コンピューターケース

ATXデスクトップケース — ATXケースを開いた状態。正面から右を向いています。写真に写っているコンポーネントは、microATXマザーボード（上）、CPU （ Cooler Masterファンの下）、GPU（中央）、SSD（右）です。電源は下部の収納部に収納されています。

コンピュータケース（コンピュータシャーシとも呼ばれる）は、パーソナルコンピュータのハードウェアの大部分を収納する筐体です。ケース内部に収納されたコンポーネント（CPU、マザーボード、メモリ、大容量記憶装置、電源ユニット、各種拡張カードなど）は内部ハードウェアと呼ばれ、ケース外部のハードウェア（通常はケーブル接続またはプラグアンドプレイ式のディスプレイ、スピーカー、キーボード、マウス、USBフラッシュドライブなど）は周辺機器と呼ばれます。

従来のコンピュータケースは完全に密閉されており、換気用の小さな穴（ほとんどがバックパネル）と、プラグ/ソケット（背面）およびリムーバブルメディアドライブベイ（前面）へのアクセスを提供する切り抜き開口部があります。ケースの構造フレーム（シャーシ）は通常、スチール（多くの場合、 SECC — 電気亜鉛メッキ冷間圧延鋼コイル）やアルミニウム合金などの剛性金属で作られており、内部ハードウェア、ケースファン/クーラーを取り付けたり、ケーブルマネジメントを整理したりするためのハードポイントと貫通穴があります。少なくとも 1 つが取り外し可能な外部ケースパネルは、シャーシを前面、側面、上部から覆い、内部コンポーネントを物理的な侵入や埃の付着から保護します。通常は塗装された金属やプラスチック材料で作られていますが、メッシュ、強化ガラス、アクリル、木材、さらにはレゴブロックなどの他の材料が、多くの現代の市販ケースや自作ケースに登場しています。近年、プレミアムゲーミング PC市場では、部分的にのみ密閉されたオープンフレームケースやオープンエアケース (通気性が向上し、理論的には冷却効果が向上) が販売されるようになりました。

サイズと用語

ケースには様々なサイズや形状がありますが、通常はマザーボードのフォームファクターによって決まります。マザーボードはほとんどのコンピュータにおいて物理的に最大のハードウェアコンポーネントであるためです。そのため、パーソナルコンピュータのフォームファクターは通常、ケースの内部寸法とレイアウトのみを規定します。ラックマウント型サーバーやブレードサーバーの場合、ケース自体が特定の筐体に収まる必要があるため、フォームファクターには正確な外部寸法も含まれる場合があります。

たとえば、ATXマザーボードと電源ユニット（PSU）用に設計されたケースは、垂直タワー（床に置くように設計され、高さ>幅）、フラットデスクトップ（高さ<幅）、またはコンピュータのモニターの下の机の上に置くように設計されたピザボックス（高さ≤5cmまたは2インチ）など、いくつかの外部形状をとることができます。フルサイズのタワーケースは通常、デスクトップケースよりも容積が大きく、ドライブベイ、拡張スロット、カスタムまたはオールインワン（AIO）水冷ソリューションのためのスペースがより多くあります。デスクトップケース、および高さ約46cm（18インチ）未満のミニタワーケースは、スペースが貴重であるビジネス環境で人気があります。^[¹^]

