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パソコンを納得して購入するには、インターフェースの知識が必要です。インターフェースがわかるとパソコンの使い方が広がります。

 

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カスタマイズ・ナビ(パソコン・パーツ知識)インターフェース

インターフェースとは

インターフェースという言葉は多様な意味で使われますが、「外部と接続するための媒介」と理解してください。ここで説明するインターフェースとは、パソコン本体と周辺機器、またはネットワーク間のデータのやりとりをする部分のことをいいます。一般的には接続端子やネットワークだったり、拡張カードによる機能の追加のことを指します。

拡張スロットのインターフェース

PC内部/拡張スロット
「拡張スロット」に「拡張カード」を差し込むことで、パソコンに機能を追加できます。これらのカードを総称でインターフェースカードと呼ばれます。もちろん、外付けであってもインターフェースといいます。デスクトップ機の拡張に使われるのはPCIスロット。
拡張カードで接続端子を追加したり、テレビチューナーカードを搭載したり、サウンドカードを搭載して音質を上げたりと、パソコンの活用幅を広げていけます。グラフィックカードもこの種類になります。

パソコンの種類によって拡張スロット数が決まっているので、たくさん搭載できるパソコンほど、「拡張性があるパソコン」といいます。拡張性があるパソコンほど、それなりのスペースが必要なので本体サイズが大きくなります。

Express Cardスロットで拡張
ノートパソコンはExpress Cardスロットで機能を拡張。それ以前ではPCカードスロットが採用されていました。

ノートパソコンの機能拡張カード、Express Card

Express Card/34
ノートパソコンのExpress CardスロットにExpress Cardを搭載することで、機能やインターフェース(接続端子)の追加ができます。デスクトップパソコンでいうと拡張カードを搭載するようなものです。(デスクトップでは内蔵型となっています。)サイズ幅34ミリのExpress Card/34に対応。サイズ幅54ミリでL字型のExpress Card/54の規格には未対応


周辺機器と接続する端子

周辺機器と接続する端子もインターフェースと呼びます。プリンターやUSBメモリ、外付けドライブ等様々な機器と接続できます。もっとも使用頻度が高いのがUSB端子でしょう。

USB端子(USB2.0)

USB外付けドライブやマウス、プリンターなど多くの周辺機器とつなぐことのできる端子です。単純にUSBと呼ばれていますが規格はUSB2.0で、480Mbps(1秒間に60MB)の転送速度。旧規格であるUSB1.1と互換性を持ちます。当然速度を出すには、つなぐ周辺機器がUSB2.0仕様でなければなりませんが、今売られている物はほとんどUSB2.0対応です。パソコンの電源が入ったまま、ケーブルを抜き差しできる「ホットプラグ」に対応しています。
USB1.1仕様の周辺機器をつなげた場合の速度は、USB1.1のままです。

USB1.1

USB1.1は12Mbps(1秒間に1.5MBの転送速度)と低速で、あまり大容量でないデータのやりとりをするための規格。(Lowスピードで1.5MB/1秒間、フルスピードで12MBの転送速度)。主にマウスやプリンターをつなぐのに活用します。現在は主流がUSB2.0になっているので、USB1.1は古いパソコンによくみられる規格です。

Power Share USB仕様について

Power Share USB仕様なら、Windowsを立ち上げなくてもUSB経由の充電が可能です。携帯電話やオーディオプレイヤーなどUSB経由で充電をするケースが増えた現在では便利な機能です。

eSATA端子

eSATAの写真eSATA(External Serial ATA)は、直訳すると「外部SATA」になりますが、内蔵ハードディスクをつなぐSATA規格をそのまま外部用にしたものです。主に外付けハードディスクの接続に使われる高速インターフェースです。

これまで、外付けハードディスクの接続にUSB2.0やIEEE1394が使われてきましたが、これらはUSB2.0で60MB/sの転送速度、IEEE1394aで50MB/sです。ところがSATA規格のハードディスクのは、前SATA規格で150MB/s、主流のSATA2では300MB/sの速度を持っています。

