ハードウェアのインフラ化

投稿者: | 2018年1月31日

先日書いた記事「OS・アプリケーションのインフラ化」で「私がOSやアプリケーションがインフラ化してきたと感じる理由」について述べたので、関連してハードウェアについても記事にしたいと思います。

インフラ化/プロセッサのアーキテクチャ」でプロセッサ(CPU / SoC)について記載したので、重複しないように心がけました。

PCの統一

ここでは便宜上、コンシューマ向けのデスクトップパソコンを”デスクトップPC関連”に、それ以外を形状から”ノートPC”、”スマホ・タブレット”に分類します。

デスクトップPC関連

先日の記事の繰り返しになりますが、デスクトップOSの上位3つ(Windows, macOS, Linux)は、全て”x86_64アーキテクチャ”で動き、シェアは実に99%超です。

CPUが決まると関連してチップセットも決まります。
(正確にはチップセットでサポートするCPUが決定されます)。
チップセットごとに、使用できるメモリの種類やその他パーツも決まっているので、CPUが決まるとハードウェアが絞られることになります。

これにより多くのデスクトップPCは、ハードウェア構成が限定されます。

  • 限定されるハードウェア例
    • CPU
      • Intel、AMD
    • Memory
      • 規格(DDR4, DDR3)
    • USB
      • 規格(USB 2.0, 3.0, 3.1)
      • ポート数
    • NIC
      • 100BASE-TX, 1000BASE-T
    • PCI Express
      • 規格・帯域
      • レーン数

ノートPC

ノートPCも上記デスクトップPCほどではないですが、”x86_64アーキテクチャ”がシェアを獲得しています。

ノートPCはその形状から以下の3つに分類できます。

分類 説明
ノートPC(多機能) 従来からあるWindows搭載機が主のもの
ノートPC(特化) Chromebook / クロームブック
2in1 ノート型・タブレット型、2種類の形状で利用できるもの

各々の特徴

ノートPC(多機能)

従来からあるノートPCを指します。
プレインストールされるOSは圧倒的に”Windows”で、全体の90%弱を占めます。
日本で新規販売されるノートPCで”Linux”を採用するケースは稀なので、エンタープライズ向けや特定用途を除き、”Windows”が業界標準的な感じです。
“macOS”は一部で根強い人気を誇りますが、所有していないので割愛します。

ノートPC(特化)

特定用途向けに投入されたノートPCを指し、ここでは”Chromebook”を扱います。
“Chromebook”はOSに”Google Chrome OS”を採用しており、その名の通り、電源を投入すると(画面いっぱいに)Chromeブラウザが起動します。
基本的に画面上は、Chromeブラウザとシェルフ(Windowsでいうタスクバー)のみとなります。
アプリもChromeブラウザ同様に拡張機能で導入します。
したがって、使用用途が多岐にわたる場合は(拡張機能の選別などの)慣れが必要です。
用途が軽作業であれば問題なく使えるのではないでしょうか。

2in1

ノートとタブレット、2種類の形状で利用できるものを指します。

base on https://www.weblio.jp/content/2in1

ノート型PCとタブレット型PCの両方の使い方ができるモバイル端末(2in1 PC)を略した言い方として用いられることが多い。

モバイル端末における2in1は「コンバーチブル型タブレットPC」などとも呼ばれる。
キーボードを搭載するクラムシェル型(折りたたみ式)のノートPCとしても使用でき、キーボードを畳んだり取り外したりしてタッチディスプレイ主体のタブレッド型端末としても使用できる。

初めから2in1の形状として販売されているものは、”Windows”の独壇場です。
“Android”で2in1のものもありますが、絶対数が少ない(ほとんど無い)です。
Chromebookとの住み分けの結果でしょう。

ただ、(純正や汎用品で)タブレットを2in1として利用できるキーボード付きケースが多数販売されているので、AndroidタブレットやiPadを後から2in1仕様に変更することも可能です。

ハードウェア面については後述の「スマホ・タブレット」と同じ為、省略します。

スマホ・タブレット

スマホ・タブレットは、現在2つのアーキテクチャに集約されています(ARM・x86_64)。
ハードウェアの観点から見ると、x86_64アーキテクチャは上述の「デスクトップPC関連」同様にほぼ統一化されています。
ARMアーキテクチャは、プロセッサがCPUではなくSoC(System-on-a-chip)のため、1チップ上に複数の電子回路をまとめて実装されています。
主要な回路が予めパッケージ(チップ化)されているため、スマートフォンやタブレットを製造するメーカーに要求される設備の縮小や技術面での負荷を軽減できるたため、コストダウンにつながっています。
※IntelでもAtomシリーズはSoCで提供されています

SoCに統合されている主な機能

機能
CPU FPUを含むメインの演算装置
GPU 4K / Ultra HD に対応するものもあり
メモリコントローラ 主流はDDR2, DDR3の模様
N/W機能 LTEモデム, Wi-Fi, Bluetooth
オーディオコーデック 44.1kHz/16bit, 192KHz/24bit
ビデオコーデック VP9, H.264, H.265
カメラISP Image Signal Processor(撮影データに対して画像処理を行うプロセッサ)
サポートストレージ UFS 2.0, eMMC 5.1, SD 3.0(UHS-I)
ストレージI/F USB 3.1, 3.0, 2.0