エンジニアの為の自作パソコンパーツの選び方入門

# はじめに: なぜ自作パソコンがエンジニアに適しているのか
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自作パソコンはパーツを自由に選ぶことができ、それぞれのユーザーに合わせて最適化したコンピュータを作成することができます。自作パソコンは調整可能な性能、カスタマイズの自由度、そして価格の面で優れており、これらはエンジニアにとって非常に魅力的な要素となります。特に、エンジニアリング作業では高性能なマシンが不可欠であり、自作パソコンはその全ての要件を満たすことができます。  
  
また、自作パソコンを作るプロセス自体が、一般的なコンピュータユーザーにはなかなか経験できないような深いレベルでの技術的な理解を促します。ハードウェアとソフトウェアの両方に対する理解を深めることで、エンジニアとしてのスキルや視野を広げることができます。  
  
自作パソコンはプロジェクトの成功と失敗がはっきりと見える短期間のプロジェクトであり、プロジェクト管理、トラブルシューティング、そして何よりも達成感を得る絶好の機会となります。そこで得られる経験とスキルは、日々のエンジニアリング作業に直接的に役立つものばかりです。  
  
このガイドを通して、自作パソコンに取り組むことの価値を理解し、必要な知識と自信を得て、エンジニアリングの能力をさらに高める最初の一歩を踏み出すことを願っています。

## 自作パソコンのメリットとデメリット

1. **パーソナライズ**: 自作パソコンは、個々のパーツを自分で選ぶことができるので、要件や予算に最も適した構成を自由に選択できます。  
2. **パフォーマンス**: 必要に応じて高性能のパーツを選ぶことで、大量のデータを高速に処理するような高度なコンピューティング作業に対応できるパソコンを作り出すことが可能です。  
3. **アップグレードの容易さ**: 自作パソコンはパーツごとにアップグレードでき、性能の向上や故障したパーツの交換が容易です。  
4. **コスト効率**: 自分でパーツを選び、組み立てることで、同等のパフォーマンスを発揮する完成品のパソコンを購入するよりもコストを抑えることが可能です。  
  
### デメリット  
  
1. **時間と労力**: 自作パソコンはパーツの選択、組み立て、ソフトウェアのインストールというプロセスを全て自分で行う必要があります。これは時間と労力を必要とします。  
2. **技術知識**: 自作パソコンを成功させるには、ハードウェアとソフトウェアの基本的な知識と理解が必要です。問題が発生した場合、それを解決するためのスキルも求められます。  
3. **保証**: 自作パソコンは全体としての製品保証がありません。個々のパーツにはメーカー保証がありますが、それらが連携して動作する全体としての保証はありません。  
  
これらを踏まえ、自作パソコンが最良の選択であるかは個々のニーズとリソースによります。うまく計画し実行すれば、自作パソコンは高度にパーソナライズされたパワフルなツールを提供することでエンジニアの作業を大いに助けることができるでしょう。

## パソコンの主要パーツ概要と選び方



### プロセッサース(CPU)の概要  
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プロセッサー（CPU）はコンピュータの"頭脳"と表現されることが多く、様々な計算や指示を処理する核心的な部分です。CPUはコンピュータ操作の全てを制御し、他のハードウェアやソフトウェアとのやり取りを統括します。その性能はコンピュータ全体のパフォーマンスに直結し、プログラムの実行速度やマルチタスク処理能力を大きく左右します

### プロセッサー(CPU)の選び方  
  
1. **パフォーマンス**: CPUのパフォーマンスは、そのクロックスピード（GHzで示される）とコア数によって大きく影響を受けます。クロックスピードはCPUが一秒間に処理できる命令の数を表し、高いほどパフォーマンスは良くなります。また、コア数が多いほど、同時に多くの作業を処理する能力も向上します。  intel CPUはクロックスピードに秀でていて、AMD cpuはマルチコア性能と価格に優れています。
  
2. **予算**: 高性能のCPUは高価であり、コストパフォーマンスを考慮した選択が求められます。既存のワークフローに最適なパフォーマンスを提供するCPUを選択することで、無駄な出費を抑えることが可能です。  
  