現在、デスクトップコンピューターで最も普及しているフォームファクタは ATX ですが、microATXや小型フォームファクタもさまざまな用途で非常に人気が高まっています。ハイエンドセグメントでは、非公式で定義が緩い XL-ATX 仕様が 2009 年頃に登場しました。この仕様では、マザーボードの長さが延長され、デュアルスロットクーラー付きのグラフィックカード 4 枚を収容できます。一部の XL-ATX マザーボードではマザーボードの幅も拡張されており、CPU、メモリ PWM、場合によっては 2 つ目の CPU ソケットのためのスペースが広くなっています。これらの特殊なハイエンドマザーボードの市場シェアは非常に低いですが、ほぼすべてのハイエンドケースと多くの主流のケースが XL-ATX (10 個の拡張スロット) をサポートしています。2018 年現在、主要なマザーボードメーカーはここ数年間 XL-ATX ボードを製造していません。E-ATX は、ATX よりも大きく、定義が緩いという点で XL-ATX に似ています。 XL-ATXとは異なり、E-ATXマザーボードとケースはまだ生産されており（2020年現在）、8つのRAMスロットにわたるクアッドチャネルメモリ、最大4つのPCI-e拡張スロット（最大4つのダブルスロットグラフィックカードに対応）、AMD Ryzen Threadripper 3990Xなどの単一のCPUをサポートしています。^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} In Win Development、Shuttle Inc.、AOpenなどの企業が当初小型ケースを普及させ、FlexATXが最も一般的なマザーボードサイズでした。2010年の時点で、Mini ITXが最も一般的な小型フォームファクタのマザーボード規格として FlexATXに広く取って代わりました。Asus 、Gigabyte、MSI、ASRock、Zotac、Foxconnの最新のmini ITXマザーボードは、フルサイズのマザーボードと同じ機能セットを提供します。ハイエンドのMini ITXマザーボードは、標準的なデスクトップCPUをサポートし、標準的なメモリDIMMソケットを採用しています。また、ほとんどがフルサイズのPCI-E 16xスロットを搭載し、最高速のグラフィックカードに対応しています。ただし、16レーン未満のPCIまたはPCIeスロットを採用しているものもあります。これにより、お客様ははるかに小型のケースで本格的なハイエンドコンピュータを構築できます。Apple社は標準的なCD-ROMドライブと同サイズの Mac Miniコンピュータも製造しており、多くのメーカーが低消費電力CPUと統合グラフィック向けに同様のサイズのMini ITXケースを提供しています。

タワーケースは、ミニタワー、ミディタワー、ミッドタワー、フルタワーなどに分類されることが多いです。これらの用語は主観的なものであり、メーカーによって定義が異なります。

フルタワーケースは、通常、高さが 56 cm (22 インチ) 以上で、床に置くように設計されています。外部からアクセス可能なドライブベイが 6 個から 10 個あります。これらのケースはもともと、当時一般に利用可能だったハードドライブよりも多くのデータを保持する高価な CD-ROM データベースからデータを提供する役割を担うファイルサーバーを収容するために開発されました。そのため、多くのフルタワーケースには、ディスクの盗難を防ぐためにロック付きのドアやその他の物理的なセキュリティ機能が含まれています。ただし、コンピューティングテクノロジがフロッピーディスクやCD-ROMから大容量のハードドライブ、USB フラッシュドライブ、ネットワークベースのソリューションに移行するにつれて、最近のフルタワーケースでは、CD ドライブ用の外部ベイが 0 個、1 個、または 2 個しかなく、内部ベイはエアフローを改善するためにケース内の他の場所に移動されています。今日、フルタワーケースは、カスタム水冷、照明、強化ガラス (アクリルに代わる) を備えたショーケースとして、愛好家によって一般的に使用されています。^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}また、2台のコンピュータ（Corsair 1000Dの場合）とデュアル電源（Corsair 900Dの場合）を搭載することもできます。^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

ミッドタワーケースは高さ約46cm（18インチ）と小型で、外部ベイが2～4つあります。2台のコンピューターを収納できる場合もあります。^{[ 12 ]}

ミニタワーケースには通常、外部ベイが1つまたは2つしかありません。^{[ 13 ]}

マーケティング用語の「ミディタワー」は、ミッドタワーよりも小さく、ミニタワーよりも大きいケースを指すこともあり、通常は2～3個の外部ベイを備えています。^{[ 14 ]}また、この用語はミッドタワーと同義である場合もあります。^{[ 15 ]}

