ハードウェアとは?5大装置についてについての勉強。

こんにちは。

sipelです。

今回はハードウェアとはなにか？その構造についてただただ書いていきます。

コンピュータの5大装置

・入力装置・・・キーボードやマウス、タッチパネル、スキャナ、バーコードリーダー、カメラ、マイクなどの外から情報を取り入れるもの。

・記憶装置・・・主記憶装置をメモリ、補助記憶装置をハードディスク、CD、DVD、USBメモリ

・演算装置・・・主記憶装置にあるデータを演算する。

・制御装置・・・ハードウェアの各装置の制御。CPU（中央処理装置、プロセッサ）の内部にある。

・出力装置・・・処理結果を外部に出す。プリンタ、ディスプレイ、スピーカーなど。

マザーボード（基盤）・・・部品を装着する板

マルチコアプロセッサ・・・バスという通路が複数あり、同時に進行できるので速度が速い。

クロック・・・CPU内のメトロノーム。1秒間に動く回数をクロック周波数という。

例・・3GHzなら1秒間に30億回

GPU・・・画像処理に特化した補助プロセッサ。

ターボブースト・・・一時的にクロック周波数を上げて処理速度をアップする仕組み。

キャッシュメモリ・・・メモリとCPUの間にある容量の小さいメモリ。これにより高速化となる。

キャッシュは多段階あり、CPUに近いほうから1次キャッシュ、2次キャッシュとなる。

※最近はCPU内にキャッシュがありさらに高速化。

半導体・・・電気を通すor通さないの中間のもの。

IC・・・半導体を集積した電子回路。

RAM・・・電源を切ると内容が消えてしまうメモリ。

ROM・・・電源を切っても内容が消えないメモリ。

カメラや携帯電話、メモリカード、USBに使われているのはフラッシュメモリ←ROMの一種

DRAM・・・低速だが集積度が高く容量が多い。主記憶に使われる。

SRAM・・・高速だが容量が小さい。キャッシュメモリに使われる。

まとめ

ハードウェアという意味は装置である。ですがソフトウェアがないと何もできません。

ゲームで言うと、PS4本体がハードウェアでソフトがソフトウェアということです。

このハードウェアにはまず、マザーボードという基盤があり

そこに入力装置、記憶装置、CPUと呼ばれる中にある（制御装置、演算装置）、出力装置の5大装置で成り立っている。

まず入力装置で運ばれてきたデータは主記憶装置に運ばれ保管します。主記憶装置のことをメモリという。その後保管したデータをCPUに運び演算し処理します。

処理の仕方はクロックというやり方で処理している。

そして処理されたデータは出力装置で外に出るが一連の流れ。

要するにメモリの数字が高いと容量が多く、CPUの数字（厳密にはクロックの数字）が高いと処理が早く高速化になるということ。

しかし容量が大きい主記憶装置（メモリ）はデータを出すのに時間がかかる。容量が大きくなればなるほどデータを出すのに時間がかかる。

なので容量の小さいSRAMのキャッシュメモリを主記憶装置をCPUの間に置くことで

速度を早くしている。

1次キャッシュ、2次キャッシュと複数おいて高速化していて、数字が小さいほどCPUからの距離が短く容量が小さい。

ゲームをしていて、セーブデータが消えないのは、ROMというメモリを使っていて、

電源を切ると画面が消えてしまうのはRAMというメモリを使っているからだ。

sipel