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情報処理技術者試験のお勉強ブログ


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あいぱすくえすと シーズン2(2)5大装置とCPU

あいぱすに関わる、情報処理の基礎の基礎を面白く
お話します。あ!もっと知りたい!楽しい!を引き
出したい。
そんな連載です。

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今日は5大装置と
CPUでっす!

・・・誰ですか?
情報の授業かっ!とか突っ込んだのは?

5大装置とは

コンピュータの機能を5つに分けると


・入力装置(マウス・キーボードなど)
・出力装置(ディスプレイ・プリンタなど)
・記憶装置(メモリ・ハードディスクなど)
・演算装置
・制御装置


このようになります。これを5大装置といいます。そ
して、各装置をつなぐ伝送路のことを「バス」といい
ます。


演算装置はデータを計算し、計算結果を返す装置です。
ところが、あまりにもその処理速度が速いため、他の
装置とバランスをとるのがとても難しいのです。


逆に、入力や出力装置といった装置はそれほどのスピ
ードはありません。キーボードの入力やマウスの入力
速度にはある程度限界がある(そもそも速度は必要な
い)からです。


5大装置兄弟は一緒にラーメン屋さんに入って、一緒
にラーメンが来たのに演算装置くんは一瞬で食べ終わ
って店を出て行く。そんなイメージでいいと思います。

それでは、困るので全体の指揮者である「制御装置
が必要になってきます。制御装置は「クロック周波数
というタイミングを元に、機器の同期を取ろうとしま
す。


そうすることによって、ラーメン屋さんに全員で行っ
て同時に帰ってくるという処理ができるようになりま
す。出力装置ちゃんがダラダラ食べてても大丈夫です!
(演算装置はちゃんと待ってくれます。文句も言わず。
 制御装置的には演算装置が手持ち無沙汰なら、ギョ
 ーザを処理させちゃうのもアリです。)

CPU

この制御装置、演算装置と一緒にいることが多いです。
やはり一番速い装置の近くにいるのがなにかと伝達も
早くなって便利ですし、制御装置自身の速度も演算装
置の力を借りて、高速になります。また、命令文を解
読して、演算装置に渡す仕事もしています。


このように、制御装置と演算装置が一緒になっている
機器「CPU」(中央演算処理装置)といいます。


現在のCPUはインテルもAMDも、複数の演算装置
をCPUの中に組み込んでいます。2つ組み込むこと
デュアルコアとか4つ組み込むことをクアッドコア
といったりします。

一つの演算装置の処理速度の向上には製造上の限界が
あります。現代のCPUは多くの頭脳を一つのCPU
に組み込むことによって速度を向上させようとしてい
ます。


グラフィック処理を行う「GPU」という装置は、こ
のCPUの仕組みをグラフィックに特化しただけです。
大きく違うものではありません。


次回は「メモリ」について説明するよっ。

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