資格を取ろうと思ったけれど、どうも勉強が進まない。)をはじめ、IT業界には、さまざまな資格が存在しますが、試験によっては問われる内容が幅広く、苦戦する人も多いでしょう。ITパスポート試験」*などに登場する「ハードウェア」の分野の基礎についてゆるく学んでいきます。最近では、パソコンを自作する人も減り、ハードウェアは実感しづらいジャンルの一つになっています。試験に挑戦予定の人だけでなく、「パソコンってどういう仕組みになってるの?」と気になる人にもおすすめです。今日のニャゴロウ講座そもそも「コンピューター」とは...?*試験に出題される分野はシラバスとして公開されています。扱われる分野やそれぞれの概要を一覧できて便利なので、あわせて確認してみるのもおすすめです。そもそもコンピューターって何?そもそも、「コンピューター」とはなんでしょう。「WordやExcelのようなソフトウェアが使えるもの」「インターネットが使えるもの」「なにか制御するもの」など、実際の使い方が浮かぶかもしれませんね。原理原則的なことを言えば、「何か処理する装置」です。言うと、「なんらかのデータを入力し、それを処理して、出力する装置」を指します。この処理のことを「演算」と言います。電卓で考えてみましょう。電卓は、我々が、ポチポチと数字を押すと(入力)、それを受け取って計算します(演算)。計算結果を表示します(出力)。「なんらかのデータを入力し、それを処理して、出力」しているわけです。さまざまなコンピューターがありますが、それらのうち、人間が入力や出力をしやすくなっており、汎用性がある個人用のコンピューターがパソコンです。パソコンに電話機能を持たせ、画面をタッチして入力できるようにしてある小型の機器がスマートフォンなのです。コンピューターは、パソコンやスマートフォン以外にも、車や冷蔵庫、エアコンなど、ありとあらゆるところに使われています。キーボードとディスプレイがあるものだけが、コンピューターではないのです。日本語では、コンピューターのことを「電子計算機」と呼びます。略して「電算機」です。僕が新卒の頃は、企業に「電算室」と呼ばれる部署がありました。今でいうところの、情報システム部のことです。法律などでも、「電子計算機」という言葉が使われていますし、IPAの試験でも登場しますね。覚えておくと良いでしょう。ハードウェアとソフトウェアコンピューターはハードウェアと、ソフトウェアで構成されます。ハードウェアは、ザックリ言うと、物理的に存在するものです。CPU(後述)や、ハードディスクなど、実際に手で触れるような実物です。ソフトウェアとは、プログラムのことで、キーボードから入力された情報を受け取って、別のハードウェアに伝えたり、プログラミングされた動きをハードウェアに命令したりするものです。コンピューターは、これら物理的なもの(ハードウェア)と、プログラム(ソフトウェア)で構成されているのです。今回は、このうち「パソコンのハードウェアはどうなっているのか」のトッカカリのお話です。【コラム】ハードウェアの話がわからない人が増えた?最近では、ハードウェアの話がわからない人が増えたように思います。ハードウェアの話が少しとっつきにくくなってしまったのは、パソコンの中身を見たことがない人が増えたからでしょう。悪いことのように聞こえるかもしれませんが、技術が進化したからでもあります。それだけ「中身を気にしなくても、誰でも使えるようになった」のです。同じことは、車にも言えます。車の整備ができたり、組み立てられたなどという話がありますが、現代の我々は、素人が車を整備したり、組み立てたてたりするのは難しいでしょう。彼らのときよりも、複雑になっていますし、車において、コンピューターが占める割合も増えています。それだけ、車の故障は減り、誰でも快適に乗れるようになったのです。パソコンも、車のように、15年前と比べたら随分とハイスペックなパソコンを同じくらいの値段で買うことができるようになりましたし、「改造しないと、スペックが足りない!」などということは減りましたが、車と違うのは、「個人でもハードウェアを知らなければならないこともある」という点です。