コンピューターの五大装置

このページではコンピューターの基礎でも触れたコンピューターの五大装置である入力、出力、記憶、演算、制御を行う機械について学びます。

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CPU(演算・制御)

サーバー
 Central Processing Unit(中央演算処理装置)の略。演算と制御の機能を果たす心臓。電子回路が集中しており、一般向けに販売されているものは少ない。
 動作周波数(内部クロック・クロック周波数)とは、各回路で処理を行うタイミングを取る周波数で、動作のスピードを表す。単位は「Hz」である。また、CPUとチップセットのデータの受け渡しに使う信号の周波数はFSB(フロントサイドバス)と言う。こちらも高ければ、動作が速くなる。
 CPUの「コア」という実際の処理部分がある。現在は複数のコアを搭載しているCPUが主流。ただ、コアが2つや4つに増えたからと言って、2倍、4倍にはならない。  レジスタはCPUが処理する指示やデータの場所を格納する記憶装置である。レジスタの情報がCPUの回路に送られて処理を行う。
 また、CPUはすぐ熱くなるので、冷却グリスや冷却ファンは必須である。ファンが止まると直ぐに壊れることもある。

メモリ

 

メモリ
プログラム(指示や命令)とデータを保持する。
 ROMにはBIOS(Basic Input Output System)という、コンピューターが一番最初に実行されるプログラムが書き込まれている。周辺機器を制御したり、自己診断を行った後、OSに引き継ぐ。BIOSが記憶している情報をCMOSと呼ぶ。

RAM(Random Access Memory)

 読み書きが出来、電源を切るとデータが消えるメモリ。
SRAM:電力も少なく、高速アクセスに耐えられる。スーパーコンピューターのキャッシュメモリに使われる。
DRAM:SRAMに比べて安価だがスペックは劣る。消費電力が多い。パーソナルコンピューターのメインメモリに使われる。

ROM(Read Only Memory)

 読み取り専用で、電源を切ってもデータは残っている。
マスクROM:工場出荷時にデータが書き込まれる。
PROM:ユーザーが最初に使用する前に一度だけ書き込まれる。
EPROM:複数回書き込みできる。
フラッシュメモリ:データの呼び出し、書き込みも出来る。安価で外部記憶装置にもなる。分類としてはROM

補助記憶装置

外部に装着されることも多い。電源を切ってもデータは残る。
ハードディスク:必須のハードウェア。磁気ディスクを使用し、高速回転させることで磁気ヘッドがデータの読み書きを行う。
CD-ROM,DVD-ROM:光学メディア。読み出し専用だが、CD-R,DVD-Rなどは書き込みもできる。
フラッシュメモリ:構造が単純で、安価で大容量の保存が出来る。
SSD:solid state driveの略。呼び出しが速く、データの保存も出来る。書き込みは特別速い訳ではないが、コンピューターの高速化に貢献している。

入力装置

 コンピューターに指示や情報を与える。様々な装置がある。

キーボード

キーと呼ばれるボタンを押すことで、対応する文字や数字を入力する。ファンクションキーやエンターキーなどでプログラムの実行を指示できる。英語キーボード(101)、日本語キーボード(106,109)など、種類によって若干キーの配列が変わる(変換ボタンなど)。

マウス

ポインティングデバイスの代表。マウスの動きに合わせて画面上のポインタが対応して動く。GUIがOSで採用されてから、直感的に操作できるインタフェースとして必須なものである。

トラックパッド/タッチパネル

トラックパッドはノートパソコンなどについており、指で揺れると動きを探知し、画面上のポインタが動く。タッチパネルはディスプレイに設置されており、直接的にGUIを操作できる。

デジタルカメラ/スキャナ

デジタルカメラは景色をデジタル化し、補助記憶装置などに記憶する装置。スキャナは紙に書かれた図形や写真を読み取って、デジタル化し取り込む装置。

NUI

Natural User Interface。人間の動きをデジタル化し取り込む。Kinectやリ―プモーションなど。

出力装置

 処理結果をユーザーに伝える。

ディスプレイ

文字や画像を見せる装置。CRTディスプレイ(ブラウン管)、液晶ディスプレイなどがある。

プリンタ

データを紙に印刷する装置。インクジェットプリンタやレーザープリンタなどがある。

スピーカー

音を聴かせる装置。スピーカーや人間の耳に装着するイヤフォンなどがある。

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