コンピューターの内部にはどのコンポーネントがありますか?

ラップトップでもデスクトップPCでも、MacでもWindowsでも、すべて一緒に購入したり組み立てたりしたホームコンピューターがすべてあります。
コンピューター技術者でなくても、 各コンピューターの内容、部品の構成、および英語の用語で作られた頭字語の意味、多くの場合非常に短縮されているもの知ることは有用で興味深い場合があります。
現代のコンピューターの主要なコンポーネントの概要を知るために、新しいPCを購入するときや準備するために知っておく必要のある簡単な歴史と重要な仕様を1つずつ調べてみましょう。 何かが壊れて、あなたはそれを修正する必要があります
1) プロセッサーまたはCPU
CPUはCentral Processing Unitの略で、実際にはコンピューターの頭脳と考えられています。
現実には、コンピューターの頭脳ではなく、言葉通りの意味でのコンピューターです。
CPUは、たとえば、バイナリに変換されてCPUに送信されるマウスボタンを押すなどして、指定された各コマンドを受信するために処理および計算を行う部分です。
プロセッサは、1秒間に数千回の一連の単純な数学的操作を実行し、人間の心がそのような努力と時間を経て初めて得られる結果を提供することができます。
最初のCPUメーカーはIntelでしたが、Intelは今日のプロセッサの市場リーダーです。
現代のパーソナルコンピュータの夜明けは、1978年に最初の16ビットチップの1つであるIntel 8086マイクロプロセッサのリリースから始まったと言えます。Intel8086マイクロプロセッサは、最初のPentiumプロセッサの派生元です。
CPUは、内部に何十億ものトランジスタ、つまり電気信号を切り替えたり増幅したりできる小さなシリコン回路がある内部の一種のプレートのように見えます。
CPUの電力は、大まかに言って、その回路内のトランジスタの数に依存します。
CPUの上には、使用中に冷却するファンが常にあり、計算中に回路が燃え尽きないようにします。
PCメーカーは、CPU上のトランジスタの数ではなく、クロック速度とコアの数でコンピューターを特徴付けます。
クロック速度は、CPUが1秒間に実行できる操作の数を測定します。
マルチコアCPUには、単一チップ上に複数のプロセッサがあります(デュアルコアには2つのプロセッサがあり、クアッドコアは4つあります)。
マルチコアCPUの利点は、複数のタスクを並行して実行できることですが、クアッドコアがシングルコアCPUよりも4倍速いというわけではありませんが、それでも高速です。
一般に、クロック速度が高いほど、CPUが高速になり、コアが増えるほど、同時に実行できるタスクが増えます。
2つのCPUのクロック速度とコア数が同じ場合、キャッシュサイズなどの差別化要因が他にもあります。
キャッシュとは、CPUが命令を保存できるメモリのことで、より多くの方が良いことは明らかです。
CPUのパフォーマンスを判断する際の問題は、アプリケーションの開発方法にも依存することであり、コアを活用してより高速に実行できるとは言えません。
たとえば、特定の操作を実行する場合、ミッドレベルのデュアルコアプロセッサは、より高価なクアッドコアプロセッサよりも高速になる場合があります。
そのため、新しいコンピューターを購入する場合は、支出が多いほど良いとは思わずに、やりたいことに基づいて選択することをお勧めします。
世界の主要なCPUメーカーは、Intel、AMD(Advanced Micro Devices)、およびVIA Technologiesです。
iCoreシリーズのIntelプロセッサは現在最高であり、コストも高くなっていますが、常にそうではありませんでした(2000年代初期にはAMDチップがIntelよりも優れていました)
スマートフォンなどの他のデバイスの場合、CPUは通常、単一チップ上の他のコンポーネントの一部と統合され、最も有名なメーカーはQualcomm、Texas Instruments、Samsungです。
また読む: コンピューターのプロセッサーまたはCPUを購入します。 知っておくべきこと
2) マザーボード
