMがシンプル
ハイエンドマザーボードのVRM。8フェーズ、16フェーズといった多くの回路が使われており、長期信頼性が高い

マザーボードの長期的な信頼性、耐久性にかかわるのがVRMと呼ばれる電源回路部だ。電流変換を行なう回路(フェーズ)が多いほど高負荷耐性、長期的信頼性が高い。ハイエンドC P Uを使う場合、あるいは動画編集など長時間高い負荷をかける用途に使うなら重視したい要素だ。

無線LAN機能

無線LANの実装方法は、PCI Express Mini Cardスロットにカードタイプの無線LANアダプタを装着している場合が多い

自作用マザーボードはほぼすべて1000BASE-T対応の有線LAN機能を備えるが、無線LAN機能を装備する製品も増えてきている。最新規格IEEE802.11ac対応でさらにBluetooth v4.0機能を持つコンボカードをPCI Express Mini Card経由で実装している製品が多い。アンテナの長さや形状もチェックしたい。

映像出力端子

DisplayPortは高解像度出力に対応する点がメリット
デジタル出力端子としてもっとも普及しているHDMI
DVIは伝統的なPC向けのデジタル出力端子
アナログ出力用のDsub 15ピン端子

マザーボードの映像出力端子は、CPU内蔵GPUの映像を出力するための端子だ。内蔵GPUを使うならば、使用するディスプレイに合った端子を備えているかチェックしておこう。低価格マザーボードはもちろんだが、ハイエンド製品でもビデオカードを使うことを想定し、HDMIのみしかないものがある。

サウンド

基板を分離してのチップ実装やEMIシールドの装備など、ゲーマー向けを中心にサウンド品質にこだわった製品が増加
効果のほどは定かではないが、USB DAC接続用に低ノイズ設計のUSBポートを用意するという製品もある

最近は交換可能なオペアンプやヘッドホンアンプを搭載するなど、サウンド機能にこだわった製品が多いが、この効果があるのはマザーボードから直接アナログスピーカーやヘッドホンに出力する場合のみである。サウンドカードやUSB経由で出力する場合、音質は接続先の機器によって決まる。

【自作PCならではの最新フィーチャー】

マウス操作に対応したグラフィカルなUEFIセットアップは自作PCならでは。高度な電力設定やファン制御、スクリーンショットの保存など機能も豊富だ。左はASUSTeKのもので、初心者向けに機能を絞ったEZ Modeも搭載している
UEFIやドライバのアップデートを半自動で行なうツールのほか、オーバークロックやファン制御、システムの状態監視など、各メーカーが競って便利な機能を持ったユーティリティを開発している

 メーカー製PCと決定的に違うのは、設定の自由度だ。

 自作用マザーボードではCPU/GPUのオーバークロックやダウンクロック、低電圧化、CPU/VRMの省電力機能のカスタマイズ、ファンコントロールなどさまざまな設定が可能で、同じハードウェアであってもパフォーマンス、静音性、消費電力などといった要素を大きく変えることができる。

 そういったハードウェアの設定を行なうUEFI(かつてのBIOS)セットアップもグラフィカルで多機能、そして使いやすく進化し、Windows上から設定が行なえるユーティリティも付属。組み立てた後も、設定をさまざまに変えて楽しむことができる。

現在人気のマザーボードはこれだ!

スタンダードATX:ASUSTeK Computer H87-PRO(実売価格:11,000円前後)

・LGA1150
・Intel H87
・ATX

H87の標準機能を素直に活かしたシンプルなATXマザーボード。6フェーズのVRMを搭載しており、さまざまな用途に無難に対応できる。

高機能ファンコントローラのFan Xpert2など、実用的で使いやすいと定評のあるユーティリティが使用できる

格安ゲーミング:ASRock Fatal1ty H87 Performance(実売価格:10,000円前後)

・LGA1150
・Intel H87
・ATX

低価格ながら8フェーズのVRM、高品質サウンド、専用マウスポートなど、ゲーム用途に適した装備を備えたH87マザーボード。

基板、パッケージ、UEFI、ユーティリティまで黒と赤を基調にした共通のデザインイメージで統一。演出面も魅力だ

高機能Mini-ITX:ASRock Z87E-ITX(実売価格:18,000円前後)

・LGA1150
・Intel Z87
・Mini-ITX

小型の基板に高機能なZ87を搭載し、さらに高品質VRM、高品質サウンド、最新のIEEE802.11ac対応無線LANと妥協のない機能を詰め込んだ1枚。

PCI Express Mini CardのIEEE80.11ac対応無線LAN/Bluetoothカードを搭載。裏面にmSATAスロットも装備する




- DOS/V POWER REPORT 2014年5月号 Special Edition 目次-

1回目:PC自作はいつだって楽しい! 〜改造バカ、かく語りき〜
2回目:理想のマシンを自分で作ろう 〜自作PC作例集6選〜
3回目:CPUの選び方、マザーボードの選び方
4回目:ビデオカードの選び方
5回目:ストレージの選び方、メモリの選び方
6回目:PCケースの選び方
7回目:電源ユニットの選び方、CPUクーラーの選び方
8回目:パーツ選びが終わったら、ここを確認!
9回目:PC組み立て徹底解説、パーツ取り付けからインストールまで 〜10万円のパーツで組んでみた〜
10回目:小型PCを自作する場合の注意点
11回目:トラブル発生時の原因特定方法


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(AKIBA PC Hotline!編集部)