3. **エネルギー効率と冷却**: 高性能のCPUはより多くの電力を消費し、冷却システムの必要性を高めます。エネルギー効率と冷却システムの能力を考慮に入れることで、持続可能なパフォーマンスと寿命を確保できます。  
  
4. **互換性**: CPUはマザーボードとの互換性を持つ必要があります。ソケットタイプ、チップセット、電力要件といったスペックをチェックし、マザーボードとCPUが適切に機能する組み合わせを見つけることが重要です。  
  
正しいCPUを選択することで、効率的な作業体験とパフォーマンスの最適化が可能となります。


## メモリ (RAM)の概要
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メモリ（RAM）はコンピュータが現在行っている作業を保持する場所です。コンピュータがソフトウェアを実行するとき、それはRAMに読み込まれ、CPUが直接アクセスすることができます。RAMは一時的な記憶域であり、コンピュータが電源供給を受けている時のみデータを保持します。

### メモリ (RAM)の選び方

1. **容量**: RAMの容量は、より多くのアプリケーションを同時に高速に実行するために重要です。メモリ容量が足りないと、コンピュータはハードドライブを一時的な記憶域として使用を始め、これは大幅にパフォーマンスを低下させます。

2. **スピード**: RAMには、そのデータ転送の速度を示す速度評価があります（MHzで示される）。高い速度のRAMは、CPUがデータにより速くアクセスできるようにするため、システムの全体的なパフォーマンスと効率を上げます。

3. **互換性**: マザーボードが対応するRAMのタイプ（DDR4、DDR5など）を知ることが重要です。

4. **価格**: RAMは予算内で最高のパフォーマンスを提供する差分を決定する重要な要素です。

以上を考慮に入れた上で適切なRAMを選択することで、日常的な作業から更に要求の高いタスクまで、あらゆる状況に対応できるパソコンを構築することができます。

### マザーボードの概要  
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マザーボードはコンピュータの主要な部分であり、すべてのハードウェアコンポーネントが接続されるハブの役割を果たします。それはCPU、RAM、ハードドライブ、グラフィックカード、電源ユニットなど、他のすべての部品を電力供給すると共に通信を制御します。マザーボードの選択は、他のコンポーネントの互換性だけでなく、将来的なアップグレードの可能性にも影響を及ぼします。  
  
### マザーボードの選び方  
  
1. **フォームファクター**: マザーボードにはいくつかの標準的なサイズ（フォームファクター）があり、それが決定するのはケースの選択とマザーボード上のコンポーネント配置です。主なフォームファクターにはATX、Micro-ATX、Mini-ITXなどがあります。  
  
2. **ソケットタイプ**: マザーボードは特定のCPUソケットタイプと互換性があり、これがどのCPUを使用できるかを決定します。AMDとIntelのCPUは異なるソケットタイプを使用しているため、それに応じたマザーボードを選ぶ必要があります。  
  
3. **RAM対応**: マザーボードは特定のタイプと容量のRAMとの互換性を持ちます。DDR4またはDDR5といったタイプ、そして確保できる最大RAM容量を確認する必要があります。  
  
4. **拡張スロットとポート**: 使用する他のハードウェアに合わせて、十分な数のPCIeスロットやUSBポート、オーディオポートなどが必要です。  
  
5. **品質と耐久性**: 信頼できるブランドからの高品質なマザーボードは、安定したパフォーマンスと持続性を提供します。  
  
マザーボードはシステムの中心であるため、実際に購入する前に十分な研究と検討が必要です。適切なマザーボードを選択して組み合わせることで、安定したパフォーマンスを保ちながら、自己組み立てパソコンの可能性を最大限に引き出すことができます。  

  
### HDDの概要  
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HDD（Hard Disk Drive）は、情報を長期間保存するための主要なデータストレージデバイスです。HDDは磁気ディスクを使ってデータを書き込み、読み取ります。大量のデータを長期間安定して保存するのに適していますが、データへのアクセス速度はその構造上SSD（Solid State Drive）よりも遅い傾向があります。  
  
