コンピュータリテラシ
第３回 コンピュータの構成
２０１５年４月２９日

１．今日の内容
ハードウェアとソフトウェア
パソコンの構成
コンピュータの歴史
オペレーティングシステムとアプリケーションソフト

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２．ハードウェアとソフトウェア
ハードウェアコンピュータのシステムを構成する装置
パソコン本体、キーボード、マウス、ディスプレイ、ハードディスク、プリンタ、スキャナ、スピーカ、・・・

ソフトウェアハードウェアが目的の動作を行えるように用意された、ハードウェアに与える指示の集まり
オペレーティングシステム（ＯＳ）
Windows ８、MacOS X、Linux、Android、・・・
アプリケーションソフト
Word、Excel、IE、動画再生ソフト、ゲームソフト、・・・
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３.１ コンピュータの５大機能
入力
出力
演算
制御

記憶

３.２ コンピュータの基本構成
演算装置

入
力
装
置

制御装置

出
力
装
置

主記憶装置
データの流れ補助記憶装置制御の流れ
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４．パソコンの基本構成
キー
ボー
ド
など

中央処理装置

ＣＰＵ

メモリ

ディ
ス
プ
レイ
など
データの流れハードディスク など

制御の流れ
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５.１ 中央処理装置
ＣＰＵ （Central Processing Unit）パソコンの頭脳
演算と制御を実行する。
ＣＰＵの性能を表すもの
クロック周波数（Hz） ＣＰＵの演算速度３.０GHz

1秒間に３０億回の演算ができる。

ビット数（bit） 1回の演算で処理できる数値の桁数
６４bit

1回の演算で２進数６４桁の数値の演算ができる。

コア数 プロセッサコアの数
８コア８個の異なるプログラムを並列に実行できる。

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５.２ Ｃｏｒｅ ｉ７のダイ集積回路がプリントされたシリコンチップ

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パソコンの基本構成
キー
ボー
ド
など

中央処理装置

ＣＰＵ

メモリ

ディ
ス
プ
レ
イ
など
データの流れハードディスク など

制御の流れ
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６．主記憶装置
メモリ（メインメモリ）
ＣＰＵが処理するプログラムやデータを一時的に記憶する。電源を切るとデータが消える（揮発性）。
メモリの性能を表すもの
メモリ容量 記憶できる情報量
４GByte４GByte（＝４０億Byte）まで記憶できる。

転送速度 データの読み書きの実行速度
３.２GByte/s

1秒間に最大３.２GByteのデータ転送ができる。
10パソコンの基本構成
キーボー
ド
など

中央処理装置

ＣＰＵ

メモリ

ディス
プレイ
など
データの流れハードディスク など

制御の流れ
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７.１ 補助記憶装置
ハードディスクドライブなど
メモリに入りきらない大量のデータを記憶する。
電源を切ってもデータは消えない（不揮発性）。
補助記憶装置（記録メディア）の種類
ハードディスク、ＤＶＤ-Ｒ/ＤＶＤ-ＲＷ/ＤＶＤ-ＲＡＭ、
ＣＤ-Ｒ/ＣＤ-ＲＷ/ＣＤ-ＲＡＭ、Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ、Ｂｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ、ＳＤメモリカード、コンパクトフラッシュ、ＭＯディスク、フロッピーディスク、ＵＳＢメモリ、ＤＡＴ など

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７.２ 記憶メディアの容量
１ＭＢ

１０ＭＢ

１００ＭＢ

１ＧＢ

１０ＧＢ

１００ＧＢ

１ＴＢ

フロッピーディスク（１.４ＭＢ）
ＣＤ-Ｒ（６４０ＭＢ）
ＤＶＤ-Ｒ（４.７ＧＢ～９.４ＧＢ）

Ｂｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ（１５ＧＢ～５０ＧＢ）

ＵＳＢメモリ（４ＧＢ～２５６ＧＢ）

ハードディスク（５００ＧＢ～４ＴＢ）
Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ（１２０ＧＢ～５１２ＧＢ）
メモリ（主記憶装置）（１ＧＢ～８ＧＢ）
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７.３ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ
フラッシュメモリを使った補助記憶装置。
ハードディスクドライブの代わりとして利用されてきている。

