ITパスポート コンピュータシステム CPU・メモリ・インタフェースの基本

この記事では、コンピュータの構成要素を「処理する・覚える・つなぐ」の3つの観点から整理します。それぞれの装置の役割と特徴を対応させて覚えましょう。

処理する:CPUとGPU

CPUは命令を解釈して演算と制御を行う中心装置です。処理の歩調を決めるのがクロック周波数ですが、性能は周波数だけでなくコア数(マルチコア)などにも左右されます。画像処理が得意なGPUは、大量の並列計算を活かしてAIの計算にも使われます。

覚える:記憶装置の階層

装置 特徴
キャッシュメモリ CPUと主記憶の速度差を埋める。この表の中では最も高速
主記憶(RAM) 実行中のプログラムの作業場所。揮発性(電源を切ると消える)
ROM 読み出し専用・不揮発
SSD フラッシュメモリ。高速で衝撃に強い
HDD 磁気ディスクを回転。大容量で安価

高速な装置ほど容量当たりの価格は高い、という階層関係もあわせて押さえましょう。主記憶が不足すると、OSの仮想記憶機能によって補助記憶の一部が利用され、ページの退避や読込み(スワップ)が増えるため、処理速度が低下することがあります。

つなぐ:インタフェース

USBは周辺機器接続の標準で給電もできます。Bluetoothは近距離無線(マウス・イヤホン)、HDMIは映像と音声を1本で伝送、NFCはかざして通信(交通系IC・スマホ決済)。周辺機器を制御するソフトウェアがデバイスドライバです。なお、センサーやアクチュエータ、IoTデバイスも入出力デバイスとしてコンピュータ構成要素に含まれます(詳しくは「IoTデバイスと入出力装置の基本」で扱います)。

関連する問題


コメント

タイトルとURLをコピーしました