DOS/Vの基礎


[w-Space INDEX] [戻る] upload 2003/05/25
update 2003/07/28

PC全体の構成

近年、非常にパソコンの普及率が高まり、職場や家庭でも頻繁に使われるようになりました。しかし、パソコンが使えても、仕組みがわかっていない人も多いのです。

データ処理

パソコンは精密機械ですが、パーツで分けて見ると意外と簡単な構造なんです。
それぞれのパーツは主に処理とそのデータを保存する2つの役割があります。

Duron(Spitfire) 850MHz
AMDのCPUのDuronです

処理を行うパーツとして一番重要なのは、CPU(右写真)です。
パソコンは0と1の数字(電気的に流れているか流れていないか)で処理をしています。
それを行うのがCPUで、この性能がパソコンの性能を大きく左右します。人間で言えば、「脳」にあたる重要なパーツです。

CPUで処理する過程でたくさんのデータが入出力されます。このデータはCPUに内蔵されたメモリ(左写真)に保存されますが、保存しきれなくなったデータはメモリ(RAM)に保存されます。

PC2100 DDR-SDRAM(Registered ECC) 256MB
Registered ECCタイプは若干違います
メモリはCPUに内蔵されたメモリ(一次キャッシュや二次キャッシュと呼ばれている。Intelが開発しているXeonMPには三次キャッシュ内臓予定)に収まりきらないデータを保存します。ただ、電流が流れていないとデータが消える、つまりパソコンの電源を切るとメモリ上のデータは完全に消えてしまいます。
それを保存する方法があります。

ハードディスク(左写真)にデータを保管します。
ハードディスクは、磁気性の物質が薄く塗られた平べったい円盤状のディスク、プラッタと呼ばれるものです。

Seagate Barracuda V 7200rpm 80GB
ハードディスクです
非常に膨大なデータを保存できますが、読み書きスピードがメモリよりとても遅いです。
昔は、プログラムなどはフロッピーディスから読み込んでいましたが、現在はハードディスクに保存されるようになりました。(インストールや読み込みようのデータにCD-ROMも使われます。)

データの入出力

パソコンは精密機械ですが、パーツで分けて見ると意外と簡単な構造なんです。
それぞれのパーツは主に処理とそのデータを保存する2つの役割があります。

データ入力は最低キーボードが必要です。キーボードがあれば大抵の指示をパソコンにできますが、マウスがあるともっと便利です。
マウスはポインティングデバイスと呼ばれ、今のパソコンが簡単に操作できるのもこのおかげです。

マウスやキーボードがあればワープロソフトやインターネット、メールなどができますが、もっと多彩に使うには、他の入力デバイスがあります。

最近話題なのがデジカメです。デジカメは手軽に写真を撮れ、その場で見たり、いらない写真を消すことができて便利です。ちょっと前までは、通常の写真よりは画像が汚いようでしたが、今や500万画素というきれいに撮れるデジカメも登場しています。

書類や本、写真など平らなものはスキャナで取り込めます。スキャナは書類などをきれいに取り込むことができます。デジカメよりも安価でトリミング(範囲を特定して画像入力すること)もできるのが特徴です。

DVD-Rの登場でデジタルビデオもこれからますます普及するでしょう。

一方出力ですが、これは、性能抜きにして今も昔もあまり変化はないようです。

モニタに関しては、液晶が安くなってきているということでしょう。何せ(たしか)十年位前は製品化されても100万ほどするといわれていましたが、現在は15インチなら3万円台、14.1インチなら3万円をきる商品もあるくらいです。

スピーカーは5.1chスピーカーといって、6つのスピーカーを使用するものがあって、音楽、映画鑑賞などには最適です。これもDVD-ROMの普及によって人気が高まりそうです。

プリンタでは、解像度(1インチ内の粒(?)の数)が段々と増え、色も4色から6色に増えています。
CD-Rに印刷したり、ふちなし印刷に対応した製品があり、家でデジカメのプリントアウトができます。

外部記憶装置

時代の変化とともに使用される外部にデータを保存されるための装置、メディアにも変化があります。

一番初めはフロッピーディスクです。
最初はサイズが大きく、保存できるデータは多くありませんでした。現在は3.5インチが通常使用されていて、容量は1.44MBです。(フロッピーにもっと多くのデータを保存できる製品がありますが、CD-RWにおされたようです。)

そして、初めての光メディアのCD-ROMによって、格段にメディア容量がアップしました。
CD-ROMは650MB〜700MBの保存が可能で、工場のプレスによって製造されたため、店で販売される商品に使われていて、一般の人が作るには工場に頼むしかありませんでした。

CD-R/RWドライブ
半開きのCR-R/RWドライブ

しかし、CD-R/RWは、書き込みが可能で、自作CD-ROMを作ることができるようになりました。

最近では、DVD-RAM/RやDVD+RWもあり、こちらは片面4.7GB、両面で9.4GBの大容量となっています。(市販のDVD-ROMは片面8.5GB、両面17GB)

デジカメやMP3を中心に使われている、スマートメディア、コンパクトフラッシュ、メモリースティック、SDカードなど、非常に小さいけれど100MB以上の容量を持ったメディアもあります。

CPU

Opteron
AMDサーバー用CPUのOpteron

CPUとは、Central Processing Unitの略で、日本語では「中央演算処理装置」と訳します。PCの演算などの処理はここで行われます。

PCの性能を一番左右するパーツの一つです。とりあえず、ここの性能が高ければ、高性能なPCと見ることができます。(ただし、他のパーツが極端に性能が低く、足を引っ張ることがないとき)

では、CPUの性能はどこで差がつくでしょうか?答えは、「周波数」です。Pentium4 1.8GHzなどと書かれたのを見たことありませんか?単純に同じ種類のCPUであれば、この数値が大きいほど高速になります。

CPUは、水晶発振装置によって、パルスを発生させて演算を行います。この周波数が高いほど高性能です。しかし、これだけでCPUの性能が決まるわけではありません。それを決定するのは「コア」です。

コアとはCPUの中心にある、四角いチップのようなもので色々と種類があります。(コア比較一覧はこちら

コアには一次キャッシュといって、データを一時的に保存するところがあって、これが大きいとデータの転送速度が上がって、処理が速くなります。内部キャッシュと呼ばれています。。一次キャッシュを補助するものとして、二次キャッシュも存在します。外部キャッシュと呼ばれています。。これも同様の目的で存在します。残念ながら三次キャッシュは搭載していません。(そろそろ、搭載したCPUがでるかも?)さらにCPUでは保持できなくなったデータをメモリに保存します。

余談ですが、AMDの作っているCPUは(最近のもの)コアの部分がむき出しになっているため、CPUクーラーのヒートシンクを取り付けるときに無理な力がかかり、ここが破損することがあります。これを「コア欠け」といいます。下の写真は私のCPUがコア欠けした写真であります。しかし、運良く、まだ動いています。2個とも(2個コア欠けさせました)

AthlonXP
AMD主力のAthlonXPです

Pentium4やAthlonXPといった名前はCPUの種類をあらわします。CPUを製造している会社は複数あって、中でもIntelとAMDが有名です。

Intelの作っているCPUは、Pentium4、Celeronが現在は主流です。一方のAMDはAthlonXPとDuronです。

Pentiumはメーカー品に多いようです。自作派にはAthlonも人気です。価格が安いからでしょう。

以下工事中・・・