レイアウト

コンピュータケースには通常、電源ユニットとドライブベイ用の金属製筐体と、マザーボードや拡張スロットから突出する周辺機器コネクタを収容できる背面パネルが含まれています。ほとんどのケースには電源ボタンまたはスイッチ、リセットボタン、そして一部のモデルでは電源、ハードドライブアクティビティ、ネットワークアクティビティを示すLEDも付いています。ケースによっては、ケース前面にI/Oポート（ USBポートやヘッドホンポートなど）が内蔵されているものもあります。そのようなケースには、通常、これらのポート、スイッチ、インジケータをマザーボードに接続するために必要な配線も含まれています。^[¹⁶^]

主要コンポーネントの位置

マザーボードは通常、その最大の面に沿ってケースにネジ止めされます。フォームファクターと向きに応じて、ケースの底面または側面になります。
ATXなどのフォームファクタでは、背面パネルに切り欠き穴が設けられており、統合型周辺機器用のI/Oポートや、拡張カード用の追加ポートをオプションで露出させる拡張スロットが設けられています。大型のATXケースの多くは、他のフォームファクタのマザーボードでも使用できます。
電源ユニットの取り付け位置はケースによって異なりますが、最も一般的に使用される場所 (どちらもケースの背面) とその利点/欠点は次のとおりです。
- ケースの上部では、通常、PSU の内蔵ファンが補助排気ファンとして機能しますが、ケースの内部コンポーネントによって加熱された空気が PSU に供給されるため、PSU の効率と寿命が低下します。
- ケースの底部。底部には (多くの場合フィルター付きの) 通気口があり、PSU が外部から冷気を取り込むことができます。
取り付け位置に関係なく、PSU は通常、重量を支えるために4 本のネジでケースに取り付けられます。
ほとんどのケースには、ケース前面にドライブベイが搭載されています。典型的なATXケースには、 5.25インチ、3.5インチ、2.5インチのベイが搭載されています。最近のコンピューターでは、5.25インチベイは光学ドライブ用、3.5インチベイはハードドライブとカードリーダー用、2.5インチベイはソリッドステートドライブ用として使用されています。
ボタンと LED は通常、ケースの前面にあります。一部のケースでは、同じ領域に追加の I/O ポート、温度、およびプロセッサ速度モニターが搭載されています。
通気口は、ケースの前面、背面、上面、左側面、そして時には右側面に設置されている場合もあります。配置に関わらず、通気口の目的はケース内に冷気を取り入れるか、熱気を排出することです。通気口が大きい場合は、通常、周囲のネジ穴に冷却ファンを取り付けることができます。最近のケースには、以前主流だった80mmファンよりも静音性に優れた、120mmまたは140mmの大型冷却ファンを取り付けるためのマウントが搭載されています。
I/Oテンプレート（またはI/Oプレート）は、マザーボードの外部ポート背面パネルに装着します。ケースメーカーから提供される場合もありますが、マザーボードに付属のものと交換されることが多いです。

内部アクセス

現代のATXタワーケースの内部部品にアクセスするには、サイドパネルを取り外す。前面から背面にかけて、マザーボード、PSU、ドライブベイ、およびほとんどのケースファン取り付けポイントにアクセスするには、左側のサイドパネルを取り外す。マザーボード取り付けプレートの後ろのスペースにアクセスする場合、右側のサイドパネルを取り外す頻度は低い。このスペースはケーブル管理に充てられている。マザーボードの前に配線されたケーブルはケース内の空気の流れを妨げ、温度上昇を引き起こす可能性があるからである。^{[ 17 ]}現代的ではない規格であるBTXでは、メインのサイドパネルが左側ではなく右側にある。一部の逆さまに設計されたATXケースでは、右側のパネルドアを取り外すことによってもアクセスできる。

あるいは、シャーシを囲むようにU字型の大きなカバーが1つ付いたケースもあります。これはATタワー型ケースでは一般的でした。

ケース内にパフォーマンスを低下させる埃が溜まるのを防ぐため、多くのモデルでは吸気ファンの前にダストフィルターが搭載されています。フロントフィルターへのアクセス方法はケースモデルによって異なりますが、通常はフロントパネル全体を取り外す必要があります。フロントパネル自体を取り外す場合、サイドパネルの片方または両方を取り外す必要がない場合もあります。ご不明な点がある場合は、可能であればユーザーマニュアルを参照してください。