### HDDの選び方  
  
1. **ストレージ容量**: HDDの主な目的はデータの保存であるため、必要に応じて適切な容量を選びます。一般的に映像編集や大規模なゲームなど、大量のデータを扱う用途では大容量のHDDが必要になります。  
  
  
2. **信頼性と耐久性**: HDDは機械的な部品を使っているため、故障のリスクがあります。大切なデータを保存する場合は、信頼性の高いブランドを選ぶことが重要です。  
  
HDDを選ぶ際は、保存したいデータ量、必要な読み書き速度、そして予算等を考慮に入れて適切なモデルを選びましょう。

### SSDの概要  
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SSD（Solid State Drive）は、フラッシュベースのストレージデバイスで、データを長期間保存するために使用されます。HDDと比較してアクセス速度が速く、物理的なショックに対してより耐性があるため、パフォーマンスを重視する用途やモバイルデバイスによく使用されます。  
  
### SSDの選び方  
  
1. **ストレージ容量**: SSDもHDDと同様に保存容量が重要な要素です。多くのアプリケーションや大容量のファイルを扱う場合は、大きな容量が必要になります。  
  
2. **パフォーマンス**: SSDは読み書き速度が非常に速いため、OSの起動時間短縮やゲームやアプリケーションの読み込み時間を短くするのに役立ちます。  
  
3. **接続インターフェース**: 一般のSATA接続の他に、より高速なNVMeインターフェースを採用したSSDも増えてきています。  
  
  
SSDを選ぶ際は、性能、耐久性、価格などを考慮に入れて、用途に最適な製品を選びましょう。

### GPUの概要  
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GPU（Graphics Processing Unit）は、画像のレンダリングやビデオの再生、ゲームの高速化およびコンピューティングタスクのようなグラフィックスと計算集約的な作業を高速化するための特化したプロセッサです。GPUはCPUとは異なり、一度に多数の指示を処理する設計になっており、特に3Dレンダリングのような並列処理になるとその性能を発揮します。  
  
### GPUの選び方  
  
1. **性能**: GPUの性能は主にゲームやグラフィックス作業で最も重要です。性能は主にGPUのコア数、クロックスピード、メモリ容量によって決まります。  
  
2. **拡張スロット** : GPUはPCI Express (PCIe) スロットに接続されます。
  
3. **電力と冷却**: 高性能GPUは大量の電力を消費し、大量の熱を生成します。電源ユニット（PSU）が必要な電力を確保でき、ケースが十分な冷却を提供できることが必要です。  
  
4. **ビデオ出力**: ある種のマルチモニター設定または特定の種類のディスプレイを使用する場合は、適切なビデオ出力ポート（HDMI、DisplayPort、DVI、VGAなど）が必要になりますので、ポートの数が適切かどうか購入時に確認が必要です。  
  
選ぶ際には、予算、要求するパフォーマンス、そして使用するソフトウェアの要件を十分に考慮しましょう。


  
### PC電源の概要  
  
PC電源（Power Supply UnitまたはPSU）は、コンピュータ内の各コンポーネントに電力を供給する重要な部品です。また、電源はPCの安定性とパフォーマンスに大きな影響を与え、適切な電源を選択することはシステム構築における重要なステップです。  
  
### PC電源の選び方  
![computer_dengen_unit.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3990962/86393b77-1a37-f69e-1314-faa1107f3286.png)

  
1. **出力**: 全てのPCコンポーネントの電力需要を満たすには十分なワット数を供給する電源を選びます。出力は全てのパーツを動作させるのに十分でなければならず、計算方法は各パーツの最大消費電力を合計することで得られます。  
  
2. **効率**: 効率は電源がどれだけ電力を無駄づかいせずに使用できるかを測定します。 
  
3. **サイズと形状**: 自分のPCケースに適合する形状とサイズの電源を選びます。
  
4. **接続ケーブル**: 必要な電源ケーブルを備えた電源を選びます。またモジュラータイプの電源では、必要なケーブルだけを接続できるためケース内が整理しやすくなります。  
  
