PC/104

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PC/104 (または PC104 )とは、組み込みコンピュータの仕様である。 「PC/104 コンソーシアム」が管理していて、フォームファクタバスの両方が定義されている。 PC/104 は、極端な環境下でも確実なデータ収集が可能である特殊な組み込みコンピュータ環境に向いている。 このフォームファクタは民生品として市販されているので、「特別仕様の頑丈なシステム」が必要となった場合でも、数ヶ月もかけて設計したり書類仕事をしたりしなくても済む。

現在 PC/AT互換機で主流である PCI バスを採用した一般的な ATX のフォームファクタとは違って、 PC/104 のフォームファクタにはバックプレーンが無い代わりに、積み木のようにモジュールをスタックする(積み重ねる)ことができる。 バスをスタックしたものは、典型的な PC よりも当然丈夫である。 各モジュールの隅にある取り付け穴とスタンドオフで、ボード同士が固定されるからである。

フォームファクタに適合したボードの標準的なサイズは 90.17 × 95.89 mm ( 3.55 × 3.775 インチ)で、高さはコネクタの境界で概ね制限される。 高さ領域の制限は、隣同士のモジュールが干渉しないことを保証するものである。 多くのベンダーでは、これらの設計制約に従いモジュールのスタックを保証しているが、フォームファクタ要件を無視したモジュールも珍しくはない。

典型的なシステム(スタックとも呼ばれる)は、マザーボードA/D変換器汎用入出力モジュールなどから構築されていて、その他用途に合わせて GPS 受信機や、無線LANコントローラや、USB コントローラが含まれることもある。

フォームファクタ[編集]

PC/104[編集]

1992年に最初に発表された PC/104 コンピュータバスは、104 ピンで構成されている。 これらのピンには ISA バスで使われているすべての通常信号が含まれ、バスの整合性を保証するためにグランドピンが追加されている。 信号のタイミングと電圧は ISA バスと同じで、最低電流要件も同じである。

PC/104-Plus[編集]

PC/104-Plus フォームファクタでは、 PC/104 の ISA バスに PCI バスが追加された。 この名称は、PC/104-Plus モジュールが PC/104 コネクタ (ISA) に プラス して PCI コネクタを持つことに由来する。 PC/104-Plus の設計上での懸案事項の一つは、ボード上でバスコネクタが大きな面積を占めてしまっていることである。

PCI-104[編集]

PCI-104 フォームファクタでは、ISA コネクタを廃止して PCI コネクタだけとし、ボード上の空きスペースを増やすことにつながった。 大多数のボードはまだ ISA ベースの PC/104 を使っていて、PCI-104 とは互換性が無い。

スタック[編集]

PC/104 や PC/104-Plus や PCI-104 のモジュールで構築したシステムは、よく「スタック」と呼ばれる。 多くのスタックでは、すべて同じフォームファクタのモジュールだが、PC/104-Plus モジュールのスタックに PC/104 モジュールが含まれていることも珍しくはない。

周辺機器のコントローラ役として、各スタックには最低一つのマザーボードか CPU が含まれていなければならない。 そのマザーボードは、標準的な PC 用のインターフェイス(キーボードやマウスやシリアルポートなど)を備えていることが多いので、シングルボードコンピュータ (SBC) と呼ばれることもある。 このコントローラは、すべての拡張モジュールで使われている信号バスをサポートしていなければならない。 しかし、周辺カードがその制御に別のマザーボードを必要とせずに独立して機能することもできる。

ひとつのシステム内に共存できる PC/104 カードの枚数には、厳密な制限はない。しかし、多くのモジュールが追加されるとスタックした高さが大きくなり、信号要件を維持できないかもしれない。 PC/104 スタックには通常、PC/104 のマザーボードコントローラがある。 PC/104 の周辺カードは、CPU のどちら側に装着しても構わない。

PC/104-Plus を含むスタックは、PC/104-Plus のマザーボードコントローラが制御しなければならない。 スタック中の PC/104-Plus 周辺カードの数は、 4 枚(コントローラを含めずに)を超えてはならない。 システム中の PCI 機器は 4 台まで、という PCI 規格によるものである(ブリッジデバイスを使えばもっと増やせる)。 PCI-104 スタックにも同じ制限が課せられている。

PCI バスコネクタを使う(PC/104-Plus または PCI-104 モジュール)時は、PCI バスの信号要件を満たすよう、すべての PC/104-Plus 周辺モジュールをコントローラの片面に連続的に接続しなければならない。 PCI バスの各カードには、コントローラを基準とした位置を割り当てる仕組みが備わっているべきである。 伝統的なバックプレーン・マザーボードでは、自分がどのスロットにあるかカード自身が「知っている」ため、このような仕組みは必要無いことに注意。 PC/104-Plus か PCI-104 のシステムに PC/104 カードを含めるには、 CPU の PC/104-Plus カードのある側とは反対側に装着すべきである(PCI バスを分断してしまわないように)。

よく使われる記憶装置[編集]

こうした小さく頑丈な PC/104 システムでは、小さな記憶装置が必要になることがよくある。 よく使われるのは、ソリッドステートディスク (SSD) としてコンパクトフラッシュを用いた記憶装置である。 機械式の(回転する)ハードディスクは、大きいし過酷な環境では壊れやすいためである。

年表[編集]

フォームファクタ リリース バス 最新版(2005年時点)
PC/104 1992年 ISA (AT and XT) 2.5
PC/104-Plus 1997年 ISA and PCI 2.0
PCI-104 2003年 PCI 1.0

関連項目[編集]

外部リンク[編集]