つまりUSB2.0でつなぐと、SATA2の転送スピードなら20%しかでません。現在のハードディスク速度ではUSB2.0もIEEE1394aも低速なのです。そこで外付け用に開発されたのがeSATAです。

電源が入ったままケーブルを抜き差しできる「ホットプラグ」に対応しており、ケーブルは最長2mまでとなっています。内蔵型ハードディスクにつかわれるSATAケーブルと誤接続しないように、eSATAケーブルはコネクタ形状が異なります。内蔵用SATAはL字型コネクタ、外付けのeSATAはI字型コネクタです。

IEEE1394

現在、IEEE1394とだけ表記されているのは「IEEE1394a」のことです。最初のIEEE1394に改良が加えられ、差別化するためにaが付けられました。完全な互換性があるので「現在のIEEE1394=IEEE1394a」と認識ください。
転送速度は400Mbps、デイジーチェーンという機能があり、複数の周辺機器を数珠つなぎのように並列接続が可能。つまり、ハブで分配せずとも1つの端子で複数接続できます。パソコンを含み17台まで並列接続が可能。

IEEE1394a (4ピン タイプ)

IEEE1394-4ピンタイプビデオカメラとの接続はこのIEEE1394であることが多く、動画を取り込むために必要になる端子です。「IEEE1394a」と呼ばれることもありますが同じことです。(転送速度が2倍のIEEE1394bという規格があるので、区別化のためにIEEE1394aと呼ぶことがある。)
オーディオ業界で呼ばれる「DV端子」、Apple社が呼ぶ「Firewire」、ソニーが呼ぶ「i.Link」はこのIEEE1394のことです。
転送速度は400Mbps(1秒間に50MB)で、数値上ではUSB2.0よりも若干遅くなります。しかし、USB2.0とは違いCPUに負担をかけずに転送できるため、実効速度は同じくらいといわれます。
パソコンの電源が入ったまま、ケーブルを抜き差しできる「ホットプラグ」に対応しています。4ピンのIEEE1394は、6ピンのようにこの端子からの電源の供給はできません。だだし、4ピンと6ピンとは互換性があります。

IEEE1394a (6ピン タイプ)

IEEEE1394-6ピンタイプIEEE1394の6ピンタイプは、この端子からの電源の供給が可能です。4ピンタイプは電源の供給ができません。

IEEE1394b

IEEE1394aの2倍の転送速度「800Mbps」。高速ですがほとんど普及していません。端子の形状は異なりますが、IEEE1394aと互換性があります。

※転送速度は理論値。

外部モニタ出力のインターフェース

デスクトップパソコンでは必須ですが、ノートパソコンでも外部液晶モニタへの接続ができます。ここのインターフェースは映像出力端子になります。アナログとデジタル出力が存在します。

ノートのVGA端子(別名:D-Sub15)

D-Sub15ピン外部の液晶モニタへ出力できます。画面サイズの小さいノートでも大画面で表示することが可能になります。アナログ接続になるため信号の経由は「デジタル信号→アナログ変換→デジタル信号」となり、もとのデジタル信号のままの出力になりません。デジタル接続のDVIやHDMI、Display Portよりも画質が劣ります。

デスクトップのVGA端子(別名:D-Sub15)

アナログ端子(VGA)オンボード液晶モニタへ出力する端子です。アナログ接続になるため信号の経由は「デジタル信号→アナログ変換→デジタル信号」となり、もとのデジタル信号のままの出力になりません。デジタル接続のDVIやHDMI、Display Portよりも画質が劣ります。

グラフィックカードの搭載
グラフィックカード▲グラフィックカードを搭載したパソコンの例
グラフィックカードを搭載することでグラフィック性能がアップするだけでなく、DVI端子やHDMI端子の接続が可能になり、モニタへのデジタル出力できます。(※端子の種類はグラフィックカードによって違いがあります。)
グラフィックカードを搭載したときのモニタ接続は、グラフィックカードに付いている端子と接続します。2台のモニタへ同時出力する(デュアルモニタ)なら、グラフィックカードは必須となります。

