マザーボードとＯＳの関係

マザーボードの役目について、人に尋ねてみました。すると
”ＣＰＵの計算した結果をモニタ上に表示させたり何をさせたいかを入力する為にマウスからの情報やキーボードからの入力情報をＣＰＵが分かる言葉に置き換える等の処理を行う・・”と教えてくれました。そこで、質問です。私は、例えばマザーボードの性能を上げれば、作業が迅速になりる思われますが、こういった部分を担うのはOSの依存度が大だと認識していました・・マザーボードとOS（Windouwsなど）の相関関係みたいなものを解説していただきたいのですが・・
わかりにくい質問で恐縮です

No.3 ベストアンサー 回答者： hukuponlog 回答日時： 2007/08/29 20:40

物理的な話からすれば、CPUだけでなくハードディスク、グラフィックボード、キーボード、マウス、CD/DVD、電源など周辺機器も全てマザーボードに接続をして、制御しています。

つまりケースなんか、ただの箱に過ぎません。極端な話、むき出しのマザーボードにそれらの機器を接続すれば普通にパソコンとして使うことができます。自作の場合は、ケースに組み込む前に、その状態で動作確認をすることがよくあります。

そして、これらの制御を担当する、簡単なOS(プログラム）が最初からマザーボード上に組み込まれています。これをBIOS（バイオス）といいます。考えてみて下さい。WindowsなどのOSをインストールする前から、キーボードはちゃんと使えますよね?　ハードディスクもCDドライブもきちんと動くはずです。あれは、BIOSが制御してくれるからなのです。

>例えばマザーボードの性能を上げれば、作業が迅速になりる
その通りです。マザーボードのハードウェア的な性能、BIOSの作り方（プログラムの組み方）で、マシンの性能は変わります。例えば、メモリの利用の仕方、命令を転送する速さ（正確にはバスの幅）など、CPUが今ほど高速で無かった頃は、マザーによる速度差というのは結構大きかったのです。昔の雑誌では、マザーの性能比較実験などを盛んにやっていました。同時に、BIOSの調整というのも、必須の作業でした。「このように設定すれば速くなる!」みたいなtips記事も盛んに書かれていました。
まぁ、今はCPUが速くなったので、どう調整しても体感ができない程度ですから、面倒でやりません。

>こういった部分を担うのはOSの依存度が大だと認識
正しい部分と間違っている部分があります。ザックリと。
これは、OSそのものの進化と関わるのですが、例えばキーボードやマウスの動作命令は、元々BIOSが担うものでした。しかし、WinはOSとして動いた時点で、それらの制御を自分でやるように、BIOSから制御権を取得します。それで、Win上から、キーボードの反射速度やマウスの動作速度の制御ができるのです。この部分は、OSに依存することになりますね。

逆のケースもありました。USBが出始めの頃は、OSが対応していても、BIOSがUSBを制御できなくて（USBの生まれる前のプログラムだから）、USBマウスやキーボードは、OSをインストールするまで動かなかった時代があります。

一方、例えばWinでHDD仮想メモリの調整をするのは、Win自体の動作を速くするためです。ここはWin上から調整をしても、ハードウェアそのものの制御をしているのではなく、そのOSの動作を速くするための調整です。ハードディスクそのものの転送速度を上げているのではありません。

さらに、ちゃんとしたグラフィックボードを使っていれば、添付のユーティリティプログラムで画面描画の性能（速度）をアップすることができます。こちらも、OSとは独立して、それ独自のプログラムが直接グラフィックボードに働きかけています。（ただし、それをWin上から操作できるようにしている）

＞マザーボードとOS（Windouwsなど）の相関関係
ということで、色々な場合が積み重なっているので、簡単には説明できないのです。でも、ごくザックリと言えば、OSができることは、そのOS自体の速度を上げる調整。ハードウェアそのものの性能をアップさせる仕事はどちらかと言えば、ハード的にはマザー、ソフト的にはBIOS、ハードウェアに附属の独自ユーティリティが担う、ということでしょうか。

でも、今は最初からOSがインストールされているのが当たり前の時代ですし、先にも述べたように、CPUの性能も上がっています。また、自作以外はBIOSも最初から、適切な設定になっていることが多いので、あまり気にかける必要が無くなってきています。

No.6 回答者： tonton-tribo 回答日時： 2007/08/30 11:52

No.5の方が言っているのはオーバークロックと呼ばれているものですね。

No.5の方は見かけていないようですが最近でも自作パソコンのユーザーは良くやっている行為です。最近ではオーバークロックコンテストといって標準の動作クロックから何％のオーバークロックが出来たかを競う大会もやっています。同じCPUでの世界記録なんていうのもありますね。

