S100
S-100バス
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| 開発年 | 1974年 |
|---|---|
| 開発者 | エド・ロバーツ |
| ビット幅 | 8 |
S-100バス（S-100 bus）は、初期のコンピュータバスの規格である。1974年にAltair 8800のために設計された外部バス規格であり、Altairバスとも呼ばれる。
S-100バス上でプロセッサと周辺カードにより構成されるコンピュータを「S-100コンピュータ」といい、多くのメーカーによって製造された。S-100バスは、CP/MやMP/M用のドライバを実装した自作コンピュータの基礎となった。S-100コンピュータは、ホビイストのための玩具から中小企業のワークステーションまで幅広く使用され、IBM PCの登場までの初期のホームコンピュータでは一般的だった（ただし、一部のS-100コンピュータはIBM PCを凌駕していた）。
1983年にIEEE-696として規格化された。これは、マイクロコンピュータ業界における外部バスの初の工業規格だった。
アーキテクチャ
S-100バスは、100ピンのプリント基板のエッジ・コネクタを並列に配線したパッシブ・バックプレーンである。CPU、メモリ、入出力インターフェイスの機能を提供する5×10インチの回路カードが、これらのコネクタに差し込まれる。S-100バスで最初に使われたマイクロプロセッサがIntel 8080であったため、バス信号の定義は8080の信号定義と密接に関連している。S-100バスの100本のラインは、(1)電源、(2)データ、(3)アドレス、(4)クロック・制御の4つのタイプに分類される[1]。
バス上で供給される電力はバルクの無調整直流+8 Vと直流±16 Vであり、各カード上で、TTL IC用の+5 V、CPU IC用の-5 Vと+12 V、RS-232ラインドライバIC用の±12 V、ディスクドライブモーター用の+12 Vに調整するように設計されている。カード上での電圧調整は、一般的に78xxシリーズなどの三端子レギュレータ（例えば、+5 Vを生成する7805）によって行われる。これらは一般的に、ヒートシンクに搭載されているリニアレギュレータだった。
Intel 8080の双方向8ビットデータバスは、2つの単方向8ビットデータバスに分割されている。プロセッサは、これらのうちの1つだけを一度に使用することができた。Sol-20は、単一の8ビットバスのみを持つバリエーションを使用し、使っていないピンを信号グランドとして使用してノイズを低減した。バスの方向（インかアウトか）は、使っていないDBINピンを使って信号化された。これはS-100の市場においても広く行われるようになり、2つ目のバスは不要となった。後に、この2つの8ビットバスを組み合わせて16ビットのデータ幅に対応するようになり、より高度なプロセッサでは、Solのシステムを使用して方向を信号化するようになった。
アドレスバスは初期実装では16ビット幅で、後に24ビット幅に拡張された。バス制御信号は、Direct Memory Access(DMA)を可能にするために、これらのラインを3ステートロジックの状態にすることができる。例えば、Cromemco Dazzlerは、DMAを使用してメモリからデジタルイメージを取り出す初期のS-100カードである。
クロック・制御信号は、バス上のトラフィックを管理するために使用される。例えば、DO Disableラインは、DMA時にアドレスラインを3ステートロジックにする。当初のバス仕様の未割り当てラインは、後に、より高度なプロセッサに対応するために割り当てられた。例えば、ザイログのZ80プロセッサには、Intel 8080プロセッサにはないマスク不可割り込みラインが割り当てられている。その後、S-100バスの未割り当てラインの1つが再割り当てされ、マスク不可割り込み要求に対応するようになった。
歴史
Altairの設計中、使用可能なマシンを作るために必要なハードウェアは、1975年1月の発売日に間に合わなかった。設計者のエド・ロバーツは、バックプレーンがあまりにも多くのスペースを占めるという問題も抱えていた。これらの問題を回避するために、既存の部品に加えて「スロット」をケースに入れ、不足している部品を後から差し込めるようにした。バックプレーンは4枚のカードに分割されており、CPUは5枚目のカードに搭載されている。そこで、安価なコネクタを探していたところ、軍用の余剰品である100ピンのエッジコネクタを見つけた。この100ピンバスは、無名の製図技師が部品カタログからコネクタを選び、コネクタのピンのグループに信号を任意に割り当てて作ったものである[2]。
1975年のAltairの発売後、その互換機の産業が急成長した。これらの互換機の多くはAltairと同じバスレイアウトを採用しており、事実上の業界標準となった。互換機メーカーは、このシステムを「Altairバス」と呼ぶことを余儀なくされ、自社のシステムを説明する際に他社の製品の名称を出すのを避けるために、別の名前を求めていた。「S-100」という名称は、クロメンコの創業者であるハリー・ガーランドとロジャー・メレンによって考案されたもので、「Standard 100」の略である[3][4]。1976年8月にニュージャージー州アトランティックシティで開催されたマイクロコンピュータの会合「PC '76」に出席するためのフライト中、彼らは機内でプロセッサ・テクノロジー社のボブ・マーシュ、リー・フェルゼンスタインと同室になった。メレンは彼らの所へ行き、同じ名前を採用するように説得した。メレンは手に缶ビールを持っていたが、飛行機が気流で揺れて、こぼれたビールがマーシュにかかってしまった。マーシュはこの名前を使うことに同意したが、これはマーシュがメレンに早く自分の側から離れてほしかったからだろうと、メレンは推測している[5]。
