【IT入門】誰でもわかるパソコンの仕組みとパーツの役割1

パソコン知識入門
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パソコンってなかはどうなっているの?

パソコンについて苦手意識をお持ちの人は多いかと思います。

私の仕事は社内SEなので、パソコンにまつわる困りごとを電話で受け付けて解決させるという「ヘルプデスク」業務もあり、日々様々な問合せを受けます。

会社によってOAリテラシーやOAスキルは様々ですが、今の職場の人たちはとても低く、例えば、「パソコンが壊れた」と報告があり、本体を送ってほしいと伝えて、こちらに届くのが「モニター」のみという残念なケースが度々起こります。※毎日本体の電源ボタンを押しているはずなんですがね・・・

個人的な考えとしては、パソコンなどの電子機器やコンピューターについて、基礎的なことは義務教育として学生時代に学ぶ機会を設けるべきだと思います。

そこで、パソコンについて、基礎中の基礎を説明していこうと思います。

パソコンを構成している部品

パソコンと一言で呼んでも、市場には様々な形があり、個人向けだったり法人向けだったり、デスクトップやノートパソコン、モニター一体型だったりと、まさに千差万別です。

ただ、パソコンを構成している内部の部品だけで見れば、どんなメーカーだろうが、どんな形状だろうが、特定の主要なパーツを組み合わせて作られており、部品構成は共通しています。

主要な部品は以下です。

  • CPU
  • メモリ
  • ハードディスク
  • マザーボード
  • 電源ユニット

パソコンというものは、上記の5点のパーツを組み上げれば動きます。また、市販されている各メーカーのパソコンについても、必ず上記5点は組み込まれており、異なるメーカーのパソコンに組み込まれていた部品を別のパソコンに組み込んでも、規格さえ合っていれば普通に動きます。

汎用パーツを各メーカーが独自に組み合わせて自社のブランド名を付けて販売しているのが世の中に出回っているパソコンなのです。

各部品の役割と比喩

CPU=頭脳

日本語名称にすると、中央演算処理装置と呼ばれます。

パソコンが様々な計算をする部品です。パソコンの処理速度の速さはこのCPUの性能が一番重要です。

様々な計算と書きましたが、実はCPU自体は人間が数学でやるような複雑な計算が行えるわけではなく、単純な足し算引き算等の四則演算程度です。ただ、そういう計算を物凄い高速に実行します。このCPUが様々な計算をひたすら実行してパソコンは動いています。

最近は一度に複数の計算が行えるような高性能なCPUがどんどん増えてきました。頭脳で例えるなら、昔は頭脳が一つしかなく、一つの計算が終わるまでは次の計算が行えませんでしたが、今はその頭脳が2個、4個、8個、16個・・・とドンドン増えており、同時に多くの計算がこなせるCPUが開発されています。

メモリ=作業机

日本語名称にすると、主記憶装置と呼ばれます。

CPUが計算した結果を一時的に格納しておくための部品です。CPUでも計算結果を格納しておく領域はありますが、計算作業が主の部品なので、記憶領域は非常に小さいです。

なので、CPUほど処理速度は速くないが、CPUより大きなデータを保管できるメモリにCPUの計算結果をドンドン貯めていきます。

CPUの記憶領域を例えるなら「人間の暗記」ですかね。ただ、何かの計算をしてその結果を一時的に覚えていても、そう長いこと覚えてはいられない。次の計算がありますし。

そんなときに、「作業机」であるメモリに計算結果をドンドン置いていきます。

作業机に置いてあるものは、いくら目の前に置いてあると言っても暗記している計算結果を取り出すよりは多少時間が掛かりますが、それもで比較的に高速に取り出せます。

この作業机が広ければ広いほど、多くの計算結果を出しっぱなしにしておけます。

例えば、パソコンで、Excelを開きつつ、ブラウザを開いて調べものをしつつ、Wordで文章を書くなどの複数のアプリケーションを同時に起動して作業しているようなケースでは、この作業机が広ければ広いほど、処理の遅延無くスムーズに使えます。

ハードディスク=押入れ

日本語名称で言うと、補助記憶装置と呼ばれます。

メモリの記憶領域はせいぜい数GB程度しか記憶できませんが、ハードディスクには、数百GBや数TBなどの大きなデータが記憶、保存できます。

また、CPUやメモリは、通電しているあいだだけしか記憶しておくが出来ず、パソコンの電源を落とすと、CPUやメモリに保管された情報は全て消えてしまうのですが、ハードディスクは通電が無くても保存することが出来ます。

とっても便利ですが、その代わり、CPUやメモリと比べてもも処理速度は非常に遅いです。

HDDが上記の画像でもわかりますが、内部に数枚の円盤があり、その円盤に対して磁気で情報を物理的に書き込んでいます。またこの円盤はくるくる回転します。過去に記憶した情報を取り出すときは、この円盤が回転し、書き込んだ位置まで情報を読み出す必要があります。

メモリやCPUについては、ハードディスクのようにくるくる回る円盤に記憶させている訳ではなく、電気信号をため込んでいるだけなので、その情報の書き込みや読み込みはハードディスクに比べると非常に高速です。※物理駆動が必要なハードディスクと電気信号のやり取りだけのCPUやメモリの違いですね。

例えるなら、ハードディスクは「押入れ」なのです。

作業開始前の作業机(メモリ)は片付いています。作業を開始すると、押入れ(ハードディスク)から昔のノートだったり、写真だったり、必要な資料を引っ張り出してきて、作業机に広げます。

作業が終わったら、引っ張り出してきた資料等を押入れにしまいます。

パソコンで、Excelファイルを開くときや、ブラウザを立ち上げるときは、いったんハードディスクにあるプログラムやファイルをメモリ上に展開して作業をし、終わったら保存したり閉じたりしてメモリ上からは消えてハードディスクに再度保管されるといった流れは、作業机と押入れの関係で理解するとイメージし易いのではないでしょうか。

因みに、作業机(メモリ)も容量に限界がある為、その容量を超えてアプリケーションを立ち上げるとどうなるかというと、パソコンは押入れを作業机の代わりとして使いだします。

これは作業を始めるたびに押入れから資料を取り出して、ちょっと別の資料を見たくなったとしても作業机に置いておくスペースは無いので、また押入れにしまって・・・といった動作をすることになり、非常に非効率です。

この時はパソコンの動作も目に見えて遅くなります。

これをスワップアウトとかスワップ状態って呼んだりします。

メモリは比較的安価に購入出来て、増設も簡単に行えます。増設すれば、このスワップも発生しにくくなり、多くのデータを作業机に展開出来るようになり、パソコンの動作が明らかに速くなるので、機会があれば増設のやり方について案内出来ればと思います。

では、残りの主要部品についてはまた次回で。

今回もありがとうございました。

【IT入門】誰でもわかるパソコンの仕組みとパーツの役割2
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