バックプレーン

バックプレーン（英えい: Backplane）は、回路かいろ基板きばん（通常つうじょう、プリント基板きばん）の一種いっしゅで、複数ふくすうのコネクタを基板きばん上じょうで相互そうごに正まさしく（各かくコネクタの対応たいおうするピン同士どうしを）相互そうご接続せつぞくしたものであり、バスを形成けいせいしている。複数ふくすうの回路かいろ基板きばんをコネクタに挿入そうにゅうすることで相互そうご接続せつぞくし、コンピュータシステムを構成こうせいするバックボーンとして機能きのうする。

PICMG 1.3 規格きかくのバックプレーン

VMEバスのカードとバックプレーン（奥おく）

概要がいよう

コンピュータを、CPUを含ふくむ各かくモジュールがバックプレーンバスで接続せつぞくされている、といった構成こうせいで作つくることは、パソコン以前いぜんの古ふるくから見みられる。たとえばDECのミニコンのUnibusがある。

マイクロコンピュータで、このような形態けいたいでコンピュータシステムを構成こうせいした古ふるい例れいとしては、S-100バスを使つかったシステムがある。Apple II や IBM PC といった初期しょきのパーソナルコンピュータでも拡張かくちょうカード用ようのバックプレーンを内蔵ないぞうしていた。

マザーボードは、バックプレーンとしての機能きのうも持もつが、通常つうじょうバックプレーンとは別べつに扱あつかわれる。バックプレーンの場合ばあい、その回路かいろ基板きばん上じょうには計算けいさん能力のうりょくがなく、CPUはプラグインで提供ていきょうされるCPUボード上じょうにある。

バックプレーンはケーブル接続せつぞくよりも信頼しんらい性せいに優すぐれているとされている。ケーブルの場合ばあい、カードを挿入そうにゅう・抜去ばっきょする度たびにケーブルを動うごかす必要ひつようがあり、それによって機械きかい的てきな障害しょうがいが発生はっせいする可能かのう性せいがある。バックプレーンの場合ばあい、コネクタの寿命じゅみょうが続つづく限かぎり、高たかい信頼しんらい性せいを維持いじする。例たとえば、VMEバスシステムで使つかわれている DIN 41612 コネクタは50回かいから500回かいの挿入そうにゅう/抜去ばっきょが可能かのうとされている（製品せいひんの種類しゅるいによって差さがある）。

バックプレーンは、CPUその他たのコンピュータ機能きのうを実装じっそうした制御せいぎょ用ようシングルボードコンピュータ以外いがいの最小限さいしょうげんの機能きのうを提供ていきょうする。PICMG 1.3 規格きかくのシングルボードコンピュータは、PICMG 1.3 バックプレーンと接続せつぞく可能かのうで、System Host Board と呼よばれる。

シングルボードコンピュータと対応たいおうしていないバックプレーンは、単たんにプラグインカード群ぐんへの電源でんげん供給きょうきゅうを行おこなう。例たとえば、プラグインカード製造せいぞう業者ぎょうしゃは、そのようなバックプレーンを使つかって製品せいひん上じょうのROMの焼付やきつけを行おこなう。

さらに、コンピュータのバスをケーブルで拡張かくちょうして外部がいぶのバックプレーンに接続せつぞくする形態けいたいもある。この場合ばあい、通常つうじょうそのバックプレーンは別べつ筐体きょうたいにあり、ホストコンピュータ内ないにある拡張かくちょうスロット以上いじょうのスロットや仕様しようの異ことなるバスのスロットを提供ていきょうする。接続せつぞくに際さいしては、ケーブルだけでなく、本体ほんたい側がわの通信つうしん回路かいろ（基板きばん）と拡張かくちょうバックプレーン側がわの拡張かくちょう基板きばんが必要ひつようである。この場合ばあい、バックプレーン側がわにシングルボードコンピュータは不要ふようである。

アクティブ・バックプレーン

パーソナルコンピュータでは、初期しょきの IBM PC の ISA やS-100バスの場合ばあいのように全すべてのコネクタが共通きょうつうのバスに接続せつぞくされる形態けいたいから、より複雑ふくざつな形態けいたいへと進化しんかしている。PCI 規格きかくでは駆動くどうできるスロット数すうなどに限界げんかいがあるため、バックプレーンは「アクティブ」なものと「パッシブ」なものに枝分えだわかれしている。

パッシブ・バックプレーンでは、回路かいろを駆動くどうするようなアクティブなバス要素ようそは持もたない。必要ひつような調停ちょうてい回路かいろは全すべてプラグインされるカード側がわにある。アクティブ・バックプレーンでは、スロット間あいだの各種かくしゅ信号しんごうのバッファリングを行おこなうチップを実装じっそうしている。

これらの違ちがいはそれほど明確めいかくでない場合ばあいもあるが、単一たんいつ故障こしょう点てん(SPOF)がないシステムを構築こうちくしようとする場合ばあいに重要じゅうようとなる。パッシブ・バックプレーンは、それがシステム内ないに1つしかない場合ばあいでも、SPOFとはみなされない。アクティブ・バックプレーンはもっと複雑ふくざつであるため、故障こしょうの可能かのう性せいがゼロとは言いえない。

インテルのプロセッサを中心ちゅうしんとしたシングルボードコンピュータでは、PICMG がバックプレーンのインタフェース規格きかくとして PICMG 1.0, 1.1, 1.2（ISA と PCI をサポート、1.2 はさらに PCIX もサポート）と PICMG 1.3 （PCI Expressサポート）を提供ていきょうしている。

ストレージにおけるバックプレーン

SCSI規格きかくのHDDを複数個ふくすうこ実装じっそうするためのバックプレーン

バックプレーンは、複数ふくすうのハードディスクドライブを単一たんいつのディスクアレイ・コントローラに接続せつぞくする際さいにもよく使つかわれる。このようなバックプレーンは、ディスクエンクロージャ、ディスクアレイ、サーバなどによく見受みうけられる。

SATAやSASのハードディスクドライブでは、バックプレーンとホストバスアダプタとの通信つうしんにSGPIOプロトコルが一般いっぱんに使つかわれる。

ミッドプレーン

バックプレーンでは、一方いっぽうの面めんだけにコネクタがあって、カードが挿入そうにゅうされるが、ミッドプレーン（midplane）では両面りょうめんにコネクタがあって、両面りょうめんからカードが挿入そうにゅうされる。これは、大型おおがたのシステムでよく使つかわれる形態けいたいである。ネットワークや通信つうしん向むけに多おおい形態けいたいで、一方いっぽうの面めんにはプロセッサカードが挿入そうにゅうされ、もう一方いっぽうの面めんにはネットワークカードが挿入そうにゅうされる。ブレードサーバにもこの形態けいたいが多おおく、サーバブレード群ぐんを一方いっぽうの面めんに実装じっそうし、周辺しゅうへん機能きのう（電源でんげん、ネットワーク、その他たのI/O）やサービスモジュールを裏面りめんから実装じっそうしている。

関連かんれん項目こうもく

• マザーボード