言うと、「エンジニアがハードウェアを知っていると、できることが広がる」のです。パソコンの最小構成は?本題のパソコンの構成についての話に入りましょう。たくさんのお話をしても、疲れてしまうでしょうから、最初は最小構成の話からして、徐々に足していきますから、安心してください。言うとおり、パソコンの頭脳とも言われるものです。要は実際に演算をする主体です。演算の実行部隊と考えると良いでしょう。プロセッサとも呼ばれます。メモリは、記憶装置です。データやプログラムを保存できるものです。倉庫やタンスみたいなものだとでも思ってください。CPU(演算部隊)は、パソコンに電源が投入されたら、自主的にメモリ(タンス)の中にあるプログラム(命令書)に従って処理を開始します。CPUは、勝手に動きはじめるのですが、自由気ままに動けるわけではありません。動くのかは、命令書(プログラム)に書いてあるとおりに従います。CPUは、メモリのプログラムに従って、自分の中にある小さな処理場所(レジスタ)で演算します。CPUとメモリは、直接つながっており、このように、直結しているような記憶装置を「主記憶装置」と言います。このように言うということは、当然「主ではない」、脇役の記憶装置も存在します。この話は次回するので、今は、「メモリは記憶装置(タンス)であり、CPUと直結しているから『主記憶装置』と呼ばれるらしい」とだけ覚えておいてください。■二人だけの世界では困るので、出入り口(I/O=Input/Output)を作るさて、直結しているCPU(演算部隊)と、メモリ(タンス)ですが、二人だけの世界では、データを渡したり、演算結果を貰ったりすることができません。そこで、出入り口が必要になります。それが、「I/O(アイオー)」です。月刊I/Oという1976年創刊のパソコン雑誌がありますが、まさにこのI/Oからとった名前です。I/Oは、全ての出入りを制御します。キーボードやマウスのことを「入力装置」、ディスプレイや、プリンターなどを「出力装置」と言うのですが、こうした入力装置や出力装置の出入りを司っているのです。CPUとメモリは、「システムバス」というものを使って直結しているのですが、このシステムバスに、I/Oがつながります。I/Oは、山ほどあるものなので、複数存在します。ニャゴロウ先生のまとめCPUとメモリ、I/Oについてイメージは湧いてきたでしょうか。コラムにも書きましたが、僕の若い頃は、ハイスペックなパソコンを買おうと思ったら高額だったので、自作する人が多くいました。最近では、自作する機会はめっきり減りましたし、現在使っているパソコンも、時々中身を入れ替えるものの、一から新しく組んだりはしていません。機械学習の実験をするのに、また自作する人が増えたようにも思いますが、一時のことでしょう。それは悪いことではないのです。それよりも、「ちゃんと知る」ことが出来ていれば問題ありません。ハードウェアについて知っていれば、AWSなどのスペックを決めるときにわかりやすくなりますし、プログラミングにおいても、より細かいことができるようになります。次回は、CPUとメモリ、そしてI/Oに、補助記憶装置や入出力装置を組み込んでいきます。種高さん(ニャゴロウ先生)技術ライター、イラストレーター。システム開発のかたわら、雑誌や書籍などで、データベースやサーバー、マネジメントについて執筆。図を多く用いた易しい解説に定評がある。Docker&Kubernetesのきほんのきほん』(マイナビ出版)がある。※本記事に記載されている会社名、製品名はそれぞれ各社の商標および登録商標です。登録しましょう!『ITスタッフィング』はリクルートスタッフィングが運営する派遣エンジニアのお仕事探しに特化したサイトです。オンライン登録と来社登録、2つの方法が選べます。Maker」として働き方そのものを生み出せる企業になることを目指しています。Ltd.お問い合わせプライバシーポリシーご利用にあたって引用をストックしましたストック一覧を見る閉じる引用するにはまずログインしてくださいログイン閉じる引用をストックできませんでした。再度お試しください閉じる限定公開記事のため引用できません。