「S-100バス」という言葉は、『バイト』1976年11月号のクロメンコの広告で初めて印刷物に載った[6]。S-100バスに関する最初のシンポジウムは、1976年11月20日にディアブロバレー大学で、ジム・ウォーレンが司会を務め、ハリー・ガーランド、ジョージ・モロー、リー・フェルゼンスタインからなるパネルで開催された[7]。それからわずか1年後、S-100バスは「コンピュータ業界で最も使用されているバス規格」と呼ばれるまでになった[8]。
S-100バスを使用したコンピュータのメーカーの中ではクロメンコが最大で、ベクターグラフィックとノーススター・コンピューターズがそれに続いた[9]。その他に、アルファ・マイクロシステムズ、IMSアソシエーツ(IMSAI)、ゴッドバウト・エレクトロニクス（後のCompuPro）、イサカ・インターシステムズなどの企業があった。1984年5月、『マイクロシステムズ』誌は、150社以上の企業の500点以上のS-100製品をリストアップした一覧を発行した[10]。
S-100バス信号はIntel 8080を使用すると簡単に作成できるが、MC68000などの他のプロセッサを使用すると作成が難しくなる。信号変換ロジックのためのボードスペースが必要となるためである。それでも1984年までには、8ビットのIntel 8080から16ビットのZ8000まで、11種類のプロセッサがS-100バス上で使用されていた[10]。1986年、クロメンコは、32ビットのMC68020プロセッサを使用したエド・ルーピン(Ed Lupin)の設計によるXXUカードを発表した[11]。
IEEE-696
S-100バスの勢力が増すにつれ、異なるメーカーの製品間の互換性を保証するために、バスの正式な規格を策定する必要性が出てきた。また、元々のAltair 8800で使用されていたIntel 8080よりも高性能なプロセッサに対応できるようにバスの規格を拡張する必要性もあった。1978年5月、ジョージ・モローとハワード・フルマーは、"Proposed Standard for the S-100 Bus"（S-100バスの規格の提案）を発表した。この中では、既に150社のベンダーがS-100バス用の製品を供給していると記されている。この規格提案では、バスを8ビットのデータパスと16ビットのアドレスパスとすることを文書化し、データパスを16ビットに、アドレスパスを24ビットに拡張することが検討されていると述べられている[12]。
1979年7月、ケルズ・エルムキスト、 ハワード・フルマー、デイビッド・グスタブソン、ジョージ・モローが"Standard Specification for S-100 Bus Interface Devices"（S-100バスインターフェースデバイスの標準仕様）を発表した[13]。この仕様では、データパスは16ビットに、アドレスパスは24ビットに拡張された。マーク・ガレッツが議長を務めるIEEE 696ワーキンググループがこの仕様を開発してIEEE標準として提案し、1982年6月10日にIEEE Computer Societyによって承認された[14]。1983年9月8日、米国国家規格協会(ANSI)はこのIEEE規格を承認し、ANSI IEEE Std 696-1983となった[14]。
衰退と規格廃止
IBMは1981年にIBM PCを発表し、以降、1983年にはXT、1984年にはATと、さらに高性能なモデルを発表した。これらのコンピュータの成功は、S-100バス製品の市場に大きな影響を与えた。1984年5月、IEEE-696ワーキンググループのメンバーだったソル・リベスは、『マイクロシステムズ』誌に「IBM PC互換機の市場に比べて、S-100の市場は既に成熟した産業であり、成長性がそれほどないことは間違いない」と書いた[15]。
IBM PC 製品が市場のローエンドを占めるようになると、S-100マシンはより強力なOEMやマルチユーザシステムへとスケールアップしていった。例えば、シカゴ・マーカンタイル取引所の取引処理には複数台のS-100バス・コンピュータが使用され、米空軍では任務計画システムにS-100バス・マシンが導入された[16][17]。しかし、趣味や個人使用、中小企業向けのS-100バス・マシンの需要は、1980年代を通じて衰退の一途をたどった[18]。
IBM PC互換機がより高性能になるにつれ、S-100バス製品の市場は1990年代前半まで縮小し続けた。例えば、1992年、シカゴ・マーカンタイル取引所はS-100バス・コンピュータをIBM PS/2に置き換えた。1994年までにS-100バス業界は十分に縮小し、IEEEは1994年6月14日にIEEE-696規格を廃止した[14]。
脚注
- ^ Garland, Harry (1979). Introduction to Microprocessor System Design. New York: McGraw-Hill. pp. 159–169. ISBN 0-07-022871-X. "Although many other processors have been adapted to the S-100 bus, the bus signal definitions closely follow those of an 8080 system."