従来、ほとんどのコンピューターケースでは、コンポーネントやパネル（マザーボード、電源ユニット、ドライブ、拡張カードなど）を固定するためにケースネジが必要でした。2000年代初頭以降、ツールレスケースが主流となり、スナップイン式のプラスチックレールや蝶ネジなど、工具を必要とせずにコンポーネントを固定するようになりました。これにより、コンピューターハードウェアの迅速な組み立てや変更が容易になり、製造コストも削減されます。

外観

1990年代を通して、ほとんどのコンピュータケースはシンプルな長方形で、見た目のデザインにはほとんど配慮がなく、ベージュや白に塗られていることが多かった。ベージュの箱型デザインは、汎用部品で組み立てられた多くの低価格コンピュータで今でも見られる。これらの種類のマシンは現在、ホワイトボックスコンピュータと呼ばれているが、これらのタイプのマシンのケースは現在では一般的にベージュではなく黒や銀色になっている。より現代的なコンピュータケースは、形状、色、フォームファクタ、素材においてはるかに幅広いバリエーションがあり、より高価なケースではブラッシュドアルミニウムや強化ガラスなどが提供される。

ケース改造とは、コンピューターケースを芸術的に装飾することであり、多くの場合、高度なコンポーネントや珍しいコンポーネントの使用に注目を集めるために行われます。2000年代初頭以降、透明なサイドパネルやアクリル製の窓を備えたケースが登場し、ユーザーが動作中に内部を見ることができるようになりました。改造ケースには、色付きの内部照明、カスタムペイント、または液体冷却システムが搭載されることもあります。アルミニウム、スチール、発泡スチロール、アクリル、木材などの原材料からカスタムケースを製作する愛好家もいます。

歴史的に、ケースは内部を照らすためにCCFL照明^{[ 18 ]}を使用し、最終的には単色LEDをストリップまたはファンとして使用しました。現代のケースでは代わりにRGB LED照明が使用され、多くの場合ケースファンに組み込まれています。 RGBファンが見える状態でもエアフローを改善するため、2020年現在、多くのケースは外部ベイを持たず、金属メッシュを使用しています。^{[ 19 ]}多くのケースにはPSUシュラウドと垂直GPUマウントが含まれています。一部には、外部水冷ラジエーターをサポートするための穴が開いていました。^{[ 20 ]}^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}サイドウィンドウ付きのケースには（ウィンドウ上に）サイドファンが付いている場合もありますが、ガラスウィンドウ付きのケースにサイドファンが付いていることはまれです。^{[ 26 ]}

ケースメーカー

有名なアフターマーケットケースメーカーとしては、Antec、BitFenix、Cooler Master、Corsair、Fractal Design、In Win Development、Lian Li、NZXT Corp.、Phanteks、Rosewill、Thermaltake (DIY PC) などがあります。

侵入検知

一部のコンピュータケースには、マザーボードに接続されたバイアススイッチ（押しボタン）が搭載されています。ケースを開けるとスイッチの位置が変わり、システムはこの変化を記録します。システムのファームウェアまたはBIOSは、次回電源投入時にこのイベントを報告するように設定できます。この物理的な侵入検知システムは、コンピュータの所有者がコンピュータの改ざんを検出するのに役立つ可能性があります。しかし、このようなシステムのほとんどは構造が非常に単純であるため、知識のある侵入者であれば、スイッチを作動させることなくケースを開けたり、中身を変更したりすることができます。

かつて、ファイルサーバーを収容することを目的とした多くのタワー型ケース（フルタワー型ケースを含む）には、外部ドライブベイを覆うロック付きのドアが備えられていました。これは、ドライブに収納されるCD-ROMディスクの盗難を防ぐためのセキュリティ機能でした。当時、CD-ROMの容量はハードディスクの容量よりも大きく、多くのビジネスクリティカルなデータベースがこのメディアで配布されていました。これらのデータベースは、非常に高価であったり、機密データが含まれていたりすることが多く、盗難の標的になりやすかったのです。