パソコンのインタフェース

パソコンに周辺機器を接続するための内部・外部インタフェースについて解説します。 インタフェースの知識は、さまざまな拡張や周辺機器の選択に必要不可欠です。 (このページは予告なく変更されます。) ご要望はこちらまで

インタフェースとは?

パソコンの世界での「インタフェース」は、ユーザーインタフェース(User Interface、別名Man Machine Interface、Human Machine Interfaceなどとも呼ばれる) または内部・外部インタフェース(周辺機器とパソコン本体を接続するための各種ポート・端子類)を示します。前者は、パソコンを操作するために使用する機器(キーボード、マウス、モニターなど)やソフト部品(アイコン、ウインドウ、ポインターなど)の総称で、操作性そのものを意味します。(詳しくは、ユーザーインタフェースを参照してください。)
ここでは、後者の周辺機器接続用インタフェースについて解説します。
 
インタフェースの種類

パソコン本体(ケース)の外から見える部分にあるポートを外部インタフェースといい、プリンター、キーボード、マウス、スキャナーなどの外付け周辺機器を接続する。ケース内にありHDDやCD-ROMなどの内蔵機器を接続するポート・端子を内部インタフェースという。周辺機器を接続する際にはまず、そのパソコンがどのインタフェースを持っているか、およびそれぞれのポートの数と空数を把握しておく必要があります。例えば、最近の多くのパソコンはUSBポートが2個(ノート型では1個)装備されています。USB接続のキーボードとプリンターを使用すると空はありません。この場合、USB接続用のスキャナーを購入する際にはUSB-HUBを追加購入しなければなりません。さらに、ポート数は十分でもシステムの設定や相性により使えない場合もあります。また、デジタル入力機能をもつ高品質なモニターを購入しても、デジタルVGA出力インタフェースを持たないパソコンでは、当然ながら従来どおりのアナログ接続を行うしかなく、モニターの能力を最大限に生かすことはできません。このように、インタフェースの知識は、パソコンを拡張したり、オプションや周辺機器の能力を最大限に発揮させ間違った投資や余計な投資を防ぐために不可欠なのです。
次に、現在のパソコンで使用されるインタフェースについて記述します。

 

インタフェース

通信速度、対応機器など

シリアル(RS-232C) 低速非同期通信用インタフェース。現在では一部のTA、ルーター、デジカメなどが対応。
パラレル(プリンター) ECPモード:2Mbps。ピリンター、スキャナ、デジカメなどの接続用低速インタフェース。
USB 1.5〜12Mbps、最大480Mbps(2.0)。シリアル、パラレルに代わる周辺機器用インタフェース。
VGA(モニター) モニター用アナログポート。
PS/2 マウス PS/2 マウス専用ポート。
PS/2 キーボード PS/2 キーボード専用ポート。
サウンド入出力 ライン入出力、マイク入力、他に(光)デジタル入出力を装備するものもある。
MIDI/GAMEポート MIDI対応シンセサイザーやジョイスティックなどを接続する統合インタフェース。
モデム入出力 内蔵モデムの電話線入出力ポート。(分岐コード付きで出力ポートは無いタイプもある。)
10 iLINK(IEEE1394) 100/200/400Mbps。高速通信インタフェース。デジタル機器や大容量データ転送用。
11 LAN LAN接続用ポート。ビジネスモデルでは標準装備されている場合が多い。
12 PCMCIA(PCカード) ノートパソコンの標準インタフェース。(TYPE I,II,III あり。) デスクトップにも装備される。
13 IrDA(赤外線通信) 115.2Kbps〜1.152/4Mbps。ワイヤレス通信(PC、キーボード、マウスなど)の接続用。
14 SCSI 10〜320Mbps(Ultra 320 SCSI)。対応機器も多い高速インタフェース。

15
AGP
2x:533Mbps,4x:1066Mbps。グラフィックアクセラレータカード用スロット。
16 PCI 32bit/33MHz:133Mbps,64bit/66MHz:533Mbps。デスクトップ型の標準カードスロット。
17 ISA ISA対応低速オプションカード接続用スロット。最近はPCIに代わりつつある。
18 IDE/ATA 33/66/100/133(最大Ultra ATA/133MB/s)。内蔵HDD、CD-ROMの接続インタフェース。
19 シリアルATA 1.5Gbps(約190MB/s)、3Gbps(380MB/s)〜。Ulta ATA のシリアル版。今後の主流。

メーカー製のデスクトップ型パソコンの多くは、1〜9、15〜18は標準装備されている。17は、徐々に使われなくなってきており装備されない製品も増えている。価格が上昇するに連れて、他のオプションが追加されていく傾向がある。SCSI(14)は、ショップブランド品を除き、ほとんどのメーカー製パソコンでは装備されない。
ノート型では、同時に使用できるカードスロット(12)は通常2枚分に限定される場合が多い。しかも、USBポートもマウスで使用すると空がなくなるため、周辺機器を購入する際には特に注意しよう。(異なるインタフェースの変換デバイスも販売されている。)