- ^ The S-100 Bus: Past, Present, and Future, InfoWorld, Feb 18, 1980
- ^ Freiberger, Paul; Swaine, Michael (2000). Fire in the Valley: The Making of the Personal Computer (Second ed.). McGraw-Hill. p. 66. ISBN 0-07-135892-7
- ^ “The Cromemco Story”. I/O News 1 (1): 10. (September–October 1980) 2013年2月22日閲覧。.
- ^ Swaine, Michael; Freiberger, Paul (2014-10-20). Fire in the Valley: The Birth and Death of the Personal Computer. ISBN 9781680503524
- ^ Herbert Johnson, "Origins of S-100 computers", l5 March 2008
- ^ Robert Reiling (December 10, 1976). “Random Data”. Homebrew Computer Club Newsletter 2 (11–12): 1.
- ^ Zaks, Rodnay (1977). Microprocessors - From Chips to Systems. Sybex. p. 302
- ^ Libes, Sol (September–October 1981). “The leaders in the S-100 marketplace are Cromemco ($50M), Vector Graphics ($30M) and North Star ($25M)”. Microsystems 2 (5): 8.
- ^ a b Libes, Sol (May 1984). “S-100 Product Directory”. Microsystems 5 (5): 59–78.
- ^ “New XXU Processor Offers Enormous Speed Advantage”. I/O News 5 (4): 1. (August–September 1986). ISSN 0274-9998.
- ^ Morrow, George; Fullmer, Howard (May 1978). “Proposed Standard for the S-100 Bus”. Computer (IEEE Computer Society) 11 (5): 84–90. doi:10.1109/c-m.1978.218190. "Extending the S-100 bus to 24 address bits and 16 data bits was recommended by Dave Gustavson. Exactly how this will be done is presently under consideration."
- ^ Elmquist, Kells A.; Fullmer, Howard; Gustavson, David B.; Morrow, George (July 1979). “Standard Specification for S-100 Bus Interface Devices”. Computer (IEEE Computer Society) 12 (7): 28–52. doi:10.1109/mc.1979.1658813.
- ^ a b c An American National Standard: IEEE 696 Standard Interface Devices. doi:10.1109/IEEESTD.1983.81971. ISBN 978-0-7381-4244-9
- ^ Libes, Sol (May 1984). “S-100 Product Directory”. Microsystems 5 (5): 59. "However there is no doubt that the S-100 market can now be considered a mature industry with only moderate growth potential, compared to the IBM PC-compatible market."
- ^ Breeding, Gary (January–February 1984). “Cromemco Systems Network Transactions at Chaotic Exchange”. I/O News 3 (6): 20. ISSN 0274-9998.
- ^ “USAF will equip its tactical fighter squadrons with a mission planning system”. Aviation Week & Space Technology 126 (22): 105. (June 1, 1987).
- ^ Libes, Sol (May 1984). “S-100 Product Directory”. Microsystems 5 (5): 59. "Whereas the early growth of the S-100 marketplace relied mainly on hobbyists and early personal computer users, the industry is now concentrating on OEM multiuser systems, and applications requiring more computer power."
