ライザーカード
プリント基板の種類
MCAスロットを備えたIBM PS/2内部のライザーカード
インテル i486SX マイクロプロセッサを搭載したIBM PS/ValuePointパーソナル コンピュータ モデル (1993 年～ 1995 年頃)のマザーボード。ISAバススロットが配置されたライザー カード用の細長いコネクタ (黒色で、上端と下端の間の中央/左に水平) が付いています。

ライザーカードは、コンピュータのマザーボードに拡張カードを追加したり、既存の拡張カードを別の場所に取り付けたりするためのオプションを提供するプリント回路基板です。 [1]ライザーケーブルは、基板の少なくとも一部をフレキシブルケーブル（多くの場合リボンケーブル）に置き換えることで得られる柔軟な設計です。[a]一般的な構成では、ケーブルの両側にエッジコネクタを備えた1枚のPCBが使用されます。これにより、配置の柔軟性がさらに高まります。[2]

デザイン

最もシンプルなライザーカードとケーブルは、延長コードとほとんど同じです。これらは完全にパッシブで、両端に同じコネクタ（オスとメスは異なる）が接続されています。あるいは、電気的に互換性のある2つのコネクタ間のアダプタとしても機能します。

もう少し複雑なのはパッシブスプリッターカード（ドーターボードの領域に入る）で、マルチレーンスロットを複数のスロットに分割することができます。例えば、PCI Express x16スロットは、電源ピンを並列に配線し、データピンを分割することで、2つのx8スロットに分割できます。[b]分岐をサポートするマザーボードなどのPCIeコントローラは、この設定を検出し、それに応じてデバイスを処理します。2020年代の一部のコンシューマー向けマザーボードでは、最大x4+x4+x4+x4の分岐が可能です。（また、これらはアダプタとしても機能し、例えばx16 PCIeスロットを4つのM.2 Mキースロットに分割できます。） [3]

アクティブライザーは、純粋なパッシブ設計では不十分な場合に使用されます。例えば、分岐をサポートしていないマザーボードでは、PCIeスイッチを搭載したライザーカードが分岐自体を処理することで、同様の効果を得ることができます。スイッチは（理論上は）より多くのデバイスを処理できるだけでなく、アップリンク側に余裕のある帯域幅がある限り、接続された各デバイスがx16帯域幅を最大限まで使用できるようにします。欠点は、コストとレイテンシの増加です。

アプリケーション

Siemens-Nixdorf PC Scenic M5の 3 つの ISA バスと 3 つの PCI スロットを備えたライザー カード(1996 年頃)

ライザーカードは、産業分野と民生分野の両方で応用されています。サーバーなどの大型コンピューターだけでなく、小型フォームファクターのコンピューターにも使用されています。どちらの場合も、スロットを回転させることにより、利用可能なスペースと冷却効率を最大限活用することが目的です。[4]

サーバー

1U 1スロット 32ビット PCI ライザーカード
2U 3スロット 32ビット PCI ライザーカード

サーバーでは、拡張カードの高さはラックユニットによって制限されます。ユニット（U）は、サーバーの高さを表す伝統的な単位です。1サーバーユニットは1.75インチ、2Uサーバーは3.5インチなどです。一般的な1Uライザーカードは1つのPCIまたはPCIeスロットに収まり、2Uライザーカードは2つまたは3つのPCIまたはPCIeスロットに収まります。[4]

現代のPCIe対応サーバーでは、2Uライザーカード1枚に2つ以上のPCI-E x16スロットがインラインで配置されているのが一般的です。スロット間の間隔については共通の標準規格がないため、各メーカーは独自の設計を採用しています。そのため、マルチスロットサーバーライザーカードはマザーボードのブランドによって異なります。

小型フォームファクタPC

スリムなケースにフルサイズの PCI カードを配置するために使用される 2 スロット 32 ビット PCI ライザー カード

小型PCはスペースが非常に限られています。PCI -Eライザーは、 GPUをマザーボードに対して垂直な標準的な位置以外の方向に配置するために広く使用されています。 [5]

