1. 基本的な概念
コンピュータアーキテクチャは、ハードウェアとソフトウェアのインターフェースを形成する規則と方法を指します。これには、データの処理方法、メモリの管理、デバイス間の通信方法などが含まれます。
2. CPU(中央処理装置)
CPUはコンピュータの「脳」とも言える部分で、全ての計算処理を司ります。CPUの主な機能は次の通りです。
- 命令の解釈: ソフトウェアからの命令を受け取り、何をすべきかを解釈します。
- 実行: 命令に基づいて計算やデータ転送を行います。
- コントロール: コンピュータの他の部分とのデータのやり取りをコントロールします。
CPUの性能は、そのクロック速度、コアの数、キャッシュメモリの大きさによって大きく左右されます。
3. メモリ
メモリは、CPUが直接アクセスして読み書きを行うデータや命令が一時的に保存される場所です。主に次の二つに分類されます。
- 主記憶装置(RAM): 電源が入っている間だけデータを保持します。高速アクセスが可能ですが、電源が切れると情報は失われます。
- 補助記憶装置(ハードディスク、SSDなど): 永続的にデータを保存します。RAMよりも低速ですが、電源が切れても情報は保持されます。
4. 入出力デバイス
入出力デバイスは、人間とコンピュータの間で情報の入出力を行う装置です。入力デバイス(キーボード、マウスなど)はユーザーからの情報をコンピュータに伝え、出力デバイス(モニター、プリンターなど)はコンピュータからユーザーへ情報を伝えます。