インタフェースと周辺機器
周辺機器には2つのインタフェースに接続可能なものがある。例えば、最近のプリンターはパラレル接続用、USB接続用のインタフェースを持つものが増えてきた。例えば、スキャナーなどは、基本性能は同じでも、USB、SCSI、パラレルの接続インタフェースにより機種と価格を変えているメーカーが多い。パラレル用は安価だが転送速度が遅い。SCSIは速いが、カードを追加しなければならない。CD-Rなども内蔵用IDE、内蔵用・外付け用SCSI、パラレル、さらに最近ではiLINK接続用まで販売されている。一般には、速いインタフェースを使った機器やオプションほど価格も上がり、性能もよくなる。(ただし、製品名の一部を変えてインタフェースの種類を区別しているものは、転送スピード以外の性能は変わらないものが多い。たとえば、「XXXX-U」、「XXXX-S」など。) 以下、インタフェースについて補足しておきます。

○USB

最近のパソコンのほとんどはUSBインタフェースを標準装備している。Windows XP からUSB2.0が標準対応となった。従来のUSB1.0と互換性を保ち、最大転送速度を480Mbpsまで向上させている。また、安定した転送レートを保証しているため、今後、高速通信が必須のデジタルビデオなどの機器への対応も期待されている。 したがって、「SCSIインタフェース無し、USBポート付き」のパソコンを使用しているなら、周辺機器はまずUSB対応のものを検討すべきでしょう。ただし、USB2.0対応の製品ラインは、増えつつありますがまだまだ満足行くものではありません。また、内蔵用機器(HDD、CD-R/RW、DVD-ROM/RAMなど)を追加する場合には、IDE(Ultra ATA)接続のものを選ぶことになるでしょう。

なお、USBキーボードを使用する場合はBIOSの設定が必要なこと、使えないキーがあることに注意してください。また、ポートの形状が2種類(タイプA,B)ありますのでケーブル購入の際に注意してください。

○SCSI

SCSI にも、SCSI-1 から Ultra 320 と呼ばれる最高速のものまで数種あります。(対応機器は少ない。)つまり、高速だと考えてSCSIカードを購入してもカードがSCSI-2までの転送速度にしか対応していないと、USB1.0 とあまり変わらない、ということになります。また、高速規格のSCSIカード を装備しても接続機器がSCSI-2にしか対応していなければ、宝の持ち腐れということになります。つまり、USBの転送速度では不可能な高速処理を行うためには、高速・高額のSCSIカードと対応する高速・高額の機器を購入しなければならない、といえます。例えば、本格的なビデオの編集(ノンリニア編集)などには、以前のローエンドパソコンで内蔵されている ATA/33、66程度のIDE-HDDではまず対処できません。SCSIカードと10000rpmを超える最高速のSCSI-HDDか専用のHDDを組み合わせなければなりません。(もちろん、これで十分ではなく、ビデオキャプチャーカードやCPU、メモリーなども高グレードのものが要求されます。)つまり、SCSIカードと接続する機器の両方の仕様が合致していることを確認して購入してください。(高速SCSIは高い。)
また、ポートの形状も数種類存在し、ケーブルの長さや接続機器数も制限されます。ケーブルを購入する際に注意してください。

○IDE/ATA

今後は、高速の Ultra ATA/130 対応の製品も増えてくるでしょう。問題はあるにしても、今後数年間は、Utra ATA が WindowsパソコンのIDE機器の標準インタフェースとして存続すると考えられます。ベンチマーク・プログラムを使って処理速度を確認し維持していくよう心がけましょう。
一般のデスクトップ・パソコンは4台までのIDE機器が接続できる仕様になっています。(製品仕様を確認してください。) このうち、IDE1のマスターデバイスにHDDが、IDE2のマスターデバイスにCD-ROMなどが接続されているはずです。したがって、後2台の機器をスレーブデバイスとして接続できる可能性が高い。(スペースが狭くて不可、IDE2が不可、といったケースもあるかもしれません。こうした情報は製品カタログには掲載されていないので調査してみる価値がある。) つまり、標準のインタフェースで、HDDx1台とCD-Rなどの機器が1台、追加できるはずなのです。これを知らずに、外付けの機器を購入してスペースを無駄にする場合もある。

○iLINK、FireWire(IEEE1394)

圧倒的に高速のインタフェースであり本来はもっと普及してよいのですが、対応機器が少ないこともあり、伸び悩み状態が続いています。最近のデジタルビデオカメラでは標準装備されているものが多く、パソコンもそろそろ装備しているモデルが増えてきました。対応するHDDなどの周辺機器も今後増加するでしょう。今後コンピュータの世界で主要なインタフェースとなるのかどうか見守っていきたいところです。デジタルビデオカメラを持っているユーザーにとっては、魅力あるインタフェースと言えるでしょう。
 
インタフェースのまとめ
○USB2.0への移行

今後、内臓機器は高速ATAへ、外付けの周辺機器は USB へと統一される方向にある。今後パソコンや周辺機器を購入する場合は、それらの対応を確認しよう。

○メディア用インタフェースの普及

大容量の映像の処理に適した IEEE1394 が標準装備されている機種も増えている。デジタルビデオのユーザーは利用してください。