フロントサイドバス

フロントサイドバス (Front Side Bus , FSB) は、インテル製CPUのうち一部の製品が持つ、CPUバスの1種である。左記の一部製品はパーソナルコンピュータに採用されることが多く、インテル製CPU搭載のパーソナルコンピュータが広く普及するに伴い知られるようになった。

概要

Pentium IIに初めて用いられた。Pentium IIプロセッサは、従来のCPUバスとは独立した、2次キャッシュメモリを接続する専用バスを別途持っている。Pentium IIプロセッサは、2次キャッシュメモリへのアクセスと、メインメモリなどへのアクセスを、CPUバスで共有しないことで性能を高めたとしている。それ以前のPentiumプロセッサなどでは、2次キャッシュメモリも（ひとつしかない）CPUバスに接続されていた。CPUの内部で2次キャッシュメモリのみを接続しているバスは、バックサイドバス(Back Side Bus, BSB)と呼ぶ。CPUバスをCPU自体から見て正面と捉えた場合、ブロックダイアグラム上ではCPUコアに対称の、いわば背面に相当する位置に描かれるからである。バックサイドバスの誕生で2次キャッシュメモリのアクセスが取り除かれたCPUバスは、従来からのCPUバスと機能的に区別するためにフロントサイドバスと名付けられた。

この2つのバス構造はPentium IIの前駆となったPentium Proも同じ形態であったが、Pentium Proのそれをインテルは2つの独立したバス、デュアルインディペンデントバス(Dual Independent Bus, DIB)と呼んでいた。また、Pentium IIから2次キャッシュメモリを省いた構造であった初期のCeleronプロセッサには必然的にバックサイドバスが無く、そのためそのCeleronプロセッサのCPUバスはフロントサイドバスとは呼ばない。

フロントサイドバスを持つCPUは、Pentium IIプロセッサ以降の開発製造品で、そのうち開発コードがCovingtonであった上記初期のCeleronを含まないCPUである。DIBをFSBとBSBに名称細分化したと捉えれば、これにPentiumProを加えることができる。

その後、フロントサイドバスという名称が広く普及したことで、CPUバスの中の一形式に過ぎないフロントサイドバスをCPUバスと同義として誤用する人もいる。また、インテルのみならずAMDなどのCPUメーカーでも、同様のバス構造を持つ自社製品のCPUバスをインテルに倣ってフロントサイドバスと名付けることも行われた。

登場時のフロントサイドバス周波数はCPUのベースクロックと同じであった。しかしPentium4以降、Quad Pumpedと呼ばれる技術が登場し、1クロックで4倍の信号を送れるようになり、ベースクロックの4倍の周波数をフロントサイドバス周波数として表記するようになったため、同じではなくなった。

FSBとメインメモリの速度バランス

FSBはPCにおいて最も重要なバスの1つではあるが、FSB帯域が広くとも、メインメモリの帯域が狭い場合はそれがボトルネックとなる。

• 例：CPU Core 2 Duo E4300 メインメモリ : DDR2 533MHz シングルチャネル

上記の構成を採る場合、CPUのFSB帯域幅は6.4GB/s、メインメモリの帯域幅は4.26GB/sとなるため、メインメモリがボトルネックとなる。システムがデュアルチャネルに対応しており、それを有効にした場合、メインメモリの帯域は8.52GB/sとなり、CPUの速度を最大限活かすことが出来る。

• 例：Core2Extreme QX9770のFSB帯域は12.80GB/sである。CPUの最大速度を活かすには、FSB1066MHzではPC2-4200のデュアルチャネル、FSB1600MHzクラスでは帯域幅が12.80GB/sとなるDDR2-800(PC2-6400)のデュアルチャネルやDDR3-1600(PC3-12800)を最低限用いる必要がある。

又メインメモリは、（CPUのみならず）グラフィックボードやHDD等のデバイスともDMA転送を行う為、一般的にはFSBよりも帯域幅が必要であると言われる。この為PCとして総合性能を追求する場合は、CPUのFSBより1ランクだけ帯域幅の広いメインメモリが選択される事が多い。

終焉

前述の通り、メインメモリの帯域が狭い場合ボトルネックとなるため、これを解決する形でインテルはQPIを開発しNehalemマイクロアーキテクチャから採用され、これに置き換える形で廃止された。

関連項目

• QPI
• HyperTransport