フロントサイドバス

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フロントサイドバス (Front Side Bus , FSB) は、CPUバスの一種で、x86がシステム(ノースブリッジ)側と2次キャッシュ側にそれぞれCPUバスを持った際に、システム側のバスを指して命名された。

概要[編集]

システム(ノースブリッジ)側と2次キャッシュ側にそれぞれCPUバスを持つ形態はPentium Proであらわれたが、Pentium Proでは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。この設計により、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。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。

フロントサイドバスという呼称はPentium IIに初めて用いられた。2次キャッシュ側をバックサイドバス(Back Side Bus, BSB)と呼んだ。システム側をCPUの正面と捉えた場合、ブロックダイアグラム上ではCPU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。

なお、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(その名前では呼んではいないがPentiumProと)、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ネームCovingtonであった上記初期のCeleronを含まないCPUである。

その後、フロントサイドバスという名称は広く普及し、AMDも、同様のバス構造を持つ自社製品のバスをフロントサイドバスと呼んでいる。

さらには、CPUバスの意でフロントサイドバスという語を使う者や、あきらかに誤用だがベースクロック周波数(元々はFSB周波数と同じだった(後述))を指して「FSB」と言う者などもいる。

登場時のフロントサイドバス周波数はデータ転送クロック周波数と同義であった。しかしPentium4以降、Quad Pumpedと呼ばれる4倍速転送が使われるようになり、本来のバス周波数の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。このことによってフロントサイドバス周波数の定義が更新されたため、本来のバス周波数を指すレトロニムとして「ベースクロック」が用いられるようになった。

FSBとメインメモリの速度バランス[編集]

FSBはPCにおいて最も重要なバスの1つではあるが、FSBの帯域が広くとも、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[編集]

Nehalemマイクロアーキテクチャからは、バスではなくQPIという接続規格でCPUとそれににつながる要素間が排他的に直接接続されるようになり、以降のx86アーキテクチャを持つCPUからフロントサイドバスは消滅した。

関連項目[編集]