新しいコンピューターを組み立てる場合、マザーボードは最も重要なコンポーネントの1つです。一方、すでに用意されているものを購入する場合、マザーボードは仕様書にほとんど記載されません。
マザーボードは、すべてのコンポーネントを接続するプリント回路基板(PCB)です。
実際、USB、HDMI、SATAなどの一連のポートとコネクタ(またはソケット)です。
マイクロプロセッサの発明以前は、コンピュータが単一のPCBに収まるという考えは、コンポーネントが大きすぎるため非現実的であると考えられていましたが、マイクロプロセッサを使用すると、コンピュータ内部を小さなケースに収めることができました。 。
マザーボードはコンピューターのパフォーマンスに大きな影響を与えませんが、含めることができるコンポーネントの種類を決定するため、コンピューターの機能を間接的に決定します。
マザーボードのサイズは大きく異なる可能性があり、簡単に言うと、サイズが大きいほど、ポートとコネクタが多くなります。
非常に強力なコンピューターを作成する場合は、さまざまなビデオカード、さまざまなディスク、およびRAMメモリを接続するために複数の攻撃が必要になります。
代わりに、基本的なPCは、より少ないマザーボードで、より少ないアドオンで構成できます。
ほとんどのマザーボードには、CPUソケット、RAMスロット、ディスクケーブル接続ポート、ファンソケット、USBポート、オーディオおよびビデオコネクタ、PCIeスロット用の多くの標準ポートがあります。外部デバイス、ネットワーク。
PCIeスロットは、x1、x4、x8、x16のどれであるかによってサイズが異なります。 たとえば、強力なビデオカードにはPCIe x16スロットが必要ですが、x4またはx1のワイヤレスカードも必要です。
RA M カード購入する際には、まずどのコンピューターを構築するのかをよく理解しておく必要があります。
マザーボードは、特定の種類と速度のRAM、一部のHDD / SSD、または異なる種類のCPUをサポートする場合としない場合があります。
サイズと拡張性については、ニーズを確認する必要があります。たとえば、2つのビデオカードを並行して使用する場合、最低2つのPCIe x16スロットが必要です。
マザーボードの主要メーカーはASUSとGigabyte Technologyであり、異なるポートの組み合わせでIntelおよびAMD CPU向けのさまざまなフォーマットを採用しています。
また読む: マザーボードの作り方
3) RAM(ランダムアクセスメモリ)
RAMは、おそらくすぐに動作しなければならないデータをCPUが保存するメモリです。
RAMは、データ速度と滞留時間の点で、ハードディスクや記憶媒体とは異なります。
RAMは高速なメモリであり、データをすばやく読み取ることができますが、ディスクは常にずっと低速です。
同時に、データはコンピュータの電源が入っている限りRAMメモリに残り、電源が切れると自動的に空になります。
CPUの場合、RAMデータにアクセスする方がハードドライブよりも100, 000倍高速です。
プログラムを実行し続けるために必要な情報(たとえば、Word文書への書き込み中)はRAMにコピーされますが、この情報を失わないためには、ハードディスクに保存する必要があります。
これが、コンピューターがクラッシュしたとき、または電源が入っていないときにファイルを失う理由です。
RAMの容量が不足すると、コンピューターの速度が大幅に低下し、CPUがはるかに遅いディスクから情報を取得する必要があります。
RAMの不足は、コンピューターの速度低下の主な原因です。
RAMを購入する際 、カードにはいくつかの機能が記載されています
まず、ギガバイト単位で測定される容量。
ギガバイトが多いほど、オペレーティングシステムの制限内に留まらなければならない場合でも優れています。
原則として、たとえば、32ビットWindowsは4GBを超えるRAMをサポートしません。
一般に、ビデオの編集を行ったり、コンピューターを最新のビデオゲームに使用したりしない限り、8 GBを超えるRAMはほとんど必要ありません。
過去10年間に、DDR、DDR2、およびDDR3の3世代のRAMがあり、DDR4はすでに準備中です。
各世代は、前の世代と比較してデータ転送速度を2倍にしました。