DVI端子【Digital Visual Interface】

DVIDVI端子はそのままデジタル信号を出力できるので、データに劣化がありません。DVI端子には「DVI-D」と「DVI-I」の2タイプあります。解像度が2560×1600のような大画面30インチモニタとつなぐ場合は「デュアル リンクDVI」が必要になります。

DVI-D

「DVI-D」はデジタル専用の端子です。DVIだけの表記がされている場合、DVI-Dというのがほとんどです。現在の主流です。
DVI-D

DVI-I

「DVI-I」はアナログ・デジタル兼用で、変換プラグを使用することでアナログ端子のモニタとつなぐことができます。
DVI-I

デュアル リンクとは

DVIおよびHDMIは、TMDS方式という方法でデジタル信号を伝送しています。この信号の伝送路をTMDSリンクといいますが、2本の伝送路を用意したものがデュアルリンク、1本がシングルリンクです。
シングルリンクでは、解像度がWUXGA/1920×1200)までの出力。それを越える場合はデュアルリンクが必須となります。ですからそれ以上の高解像度モニタと接続するには、デュアルリンクが必要です。
ちなみに、シングルリンクで1920×1200を越えるモニタと接続した場合、画面表示はしますが1920×1200までの表示になります。

上で、デュアルリンクとシングルリンクの端子図を出していますが、グラフィックカードのなかにはデュアルリンクの端子をしていながら、シングルリンクというのもあります。この辺は、端子だけで判断しない方がいいでしょう。
また、せっかくデュアルリンクのグラフィックカードでも、接続ケーブルがシングルリンク用だと、シングルリンクになってしまいます。

DVIケーブル これはDVI-Dのシングルリンク用ケーブル。真ん中のピンが抜けているので判断できます。これではデュアルリンクのグラフィックカードと接続しても、シングルリンクにしかなりません。

HDMI端子

HDMI「DVI」をベースに設計された規格。液晶モニタへのデジタル出力できます。1本のケーブルで映像データ・音声データ・著作権保護の制御信号をまとめて転送することができます。

Display Port端子

ディスプレイポートDVI端子の後継として、業界団体VESAが定めているディスプレイ端子。特徴はHDMIと同じで、1本のケーブルから映像・音声・制御信号を転送できます。

DVI端子はサイズが大きいため、ノートパソコンなど小型の電子機器には搭載しづらく、より小サイズの端子として登場しました。HDMIとは違い、使用ライセンス料は発生しないので、デジタル機器メーカーは生産コストを抑えられます。

※HDMI端子が主流になりつつあります。

音声に関するインターフェース

S/P DIF(光デジタル音声端子)

S/P DIF音声信号をデジタル出力する規格。ケーブルには光ファイバーを使うことから光デジタル音声と呼ばれます。SonyとPhilips社が共同開発したデジタル・インターフェースなので、S/P DIF。

多チャンネル対応のオーディオ端子について

多チャンネル対応のオーディオ端子7.1chスピーカーに対応したオーディオ端子。
端子の数が多くてややこしいですが、分かりやすく色分けされています。 それぞれの端子の役割は以下の通りです。

白い端子 サイド・スピーカー用 ※スピーカー接続用端子
※通常のステレオ・スピーカーと接続する場合は、緑の端子のみを使う。
※5.1chスピーカーと接続する場合は、白い端子(サイド・スピーカ用)以外の3本と接続。
黒い端子 リア・スピーカー用
オレンジ色の端子 センター/サブウーハー用
緑の端子 フロント・スピーカー用
水色の端子 ライン入力 ※ミニコンポなどオーディオ家電と接続。
ピンクの端子 マイク入力 ※マイクと接続します。

※オーディオ家電のライン出力端子と、パソコンのマイク入力端子とつないで音声を取り込む場合、必ず「抵抗入りのケーブル」でつなぎましょう。 ライン出力は信号レベルがマイク入力より遥かに高いので、通常のケーブルではパソコンにダメージを与えることになります。

