Intel は 1995 年にマザーボードがどのようなものかを決定し、私たちは今もその影響を受け入れています。

デスクトップ PC を使用している場合、そのマザーボードが ATX (Advanced Technology Extended) または mATX 標準に基づいている可能性が高く、後者は基本的に短い ATX ボードです。

もちろん、世の中には SFF PC ファンがいますが、ATX の人気に匹敵するマザーボードのフォームファクターは他にありません。世界中の無数の PC ケースに採用されているデザインを思いついたインテルには感謝したいと思います。

ATX は PC ハードウェアにおける最大の成功事例の 1 つですが、1990 年代半ばのその設計は時代遅れを示し始めています。欠点はあるものの、現時点では ATX の実用的な天才に匹敵するものは他にないため、ATX の最も重要な要素は今後何年も存続する可能性があります。

Intel が推進する前は、IBM の AT と Baby AT が家庭用 PC マザーボードの標準でした。

しかし彼らは時代に乗り遅れつつあった

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ATX 以前の時代は、IBM が開拓した 2 つの標準によって支配されていました。 Intel とは異なり、IBM は AT (Advanced Technology) マザーボードのフォーム ファクターを PC 市場の標準にするつもりはありませんでした。しかし、 AT マザーボードをベースにした IBM PC は非常に人気があり、IBM がその標準の詳細な仕様を公開したため、多くの企業が IBM PC クローンを製造しました。 そうすることで、当時の PC ビルダーは、すでに使用していたケースに適合する新しいマザーボードを備えた、より高速な CPU にアップグレードできました。

IBM が 1984 年に AT マザーボードをベースにした最初の PC をリリースした後、クローン ボード メーカーはすぐにこのフォーム ファクターを採用し、わずか数年後には誰もが自分の PC に AT ボードを搭載するようになりました。しかし、AT のフォームファクタには大きな注意点がありました。単純に大きすぎるということです。 8 枚の拡張カードを収納できるスペースがありましたが、そのサイズのため、当時人気が高まっていた小型のデスクトップ ケースと互換性がありませんでした。さらに、より大きなケースであっても、AT がドライブ ベイの後ろに収まってしまい、ドライブ ベイを塞いでしまい、新しいドライブを取り付けるのがかなり面倒になってしまいます。

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IBM は、小型の XT ケースに合わせて AT の設計を縮小しましたが、多かれ少なかれ偶然に、Baby AT として知られるようになった新しいフォーム ファクターを作成しました。これらのボードは小型であり、よりコンパクトなケースに適合することができました。ドライブ ベイに関する問題の発生がはるかに少なく、1980 年代半ばの導入から数年以内に、家庭用 PC で最も人気のあるマザーボード設計になりました。

人気があるにもかかわらず、Baby AT ボードには多くの欠点がありました。たとえば、ボードに直接はんだ付けされた唯一の I/O ポートは、単一のキーボード コネクタでした。残りのポートはリボン ケーブルで接続する必要がありました。ボード上にポートが追加されると (最初はシリアル ポートとパラレル ポート、次に USB)、これらのボードはリボン ケーブルのネズミの巣と化し、ポートのインストールと追加が面倒な作業になりました。

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大型のパッシブおよびアクティブ ヒートシンクを必要とする Pentium CPU の登場と、1990 年代半ばまでに短い 30 ピン SIMM (およびその後の DIMM) に代わる長い 72 ピン SIMM (シングル インライン メモリ モジュール) メモリの台頭により、Baby AT ボードの設計は、ヒートシンクとメモリ モジュールが拡張カード スロットとドライブ ベイをブロックし、アップグレードの妨げになるため不適切であることが判明しました。 Baby AT ボードには、他にもいくつかの欠点がありました。たとえば、2 つのほぼ同一の電源コネクタがあり、間違った方法で接続するとボードが故障する可能性があること、ソフトウェアで PC をシャットダウンできないことなどが挙げられます。

Intel は、Pentium 時代の PC 用に ATX を設計しました

そして ATX は、CPU とマザーボード市場における Intel の優位性により人気を博しました。

クレジット:

Baby AT の制限により、当時世界最大の CPU およびマザーボード メーカーであった Intel (1990 年代に育った人は誰もが Pentium CPU について知っていました) が、ATX マザーボード フォーム ファクタを考案することになりました。

同社は Pentium 時代の PC 用の新しいマザーボード プラットフォームを必要としており、その目標は、拡張が容易で比較的安価に製造でき、古い標準より優れた接続サポートを提供し、現在および将来の CPU で動作する新しい標準を作成することでした。 ATX がその答えであり、多くの点で正しく機能しました。

まず、ATX は無料でオープンに実装できたため、家庭用 PC の CPU、マザーボード、チップセット分野におけるインテルの優位性と相まって、ATX の急速な普及が促進されました。台湾のマザーボード ベンダーは主に Intel CPU 用のボードを製造しており、標準が無料だったので、すぐに Intel に追随して ATX を採用しました。

ATXレイアウトも考え抜かれた設計でした。 Baby AT のレイアウトを 90 度回転させることで、Intel は CPU を電源の隣、拡張スロットから離して配置し、CPU やメモリがアドオン カードをブロックするのを防ぎました。

Intel は、メインの 20 ピン Molex プラグをボードの上部に配置しました。当時のケースではマザーボードの上に PSU が搭載されており、プラグにはキーが付いているため、間違って差し込んでボードを破損することはありませんでした。ストレージ ドライブ コネクタはドライブ ベイの近くに配置され (当時、ケースの前面には 5.25 インチと 3.5 インチのドライブ ベイがありました)、ソフトウェアまたは電源ボタンで PC の電源をオフにできる設計でした。

ただし、ATX レイアウトの最も重要な 2 つの要素は、背面 I/O パネルと拡張スロット レイアウトです。前者にはボードに直接はんだ付けされたポートが含まれていたため、ケーブルは必要ありませんでした。また、パネルには固定のポート レイアウトがなく、ボード メーカーが必要なポートを組み込むことができ、これが ATX の寿命にとって重要であることが判明しました。後者には 7 つの拡張カード スロット用のスペースが含まれており、GPU のサイズが大きくなるにつれて有益であることが判明し、あらゆる拡張規格を実装できるようになりました。

ATX は発売後、家庭用 PC の世界に旋風を巻き起こしました。 Intel は 1997 年にレイアウトの mATX バリエーションをリリースしましたが、これも非常に人気がありました。 1990 年代の終わりまでに、Baby AT はほとんど放棄され、ATX の代替品は成功とは言えず、ATX は大多数の PC マザーボードの標準になりました。

30 年以上経った今も、ATX の人気は衰えることのない柔軟な設計によって維持されています。

IBMの設計とは異なり、ATXは時代に追いついています

Dell や HP などの一部の大手 OEM PC ブランドは、長い間独自のマザーボード設計を使用してきましたが、これらの設計の多くは ATX から多くを借用しています。 DIY 市場では、ATX が王様であり、その短いバージョンである mATX は、よりコンパクトなオプションを提供します。

これに近い唯一のマザーボード フォーム ファクターは、2001 年に VIA によって開発された Mini-ITX です。ITX ボードは小型フォーム ファクターのビルドに最適な選択肢ですが、ATX ほど普及していません。また、背面 I/O パネルの位置、取り付け穴、電源コネクタなどの最も重要な ATX 機能も踏襲しています。

ATX ボードが数十年前と同じように人気がある理由は、寸法、取り付け穴、I/O パネルの位置、拡張スロットの最大数、オンボード電源コネクタの種類など、最も重要な仕様のほんの一部をカバーするレイアウトの柔軟な設計です。これは、ATX 仕様の中で当初から最も進化した部分です。

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ベンダーは、拡張スロットの数と種類 (マザーボードは ISA から PCI および AGP、そして PCIe に移行しました)、CPU ソケット、メモリ モジュール、ストレージ ドライブ ポート、内部ヘッダー、チップセット、背面 I/O の接続ポートなどを自由に選択できます。良い例は、最近開発された CAMM2 メモリ規格です。一部のベンダーは、DIMM スロットの代わりに CAMM2 モジュールを使用する通常の ATX マザーボードに取り組んでいます。これは、ATX 設計がいかに多用途で順応性があるかを示しています。