新しいRAMカードを購入するときは、コンピューターでサポートされているモデルを確認することが重要です。
伝送速度はMHzで測定され、マザーボードによって制限されます。
DDR3 RAMの速度は1066〜2400 MHzで、クロック速度は通常133 MHz〜300 MHzです。
RAMのパフォーマンスを判断するためのもう1つの値は、ユーザーが要求したデータを返すために必要なクロックサイクル数です。
サイクル数が少ないほど、データが速く返されます。
最大のRAMメーカーはSamsung(ただし、消費者ではなく他のメーカーに販売している)、Corsair、Kingston、Crucialです。
4) ディスク
現在、コンピューターディスクは、ハードディスク(HDD)またはソリッドステートディスク(SSD)です。
これについて、別の記事で、SSDとHDDのハードドライブの違いと利点を書きました。
ディスクは、データとファイルが永続的に保存される場所です。
ハードディスクはターンテーブルに似ていますが、SSDはRAMに似ていますが、電源がなくてもデータがメモリに残るという違いがあります。
したがって、SSDはハードドライブよりもはるかに高速で、容量が小さく、高価です。
また、SSDはより少ないエネルギーを消費し、特にハードディスクのデータを消去する磁石に対する抵抗力のためにスマートフォンで使用されます(消磁)。
将来、SSDがハードドライブに完全に置き換わることは容易に想像できます。
現時点では、コンピューターの理想は、オペレーティングシステム用のSSDと、ファイルを保存するための大きなハードドライブの両方を持つことです。
ディスクの場合、最も重要な仕様は 、もちろん、ギガバイト(GB)またはテラバイト(TB)で測定される容量です。
HDDのrpm速度も異なります(5400〜7200 rpm)。
ディスクの回転が速いほど、より多くのデータを読み取ることができ、コンピューターの速度が上がります。
ほとんどのハードドライブは 、Seagate、Western Digital、Toshibの 3社で製造されています。
大手SSDメーカーは、 SanDisk、Crucial、Corsair、Samsungを追加しても同じです。
5) GPUグラフィックスカード
グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)は、グラフィックイメージの表示に特化したCPUのようなマイクロプロセッサです。
GPUには、統合型とPCIeビデオカードの2つの主なタイプがあります。
Intel HD Graphicsなどの統合グラフィックスカードは、CPUに組み込まれています。
PCIeビデオカードははるかに大きく、独自の冷却システム、専用RAMメモリを備え、マザーボードのPCIeスロットに取り付けられています。
コンピューターにグラフィカルインターフェイス(WindowsやMacなど)があり、画面に黒い背景に文字と点滅カーソルしか表示されない場合、CPUはすべての作業を行うのに十分でした。
オペレーティングシステムの進化に伴い、特に3Dの画像を専用のプロセッサで動作させることが不可欠になっています。
最新のコンピューターでは、GPUはプログラムやゲームのグラフィックスの処理に加えて、コンピューターの全体的なパフォーマンスを向上させるためにCPUの高速化も提供します。
主要なGPUメーカーはNVIDIAとAMD (ATIを引き継いでいます)ですが、Intelは主要な統合GPUメーカーです。
NVIDIAとAMDは、ASUSやGigabyteなどの他のメーカーにグラフィックチップを販売しています。
一般に、ビデオゲームにPCを使用する場合を除き、中レベルのGPUであらゆるニーズに対応できます。
6)この記事では、コンピューターを構成する他のコンポーネントは省略します。
確かに、コンピューターの内部には電源とファンがありますが、これらは絶対に不可欠ですが、Wifiカードやテレビチューナーなどのその他のものはすべて付属品であり、存在しない場合もあります。
また読む: PCを組み立て、コンピューターの部品を組み立てるガイド

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