  • ライザーボードは、GPUをメインボードの前に平らに配置することを可能にし、一種の「サンドイッチ」構成を実現します。使用される1Uボードは、サーバーで使用されるものと同じです。[4]
  • ライザーケーブルを曲げることで、GPUをマザーボードの裏側に平らに置くことができ、これもまた「サンドイッチ」方式です。この方式では、CPUファンとGPUファンがそれぞれ空気の流れを妨げられることなく冷却できるため、従来の方式よりも冷却性能が向上します。
  • ライザー ケーブルを使用すると、GPU をマザーボードの横に配置して、薄型シャーシに収めることもできます。

ライザーは通常、エッジコネクタを介してマザーボードのスロットに接続されますが、NLXやNext Unit of Computing Extremeなどの一部では、マザーボード自体のエッジコネクタに接続されます。[4]

標準化

ライザーカードは大部分が標準化されていません。一般的に、 PCI Expressエッジコネクタ（16レーンのデータ、75Wの電力供給）[5] 、 ExpressCard、PCI-X [6]など、使用する規格に準拠していると主張しています。

標準化の欠如は、サーバーで使用されるマルチスロットPCIeライザーカード間の互換性の欠如につながっています。ライザーケーブルに使用できる（そして実際に使用されている）標準化された代替電気コネクタは存在します。例えば、SFF-TA-1001（U.2/U.3）はわずかx4幅です。MCIOはx4、x8、またはx16幅のコネクタを導入し、現在はSFF-TA-1016として標準化されています。M-XIO仕様は、SFF-TA-1016、SFF-TA-1026、およびSFF-TA-1033を介してPCIeを転送する方法を定義しています。

歴史

マザーボードにライザーカードを搭載した最初のコンピュータシステムは、 1987年に発売されたIBMのPersonal System/2 Model 30でした。これは当初IBM PS/2の最下位機種であり、業界標準アーキテクチャ（ISA）カード用のスロットを備えていました。同年、Western DigitalはModel 30のライザーカード設計をマザーボードレイアウトのLow Profile eXtension規格に採用し、 IBM PC互換機におけるライザーカードの普及につながりました。 [7] [8]

参照

参考文献

  1. ^ リボンケーブルは短距離では機能しますが、長距離では干渉や損失が大きくなりすぎます。解決策としては、一部のPCIeライザーで採用されている8P8C（8ピン、8芯、4ペア）、USB 3.0（9ピン、10芯、3ペア）、またはUSB-Cポート（24ピン、18芯、6ペア）といったツイストペアケーブルを使用することです。
  2. ^ 一部の PCIe ライザーは、別個のモジュラー電源コネクタから追加スロットに電力を供給し、すべてのポートに 75W の電力を供給します。
  1. ^ 「ライザーカードとは？」www.computerhope.com 2018年11月13日2021年2月18日閲覧。
  2. ^ 「Inwin PCI-Eライザーケーブルの仕様」www.in-win.com . 2021年2月21日閲覧。
  3. ^ 「Hyper M.2 x16 Gen 4 カード｜マザーボード｜ASUS Global」。ASUS Global。
  4. ^ abcd 「ライザーカード」. www.arrow.com . 2021年2月21日閲覧。
  5. ^ ab 「PCIe®ライザーケーブルおよびエクステンダーとPCIe® Gen 4.0デスクトップシステムの互換性に関する情報」www.amd.com 。 2020年2月21日閲覧。
  6. ^ 「ライザーカードとドーターカードの実装」www.globalspec.com . 2021年2月21日閲覧。
  7. ^ Jones, James G.; Craig Landes; Ed Tittel (2003). A+ Exam Cram 2: Windows 2000 Directory Services Infrastructure. Que. pp.  25– 26. ISBN 9780789728678– Google ブックス経由。
  8. ^ スコット・モラー (2013). PC のアップグレードと修理 (第 21 版)。キュー。 p. 851.ISBN​ 9780789750006– Google ブックス経由。
  • ライザーカードの取り付け
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