ただ、メーカー製パソコンにはオーバークロックの設定が出来ないので自作ユーザー向けです。また、どうしても標準よりも発熱は増えるので動作クロックを4GHzとか5GHzにするような人は液体窒素などの特殊な冷媒でCPUを冷やしたりしています。CPUの温度が上がりすぎると壊れますからね。

ちなみに、自分もオーバークロックはやっています。今はCore 2 Quad Q6700の定格2.66GHzから25％アップの3.33GHzで使用しています。CPUの性能はクロックの向上率と同じぐらいの割合で上がるので性能も25％ぐらいの向上です。

No.5 回答者： hukuponlog 回答日時： 2007/08/30 01:47

#3です。

補足を。
そういえば、最近はあまり見かけなくなりましたが、数年前まではCPUのクロックアップということを盛んにやっていましたね。
これは、CPUを本来動作させるクロック数（例えば、2GHz）よりも速い（高い）周波数で動作させ、速度を上げるというものでした。もちろんBIOSから設定をするので、Win等のOSからは、さわれません。「どの型番のCPUなら、どれくらいまでオーバークロックできる」といった情報が、あちこちのBBSに流れていました。
私は1.2倍くらいまでクロックを上げて使っていました。これは、劇的に速くなりましたよ。ただし、リスクも大きくて発熱も凄いし、クロックを上げすぎるとオーバーヒートしてPCがダウンしてしまうこともありました。

No.4 回答者： kad 回答日時： 2007/08/30 00:35

独断と偏見による個人的意見、見当違いならごめん。

>マザーボードとＯＳの関係・・・

理論的又は物理的な話は他の先輩諸兄が説明してる通り、
相関関係も色々なので別な切り口で参考意見。

昔から「パソコンもソフト（OS)が無ければタダの箱」と言われてる、
同様「マザーボードもソフト（OS)が無ければタダの板」と言う訳で
主従関係は何とも言い難いので両方必要だし逆も真なり。

経験値として単純にPCの処理速度を優先するならOSよりPC構成（部品）
に依存すると考える、例えばWindowsカーネルによる違いはWinXPより
もかえって古いWin98の方が起動が早いと感じたりする。

要はWinXPの方が重いと思うし新しいOSが必ずしも早いとは限らない、
機能性・表現力を多様して重くなるのは便利さとの引き替えかも。

No.2 回答者： tonton-tribo 回答日時： 2007/08/29 20:31

>例えばマザーボードの性能を上げれば、作業が迅速になりる思われますが、こういった部分を担うのはOSの依存度が大だと認識していました

マザーボードの性能が実際のデータ処理速度に関係する割合は非常に小さいです。CPUやメモリなどマザーボード以外の部品が同じなら数％の差しかありません。パソコンの処理速度はCPU性能に依存する部分が非常に大きいのでマザーボードやOSはあまり影響しません。

パソコンの部品で実際にデータを処理しているのはCPUだけです。HDDはOSや各種データを記憶するもの、メモリはCPUが処理するデータを一時的に記憶しておくものです。マザーボードはこれらの部品同士の間でデータを転送するための道のようなものですね。モニターに表示させるための処理はグラフィック機能内蔵のマザーボードはマザーボード上で行いますが、3Dゲーム向けのマザーボードは別途搭載するグラフィックボードが行います。

No.1 回答者： lele00 回答日時： 2007/08/29 19:48

ご存知の様にマザーボードはＣＰＵ・ＨＤ・キーボード等それぞれのインタフェース的な役割をしています。

ＯＳとマザーボードの相関関係は、先ずシステム電源を入れた後に表示されるメーカーのロゴの部分、これはマザーボード上のＲＯＭに格納されたマイクロプログラムです。初めにここのプログラムが起動します。ここが壊れてしまうとシステムは全く起動しなくなりますので、ほとんどパソコンの買い替えになります。マイクロプログラムは、ブートストラップローダーとも言い、ＯＳを起動するプログラムです。ここにＨＤのＯＳを起動させる情報が格納された部分を読みに行く命令が書かれており、Windowsが起動する事になる分けです。
今のパソコンの動作速度を下げている部分の多くはＨＤです。
いくら早いパソコンでもＨＤの読み書きの速度の方が遅いために早く感じません。WindowsはＨＤに記録されていますから、ＨＤを使わずにシリコンディスク等を使用すると、起動ボタンを押してからほぼ瞬時にシステムが起動する様です。