有線ネットワークのLAN端子

LAN端子(100BASE-TX)

LAN端子インターネット接続、PC同士をネットワーク接続するポートです。
このは「100BASE-TX」で、Fast Ethernetと呼ばれる有線LANです。通信速度が100Mbps(1秒間に12.5MB)で、カテゴリ5というLANケーブルが必要です。 インターネット使用では充分な通信速度ですが、PC間やサーバー間での転送には低速です。

ギガビットイーサーLAN端子(1000BASE-TX)

LAN端子インターネット接続、PC同士をネットワーク接続するポートです。
このは高速規格「1000BASE-T」です。 Gigabit Ethernet (ギガビットイーサーネット)とも呼ばれます。
通信速度が1000Mbps(1秒間に125MB)で、カテゴリ5というLANケーブルが必要です(推奨されているのがエンハンストカテゴリ5です)。また100BASE-TXと互換性があります。 インターネット利用では必要以上の速度ですが、家庭内ネットワークを組むなら大容量データを転送するため、必須となります。

モデム端子

アナログ回線用モデムとつないでナローバンドのインターネットができます。現在は搭載しない製品が多くなっています。国際標準規格「V.92」のモデムなら、ダウンの通信速度が最高56kbps、アップで最高48kbpが可能です。インターネット接続中に電話を受けることができ、通話が終了すると同時にインターネットができる状態に復帰するため、再びダイヤルアップ接続しなくて済みます。

外付けドライブやマウ外部SATA」。

ワイヤレス・ネットワーク

無線LAN(ワイヤレスLAN)

無線でインターネットができます。ワイヤレスLANを使うにはアクセスポイント(親機)と無線LANクライアント(子機)が必要になります。配線がない分すっきりしていますが、光ファイバーを導入している環境では快適スピードの恩恵に与れない場合もあります。ノートパソコンで家の中を移動して使うことが多い、配線がどうしてもじゃまくさいというなら選択の余地ありです。

Bluetooth

Bluetooth(ブルートゥース)は、対応周辺機器を無線で接続する規格。2.4GHzの周波数帯を用いてデータのやり取りが行われます。対応周辺機器には、キーボード、マウス、プリンタ、ヘッドセットなどがあります。
アダプタ(Bluetooth送受信機)ひとつで、複数の対応周辺機器と無線接続することが可能。接続端子の少ないノートパソコンや遠距離の配線はわずらわしいと思うなら活用できます。アダプタはUSBタイプや内蔵型のものがあります。

※ワイヤレス・ネットワークについては、このコンテンツで詳しく解説していきます。

端子以外にインターフェースと呼ばれるもの

インターフェースは幅広い意味で使われるので、次のようなものもインテーフェースと呼ばれます。

3.5インチベイ用インターフェース

ひと昔、フロッピーディスクドライブを搭載するためのベイ(エリア)でしたが、今はフロッピーの重要性はなくなってきています。しかし、フロッピーディスクドライブにメモリカードリーダーを収めた製品や、マルチ用のメモリカードリーダーも搭載できるようになっています。
3.5インチベイ用インターフェース
▲自作PCの3.5インチベイに取り付けた、メモリカードリーダ

テレビ録画機能を追加

外付けおよび内蔵テレビチューナーカードを追加することにより、パソコンでテレビを視聴したり、録画できます。従来のアナログ放送と、これから主流の地上デジタル放送とがあります。アナログ放送のテレビ番組なら自由に録画、編集、複製できますが、2011年にアナログ放送は終了します。地上デジタル放送は、非常に厳しいコピー制限があるので複製に回数が決まっています。
キャプチャ機能があれば、ビデオカメラ、VHSビデオデッキなどの機器と接続し、動画のデータをパソコンに取り込むことができます。しかし地上デジタル放送の録画はコピーガードのためできません

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※DELLは、「顧客満足度調査 2019-2021年 デスクトップPC部門3年連続1位」 ※出典-日経コンピュータ 2020年9月3日号より

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