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ストレージ

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この記事の要点

PC・サーバーの主要パーツ: CPU / メモリ / ストレージ / マザーボード / GPU / 電源 / ネットワーク機器
CPU は Intel / AMD (x86) と ARM (Apple Silicon / モバイル / サーバ)、コア×スレッド×クロック
メモリは DDR4 / DDR5、サーバは ECC でビット化け検知
ストレージは HDD < SATA SSD < NVMe SSD (PCIe)、フォームは 2.5"/M.2
GPU は NVIDIA (CUDA) / AMD (ROCm)、AI 用途で需要急増
仮想化対応 VT-x / AMD-V は WSL2 / Docker / VM の前提

コンピュータの主要パーツ

PC・サーバーは下記のパーツで構成されます。それぞれの理解がトラブルシューティング・選定の基礎です。

パーツ	役割	選定ポイント
CPU	演算処理	コア数 / スレッド数 / クロック / TDP
メモリ (RAM)	作業領域	容量 / DDR 規格 / 速度 / ECC
ストレージ	永続保存	容量 / 速度 (HDD/SSD/NVMe) / 耐久 (TBW)
マザーボード	各部品を繋ぐ基板	チップセット / ソケット / スロット数
GPU	グラフィック・並列計算	VRAM / 演算性能 / 消費電力
電源 (PSU)	給電	ワット数 / 80 PLUS / モジュラー
NIC	ネットワーク接続	1G / 10G / 25G、Wake on LAN
ケース・冷却	筐体・温度管理	サイズ / エアフロー / 静音

CPU — 中央演算装置

用語	意味
コア	独立した処理ユニット。多いほど並列処理が速い
スレッド	論理コア。HT (Intel) / SMT (AMD) で 1 コア=2 スレッド
クロック (GHz)	1 秒間のサイクル数。シングル性能の指標
キャッシュ (L1/L2/L3)	CPU 内の高速メモリ。多いほど効率良い
TDP (W)	熱設計電力。冷却・電源容量の目安
命令セット	x86-64 / ARM / RISC-V

ベンダー	製品	用途
Intel	Core i3/i5/i7/i9 / Xeon	PC / サーバー
AMD	Ryzen 3/5/7/9 / EPYC / Threadripper	PC / ワークステーション / サーバー
Apple	M1/M2/M3/M4 (ARM)	Mac / iPad
Qualcomm	Snapdragon (ARM)	Android / Copilot+ PC
AWS	Graviton (ARM)	クラウドサーバー

メモリ (RAM)

規格	速度	登場	用途
DDR3	800-2133 MT/s	2007	古い PC
DDR4	1600-3200 MT/s	2014	現行 PC / サーバー多数
DDR5	4800-8000+ MT/s	2020	最新 PC / サーバー
LPDDR4/5	同上 + 低電力	—	ノート PC / スマホ

ECC (Error Correcting Code): ビット化けを検知・訂正。サーバー必須
Registered (RDIMM): バッファ経由で大容量化、サーバー向け
容量の目安: 普段使い 16GB / 開発 32GB / 機械学習 64GB+ / サーバー 128GB+

ストレージ — HDD / SSD / NVMe

種類	接続	速度 (Read)	用途
HDD	SATA	100-200 MB/s	大容量保管 / バックアップ
SATA SSD	SATA III	500-560 MB/s	一般 PC のシステムドライブ
NVMe SSD (PCIe 3.0)	M.2 / U.2	3,000-3,500 MB/s	高速ストレージ
NVMe SSD (PCIe 4.0)	M.2	7,000 MB/s 級	最新ハイエンド
NVMe SSD (PCIe 5.0)	M.2	12,000+ MB/s	最先端

TBW (Terabytes Written): 寿命の指標。総書込量
SLC/MLC/TLC/QLC: NAND の書込ビット数。SLC ほど高速・長寿命だが高価
RAID: 複数ドライブで冗長化（RAID 0/1/5/6/10）

マザーボード

各パーツを繋ぐ基板。重要な要素:

CPU ソケット: Intel LGA1700 / LGA1851、AMD AM5 など。CPU 世代ごとに変わる
チップセット: Z890 / B760 / X870 / B650 など。機能差がある
メモリスロット: 2 / 4 本、DDR4 or DDR5
拡張スロット: PCIe 5.0 x16（GPU）/ M.2（SSD）
フォームファクタ: ATX / Micro-ATX / Mini-ITX

GPU

ベンダー	製品	API	用途
NVIDIA	GeForce RTX / Quadro / Tesla / H100/B200	CUDA / OptiX	ゲーム / AI / HPC
AMD	Radeon / Instinct	ROCm / HIP	ゲーム / 一部 HPC
Intel	Arc / Iris	oneAPI	内蔵 GPU / ローエンド外付け
Apple	M シリーズ内蔵	Metal	Mac

VRAM: GPU 専用メモリ。ゲーム 8-16GB / AI 推論 24GB / 学習 80GB+

電源 (PSU)

ワット数: 一般 PC 550-750W / ハイエンド 850-1200W / ワークステーション 1500W+
80 PLUS 認証: 効率の指標。Standard < Bronze < Silver < Gold < Platinum < Titanium
モジュラー: 不要なケーブルを外せる。配線スッキリ
ATX 3.0 / 12VHPWR: NVIDIA RTX 4000 番台以降の新規格

ネットワーク機器

機器	OSI 層	役割
NIC	L1/L2	PC をネットワークに接続
リピータ / ハブ	L1	信号を中継・分配（古い）
L2 スイッチ	L2	MAC アドレスで宛先選択
L3 スイッチ	L3	IP でルーティング、VLAN 間通信
ルーター	L3	異なるネットワーク間を中継
ファイアウォール	L3/L4/L7	通信制限・防御
ロードバランサー	L4/L7	負荷分散

サーバーのフォームファクタ

タワー型: PC と同じ筐体。小規模オフィス向け
ラックマウント: 19 インチラック、1U〜4U。データセンター標準
ブレード: シャーシに薄型サーバを多数搭載、高密度
HCI (ハイパーコンバージド): 計算+ストレージ+ネットワークを一体化（Nutanix / VxRail）

仮想化対応

技術	提供元	用途
Intel VT-x	Intel	x86 仮想化
Intel VT-d	Intel	I/O 仮想化（PCIe パススルー）
AMD-V (SVM)	AMD	x86 仮想化
AMD-Vi (IOMMU)	AMD	I/O 仮想化
SR-IOV	PCI-SIG	1 物理 NIC を複数仮想 NIC で共有

WSL2 / Docker Desktop / Hyper-V / VMware / VirtualBox はすべて BIOS で仮想化を有効化することが前提です。

FAQ

Q: ノート PC のメモリは交換できる？
A: 機種次第。最近の薄型ノートはオンボード（半田付け）で交換不可が多い。購入時に容量を多めにしておくのが安全。

Q: SSD は何年もつ？
A: 一般用途で 5-10 年。TBW を超えると徐々に書込不可セルが増えます。SMART 値で残寿命を確認可能。

Q: GPU は AI 用に何を選ぶ？
A: 推論なら RTX 3060 (12GB) / 4070 / 5070、本格学習なら RTX 4090 (24GB) / 5090、業務用 H100 / B200。VRAM 容量が最重要。

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