外部リンク
- "S100 Computers", A website containing many photos of cards, documentation, and history
- ""Cromemco" based, S-100 micro-computer", Robert Kuhmann's images of several S-100 cards
- "Herb's S-100 Stuff", Herbert Johnson's collection of S-100 history
- "IEEE-696 / S-100 Bus Documentation and Manuals Archive", Howard Harte's S-100 manuals collection
S100タンパク質
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/12/04 04:10 UTC 版)
| S100/ICaBPタイプカルシウム結合ドメイン | |||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||
| 略号 | S_100 | ||||||||||
| Pfam | PF01023 | ||||||||||
| InterPro | IPR013787 | ||||||||||
| PROSITE | PDOC00275 | ||||||||||
| SCOP | 1cnp | ||||||||||
| SUPERFAMILY | 1cnp | ||||||||||
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S100タンパク質（英: S100 protein）は、脊椎動物にみられる低分子量タンパク質のファミリーの1つであり、ヘリックスループヘリックス（EFハンド型）のコンフォメーションをとる2つのカルシウム結合部位によって特徴づけられる。ヒトでは少なくとも21種類のS100タンパク質が知られている[1]。これらをコードする遺伝子には、S100A1、S100A2、S100A3のようにS100から始まるシンボルが用いられている。S100という頭文字は、これらのタンパク質が中性のpHで100％（飽和）硫安中でも可溶性（soluble）であることに由来する[2]。
構造
大部分のS100タンパク質はホモ二量体またはヘテロ二量体を形成するが、それ以上の多量体も自発的に形成される。一方、S100Gは例外的に単量体として機能する。ヘテロ二量体の形成はいくつかの種類が報告されているものの、詳細な特性解析がなされているのはS100A8/A9ヘテロ二量体のみである。各単量体には2つのEFハンドモチーフが存在し、S100タンパク質二量体は一般的に4個のカルシウムイオンを結合している。また、多くのS100タンパク質は亜鉛イオンも結合しており、これらの金属イオンはタンパク質のコンフォメーションや安定性を調節している[3]。
機能
通常S100タンパク質は、神経堤由来の細胞（シュワン細胞やメラノサイト）、軟骨細胞、脂肪細胞、筋上皮細胞、マクロファージ、ランゲルハンス細胞[4][5]、樹状細胞[6]、ケラチノサイトに存在している。一部の乳腺上皮細胞に存在している可能性もある。
S100タンパク質は細胞内外のさまざまな機能への関与が示唆されており[7]、タンパク質のリン酸化、転写因子、カルシウム恒常性、細胞骨格のダイナミクス、酵素活性、細胞成長や分化、炎症応答などを調節していると考えられている。S100A7とS100A7Aは炎症、特に乾癬などの自己免疫性皮膚疾患においてサイトカインとして機能していることが知られている[8]。
病理
S100タンパク質ファミリーのいくつかのメンバーは、特定種の腫瘍や表皮分化のマーカーとして有用である。S100タンパク質は、メラノーマ[9]、神経鞘腫（100%）、神経線維腫（100%、神経鞘腫よりは弱い）、悪性末梢神経鞘腫瘍（50%、弱いまたは限局的である可能性）、パラガングリオーマの支持細胞、組織球腫、明細胞肉腫にみられる場合がある。さらに、S100タンパク質は炎症性疾患のマーカーにもなり、炎症媒介因子や抗菌性因子として機能している場合がある[10]。
出典
- ^ Marenholz I, Heizmann CW, Fritz G (2004). “S100 proteins in mouse and man: from evolution to function and pathology (including an update of the nomenclature)”. Biochemical and Biophysical Research Communications 322 (4): 1111–22. doi:10.1016/j.bbrc.2004.07.096. PMID 15336958.
- ^ “Gene group | HUGO Gene Nomenclature Committee”. www.genenames.org. 2025年12月1日閲覧。
- ^ Fritz, Günter; Botelho, Hugo M.; Morozova-Roche, Ludmilla A.; Gomes, Cláudio M. (2010-11). “Natural and amyloid self-assembly of S100 proteins: structural basis of functional diversity”. The FEBS journal 277 (22): 4578–4590. doi:10.1111/j.1742-4658.2010.07887.x. ISSN 1742-4658. PMID 20977662.