ＳＳＤ

ＨＤＤ

長所
モーターがないので消費電力が小さく、騒音がない。
衝撃に強い。軽量である。読み出し速度が速い。

短所
書き込み回数に制限がある。書き込み速度が遅い。
容量に対する単価が高い。
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８.１ その他の装置
ＬＡＮインタフェース
ネットワーク通信をするための装置。

ＧＰＵ （Graphics Processing Unit）
グラフィックス表示のための計算を高速に行うプロセッサ。ＧＰＵを利用すれば、ＣＰＵの処理量を減らすことができる。

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８.２ ＧＰＵコンピューティング
ＧＰＵをグラフィックス表示以外の計算に用いる技術（物理シミュレーション、暗号解読、画像解析など）
ＧＰＧＰＵ（General-Purpose computing on Graphics
Processing Units）とも言う。
計算命令
コア

コア

コア

コア

コア

コア

コア

コア

１６個～１５３６個
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９．コンピュータの歴史
第１世代

１９５９年～１９６３年

ＥＮＩＡＣの開発
世界最初の電子式計算機
１９４７年１２月１６日 トランジスタの発明
１９４９年 ＥＤＳＡＣの開発
世界最初のプログラム内トランジスタ
蔵方式計算機

第３世代

ＩＣ

１９４６年～１９５８年

第２世代

真空管

１９４６年

１９６４年～１９７１年

第３.５世代

ＬＳＩ

１９７１年

マイクロプロセッサの出現

ＶＬＳＩ

１９８０年代
１９９０年代

１９７２年～１９８０年

第４世代
１９８１年～

パソコンの普及
インターネットの普及

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ENIAC ― 世界最初の電子式計算機
Electronic Numerical Integrator And Calculator （１９４６年開発）
アメリカ陸軍の大砲の弾道計算を目的につくられた。
幅 ２４m／高さ ２.５m／奥行き ０.９m／総重量 ３０t

18ABC ― 本当の世界最初の電子式計算機?
Atanasoff Berry Computer （１９４２年開発）
最大２９次の連立方程式を解くことができた。

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EDSAC ― 世界最初の実用的なプログラム内蔵方式電子計算機
Electronic Delay Storage Automatic Calculator （１９４９年開発）プログラム内蔵方式
コンピュータメモリ上にプログラムを配置してから実行する方式。
ジョン・フォン・ノイマンが１９４６年に提案した。そのため、この方式のコンピュータをノイマン型コンピュータと呼ぶ。

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１０. 初期のパソコン
Ａｌｔａｉｒ ８８００（１９７４年 ＭＩＴＳ社）
ＣＰＵ Ｉｎｔｅｌ ８０８０ （２ＭＨｚ）
メモリ ２５６Ｂｙｔｅ

ＡｐｐｌｅⅡ（１９７７年 Ａｐｐｌｅ社）
ＣＰＵ ＭＯＳ Ｔｅｃｈ. ６５０２ （１ＭＨｚ）
メモリ ４ＫＢｙｔｅ

ＰＣ－８００１ （１９７９年 ＮＥＣ）
ＣＰＵ マイクロＰＤ７８０Ｃ－１ （４ＭＨｚ）
メモリ １６ ＫＢｙｔｅ
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１１．アプリケーションソフト
文書作成

表計算

インターネット

ゲーム

ハードウェア22

１１．アプリケーションソフト
文書作成

表計算

インターネット

ゲーム

それぞれのアプリケーションソフトにハードウェアをコントロールする機能を持たせるのは無駄。

一つのアプリケーションソフトがハードウェアを独占し続けると、他のアプリケーションソフトが動作できなくなってしまう。

ハードウェア23

１２．オペレーティングシステム
文書作成

表計算

インターネット

ゲーム

オペレーティングシステム（ＯＳ）

ハードウェア24

１３．オペレーティングシステムの働き
ハードウェアとアプリケーションソフトとの間のやり取りを管理する。
アプリケーションソフトの起動を行う。

複数のアプリケーションソフトが同時に動くように、ＣＰＵやメモリの割り当てを管理する。
アプリケーションソフトからの要求に応じて、入力装置、出力装置、補助記憶装置、ネットワーク装置を制御する。
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１４．次回の講義内容
Ｗｉｎｄｏｗｓの歴史
Ｗｉｎｄｏｗｓの操作方法
日本語の入力方法

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