電源を選ぶ際には、PCの電力要件、ケースのサイズ、ケーブル管理の必要性などを考慮し、パフォーマンス、信頼性および機能でバランスの取れた選択を目指しましょう。


### PCケースの概要  
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PCケースはコンピュータの構成要素が組み込まれる筐体で、通常は金属またはプラスチックで作られています。ケースは通常、マザーボードを固定し、電源ユニット、ディスクドライブ、グラフィックカードなど他のコンポーネントを収容するスペースを提供します。また、PCケースは一般的に冷却ファンやエアフローのための虹彩を提供し、コンポーネントを冷やすのに役立ちます。  
  
### PCケースの選び方  
  
1. **サイズと形状**: ユーザーのニーズと空間の制約に基づいて、様々な大きさと形のケースがあります。主な形状にはフルタワー、ミッドタワー、ミニタワーなどがあります。  
  
2. **マザーボードの互換性**: マザーボードのサイズと形状（フォームファクター）に対応するPCケースを選びます。  
  
3. **拡張性**: 拡張カードスロット、ドライブベイ、冷却オプション等、拡張性は重要な選択基準の一つです。  
  
4. **冷却能力**: 高性能のコンポーネントを使用する場合や、多くのコンポーネントを格納する場合は、良好な冷却性能を持つケースを選ぶことが重要です。  
  
ケースを選ぶ際には、個々の必要性だけではなく、ケースの耐久性やデザインにも目を向けると良いでしょう。適切なケースはPCのパフォーマンスを優れたものにし、同時に保護も提供します。

### PCの冷却システムの概要  
  
PCの冷却システムは、PCのパフォーマンスと耐久性を維持するために重要な役割を果たします。コンピュータの各コンポーネントは動作により熱を生成し、これらの部品が高温になると性能が低下したり、寿命が短縮したりします。冷却システムはこれらの熱を効率的に除去し、PCの安定性と寿命を保つのに役立ちます。  
  
### PCの冷却システムの選び方  
  
1. **空冷 VS 液冷**: 空冷は冷却ファンを使用し、設定と保守が容易で費用も低いです。液冷システムはより効率的な冷却を提供しますが、設定と保守がより複雑で費用も高くなります。  
  
2. **互換性とサイズ**: 選ぶ冷却システムはケース内にきちんと収まるサイズである必要があります。
3. 
4. **冷却能力**: 高性能のCPUやGPUを使用する場合は、それらの熱を効果的に除去できるだけの冷却能力が必要です。  
  
4. **ノイズレベル**: ファンやポンプのノイズレベルも考慮に入れます。特に静粛性を重視する場合はこの点は重要です。  
  
電源を選ぶ際には、冷却需給、PCケースのサイズ、予算などを考慮して、冷却性能と静粛性のバランスをとることが重要です。

## パソコンパーツの選び方: エンジニアとして何を考慮する必要があるのか

* パフォーマンス要件  
* 開発環境の要件  
* 予算


### まとめ: 自作PCでエンジニアリング経験を向上させる

  
自作PCは、エンジニアリングおよび問題解決スキルを向上させるのに素晴らしい方法です。ハードウェアとソフトウェア、両方の汎用的な理解を深めることができ、それがエンジニアとして実務経験を積む際の助けになるのです。  
  
自作PCプロジェクトは、ハードウェアの選択から始まります。CPU、GPU、RAM、ストレージ、電源、ケース、そして冷却システム等、適切なハードウェアの選定はパフォーマンスと互換性を確保するために重要です。  
  
次に、組み立てへと進みます。パーツを正しく接続し、さまざまなハードウェア要件（電力供給、冷却要件など）に対応するために必要なケーブリングや設置を管理します。  
  
最後に、選択したソフトウェア、OSのインストールや、必要なドライバやアプリケーションを設定します。PC全体のパフォーマンスを最適化し、必要なセキュリティ保護を確保します。  
  
これら全てのプロセスは、プロジェクトの計画、構成要素の仕様の理解、問題解決のスキルを育てます。何より、自身で作ったPCを使う達成感は、更なるエンジニアリングへの興奮を惹きつけるでしょう。