疑問
パソコンってどんなパーツで動いているの？
パソコンの仕組みって何？
そんな人への記事です。
パソコンの自作
難しく思えるが意外と簡単です。
パーツをはめ込んでいくだけです。
小学生でも半日あれば可能です。
CPU
パソコンの頭脳です。
高熱を発するため、CPUクーラーと一緒に設置されます。
トランジスタと呼ばれるスイッチの集まりです。
トランジスタがついたり消えたりして処理を行っています
メモリ
CPUが仕事をしているとき、すぐ使うデータを一時的に保存する装置です。
メモリが大きいほど速く動きます。
ビデオカード
モニターに画像や映像を表示させるパーツです。
ハードディスク
記憶装置です。
光学ドライブ
読み込みと書き込みができます。
映像再生やバックアップに使用されます
電源ユニット
マザーボードに接続、各パーツに電気を供給しています。
マザーボード
パソコンのすべてのパーツを接続する板です。
電子配線がほどこされていて、各パーツを取り付けるためのはめ込み部分がついています。
その他外部装置
キーボード、マウス、モニタ
パソコンの仕組み
パソコンの仕組みは60年前から変わっていません。
性能は向上しているますが、仕組みは変わっていません。
CPUで「演算」と「制御」を行っています。
メモリやハードディスクで「記憶」しています。
CPUとメモリはセットで動きます
メモリにはたくさんの命令が入っています。
CPUはメモリから命令を呼び出し、計算後にメモリに結果を保存しています。
パソコンの性能を決める要素
CPU性能
新しいCPUほど速い
動作周波数が大きいほど動作が速い
単位はGHz
実装メモリ（RAM）の搭載量
大きいほど動作が速い
単位はGB
RAMは読み込み/書き込みができるメモリです。
メモリの種類はRAMとROMがある。
メモリはCPUの作業スペースで、メモリが大きいほど命令やデータを多く貯めておくことができる。
ハードディスクの回転数
rpm（回転数）が早いほどパソコンの起動時間が速くなります。
SSDだとさらに速くなります。
ビデオカードの描画性能
描画性能が良いほど画面表示が速くなったり、動画再生がスムーズになります。
クロックジェネレーター
マザーボードについている装置です。
電気信号を一定リズムにしてCPUに送る機能です。
外部クロック
クロックジェネレーターが送る元のリズムです。
内部クロック
CPUでテンポアップしたリズムです。
CPUが性能アップした理由
ICチップを小さくできたからです。
ICチップはトランジスタの集まりです。
トランジスタを小さくして数を増やします。
トランジスタ同士の間隔を狭くします。
すると、動作周波数は上がりパソコンの性能が高くなります。
CPUクーラー
トランジスタの数が多くなり密になると高熱を発します。
そのため、CPUクーラーを取り付けて冷やします。
扇風機タイプや水冷タイプがあります。
ハードディスク
長期記憶に適した機械です
rpmは回転数です
回転数が早いほどパソコンの起動時間が速くなります
パソコンからカリカリと聞こえるのはハードディスクにアクセスしている証拠です。
仮想メモリ
メモリに入りきれないデータや命令をハードディスク上に退避させる仕組みです
ハードディスクのrpmが速いほど速くなります
メモリ
CPUの作業スペースです。
大きいほど速くなります。
SSD（ソリッド・ステート・ドライブ）
ハードディスクの次に出てきた長期記憶装置です。
アクセス速度が速いです
ただし、値段が高いです
ビデオカード
映像出力に特化したコンピュータです。
GPU（グラフィック・プロセッシング・ユニット）と呼ばれるプロセッサが内蔵されています。
プロセッサは、映像のためだけのCPUです。
また、VRAMという映像出力専用のメモリも搭載されています。
メインメモリよりデータ転送速度が速いです。
RAM
CPUと一緒に仕事をするメモリです。
読み書きができるメモリです。
ROM
読み込み専用のメモリです。
変更の必要が無いプログラムが入っています。
BIOSというプログラムが入っています
BIOS
basic input/output systemの略です
電源を入れると、接続機器の確認を行い、OSを呼び出す命令をメモリにロードします。
OSインストール時に使います。
起動してすぐにF2キーなどを連打すると表示されます
まとめ
パソコンの仕組みは60年前から変わっていません。
性能は向上しているますが、仕組みは変わっていません。
CPUで「演算」と「制御」を行っています。
メモリやハードディスクで「記憶」しています。
パソコンの土台自体はシンプルです。
シンプルゆえに、拡張性があり進化しています。
難しいパソコンも少しずつ紐解けば面白いですね♪
一緒に一歩踏み出しましょう♪
では♪
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