ATX の無駄のない仕様、豊富な PCB 領域、およびさまざまなチップとコントローラーの CPU とチップセットへの継続的な縮小と統合により、最新のボードは、30 年前に発売されたものと同じフォーム ファクターを持つマザーボードに、強力な CPU VRM、高速 NVMe ドライブをサポートする M.2 スロット、PCIe 拡張スロット、背面 I/O の 40 Gbps USB-C ポート、豊富なファン ヘッダー、統合オーディオを搭載できます。同じ理由で、ATX レイアウトは当面は最良の選択であり続けるでしょう。

一部の ATX 設計の選択肢は、特に GPU に関しては古さを示しています

将来的には改善されるかもしれないが、ATX はおそらく存続するだろう

ただし、ATX ハウスでもすべてが完璧というわけではありません。たとえば、数十年にわたって 7 つの拡張スロットがあれば問題ありませんでしたが、ゲーム用 GPU の急速な成長により、一部の拡張スロットは現在 4 つを占有しており、最新のマザーボードのアドオン カード スロットは以前よりも少なくなっています。多くのグラフィックス カードにはサポート ブラケットが付属しており、その重量により GPU のたるみも深刻な問題となっています。たとえば、以下に示すように、私の Sapphire Pulse RX 9070 XT にはサポート ブラケットが付属しています。

M.2スロットの問題もあります。一部のボードは 5 つ以上の M.2 スロットを備えていますが、メインのスロットは GPU スロットの真上に配置され、CPU の近くに配置され、信号の整合性が維持されます。つまり、グラフィックス カードを取り付けると、SSD がカバーされることになります。残りの部分は、多くの場合、GPU の真下の PCIe スロットの間に配置されます。これにより、NVMe SSD が高温になり、熱を抑えるためにヒートシンクが必要になる場合があります。

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また、ATX ボードは、最新のマザーボードに搭載されている多くの内部ヘッダー (USB、ファン、オーディオ、フロント パネル ヘッダー) のせいで、ケーブルの混乱に悩まされてきました。電源コネクタの状況も理想的とは言えません。ボードの上部にある CPU 電源コネクタは、PSU がケースの上部にあった時代の名残で、現代の PC の構築が必要以上に困難になっています。また、電源コネクタ、特に 24 ピンのコネクタも大きすぎます。

Intel は 24 ピン コネクタを ATX12VO 標準の一部である小型の 10 ピン コネクタに置き換えようとしていますが、この変更は一部の OEM PC 以外では注目を集めていません。最近では、Intel がさらに小型の 8 ピン コネクタを備えた ATX12VO V3 仕様をリリースしましたが、まだ初期段階であり、マザーボードと PSU ベンダーがすぐにそれを採用するかどうかは不明です。

ASUS (BTF)、MSI (Project Zero)、および Gigabyte (Project Stealth) は、コネクタをボードの背面に移動する設計でケーブルの問題を解決しようと試みてきましたが、(昔の ATX のように) 普遍的な標準がないため、これらのバックコネクト ボードは依然としてニッチであり、モデルと互換性のあるケースはほんの一握りです。現時点では、PC マザーボードの大部分は、ATX 標準と、それに付随する欠陥や制限を引き続き使用することになるでしょう。

ATX には欠点もありますが、これまでで最も成功した規格の 1 つです

ATX は完璧とは言えませんが、依然として最も人気のあるデスクトップ PC マザーボード標準であり、SFF 領域以外には本当の競合相手はいません。インテル自体もこれを BTX に置き換えようとしましたが、普及することはなく、スリム PC 用の NLX やワークステーション用の WTX など、インテルの他のレイアウトもうまくいきませんでした。

AMDも独自のDTXおよびMini-DTXレイアウトを宣伝しようとしましたが、それらはほとんどどこにも見当たりません。 ATX (XL-ATX、HPTX) に関する特大のテイクもいくつかありましたが、それらも大きく変化するものではありませんでした。

ATX は依然として最高の地位にあり、進歩の進歩によって、デスクトップ PC に必須となる将来の CPU、GPU、またはテクノロジとの互換性がないと判断されるまで、SFF マシンを選択しない限り、ATX または mATX マザーボードを中心にデスクトップを構築し続けることになります。