- ^ Wilson, AJ; Maddox, PH; Jenkins, D (January 1991). “CD1a and S100 antigen expression in skin Langerhans cells in patients with breast cancer.”. The Journal of Pathology 163 (1): 25–30. doi:10.1002/path.1711630106. PMID 2002421.
- ^ Coppola D, Fu L, Nicosia SV, Kounelis S, Jones M (1998). “Prognostic significance of p53, bcl-2, vimentin, and S100 protein-positive Langerhans cells in endometrial carcinoma”. Human Pathology 29 (5): 455–62. doi:10.1016/s0046-8177(98)90060-0. PMID 9596268.
- ^ Shinzato M, Shamoto M, Hosokawa S, Kaneko C, Osada A, Shimizu M, Yoshida A (1995). “Differentiation of Langerhans cells from interdigitating cells using CD1a and S-100 protein antibodies”. Biotechnic & Histochemistry 70 (3): 114–8. doi:10.3109/10520299509108327. PMID 7548432.
- ^ Donato R (2003). “Intracellular and extracellular roles of S100 proteins”. Microscopy Research and Technique 60 (6): 540–51. doi:10.1002/jemt.10296. PMID 12645002.
- ^ Wolf R, Howard OM, Dong HF, Voscopoulos C, Boeshans K, Winston J, Divi R, Gunsior M, Goldsmith P, Ahvazi B, Chavakis T, Oppenheim JJ, Yuspa SH (2008). “Chemotactic activity of S100A7 (Psoriasin) is mediated by the receptor for advanced glycation end products and potentiates inflammation with highly homologous but functionally distinct S100A15”. Journal of Immunology 181 (2): 1499–506. doi:10.4049/jimmunol.181.2.1499. PMC 2435511. PMID 18606705.
- ^ Nonaka D, Chiriboga L, Rubin BP (2008). “Differential expression of S100 protein subtypes in malignant melanoma, and benign and malignant peripheral nerve sheath tumors”. Journal of Cutaneous Pathology 35 (11): 1014–9. doi:10.1111/j.1600-0560.2007.00953.x. PMID 18547346.
- ^ Wolf R, Ruzicka T, Yuspa SH (July 2010). “Novel S100A7 (psoriasin)/S100A15 (koebnerisin) subfamily: highly homologous but distinct in regulation and function”. Amino Acids 41 (4): 789–96. doi:10.1007/s00726-010-0666-4. PMC 6410564. PMID 20596736.
関連文献
- Wolf R, Voscopoulos CJ, FitzGerald PC, Goldsmith P, Cataisson C, Gunsior M, Walz M, Ruzicka T, Yuspa SH (2006). “The mouse S100A15 ortholog parallels genomic organization, structure, gene expression, and protein-processing pattern of the human S100A7/A15 subfamily during epidermal maturation”. The Journal of Investigative Dermatology 126 (7): 1600–8. doi:10.1038/sj.jid.5700210. PMID 16528363.
- Wolf R, Howard OM, Dong HF, Voscopoulos C, Boeshans K, Winston J, Divi R, Gunsior M, Goldsmith P, Ahvazi B, Chavakis T, Oppenheim JJ, Yuspa SH (2008). “Chemotactic activity of S100A7 (Psoriasin) is mediated by the receptor for advanced glycation end products and potentiates inflammation with highly homologous but functionally distinct S100A15”. Journal of Immunology 181 (2): 1499–506. doi:10.4049/jimmunol.181.2.1499. PMC 2435511. PMID 18606705.
- Wolf R, Voscopoulos C, Winston J, Dharamsi A, Goldsmith P, Gunsior M, Vonderhaar BK, Olson M, Watson PH, Yuspa SH (2009). “Highly homologous hS100A15 and hS100A7 proteins are distinctly expressed in normal breast tissue and breast cancer”. Cancer Letters 277 (1): 101–7. doi:10.1016/j.canlet.2008.11.032. PMC 2680177. PMID 19136201.
- Wolf R, Mascia F, Dharamsi A, Howard OM, Cataisson C, Bliskovski V, Winston J, Feigenbaum L, Lichti U, Ruzicka T, Chavakis T, Yuspa SH (2010). “Gene from a psoriasis susceptibility locus primes the skin for inflammation”. Science Translational Medicine 2 (61): 61ra90. doi:10.1126/scitranslmed.3001108. PMC 6334290. PMID 21148126.
関連項目
外部リンク
- S100 Proteins - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス
「S100」に関係したコラム
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