IT入門2（3）コンピューターの種類と構成要素

2018年～2019年のITエンジニア未経験者向けの研修資料として作成検討した際のベース資料です。題材が少し古い箇所もあるかと思いますが、大筋はいまでもまだ使えるかと思いますので、PC自体に詳しくない方の入門用にお使いください。
なお、目標としては「半年ぐらいでITパスポート合格」を目指している内容なので、どちらかというと内部の仕組み寄りの話から入るスタイルになっています（取っかかりやすさは犠牲にしています）。
また、口頭での説明を添えることを想定したスライドですので、説明が足りていない箇所があるかとおもいますが、ご了承ください。

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1. 02 : IT入門（2） 3. コンピューターの種類と構成技術 1
2. 目次 2 • コンピューターの種類 – 形状や用途による分類 – 物理コンピューターと仮想コンピューター • コンピューターの構成要素 – CPU(中央処理装置) – 主記憶装置(メモリー) – ストレージ – 電源装置 – 光学ディスク装置 – ネッワークアダプター – 入力装置 – 出力装置
3. 3 形状による分類
4. • 今や世の中にあふれているコンピューターですが、用途や目的に応じて様々な形 状のものが利用されています。 • ここでは、形状に着目したコンピューターの分類について紹介します。 形状による分類 4
5. • パーソナルコンピューター（Personal Computer: PC） – 主に個人使用を想定したコンピューターです。日本での略称は「パソコン」で すが、1980年代初頭のころは、それ以前の巨大なコンピューターと対比し て「Micro Computer: マイコン」と呼ばれていました。 近年で「コンピューター」と言えば、大抵は「パソコン」のことで、普段の生活で も身近にあります。 – 様々な形態があり、様々な用途に使われます。 形状による分類 5
6. • デスクトップ型PC（Desktop PC） – 大きめのボディを持ち、ディスプレイ（画面）やキーボードが別々に鳴ってい るものが大半ですが、ディスプレイと一体になったものもあります。 – 大型のため高性能な部品を搭載しやすく、後から部品を交換したり買い足 したりもしやすい（＝拡張性が高い）のが特徴です。 – 高性能PCが必要な場面でよく使われます。 形状による分類 6
7. • ノート型PC（Note PC） – ディスプレイ、キーボード等が一体になっており、折りたたみや持ち運びができ る小型のPCです。 – 海外では「Laptop（ラップトップ）型」と呼びます。 – デスクトップ型より機能性能には制限がありますが、持ち運べるという利点を 活かし、仕事の場などでも活用されています。 形状による分類 7
8. • スマートフォン、タブレットPC – 携帯電話の延長として登場した、手のひらサイズの小型コンピューターです。 – バッテリーで動作し、タッチパネルで操作するものがほとんどです。 – 小型ながらカメラや非接触ICカード、指紋認証装置など様々な機能を備 えており、PCとは違う独自の進化を続けています。 形状による分類 8
9. • ゲーム機（家庭用ゲーム機） – 元々はゲーム専用の装置でしたが、現在のものはほぼ「ゲームに特化したコ ンピューター」であることが多く、部品や機能もPCと同等のものが多くなってい ます。 – ゲームに限らずWebページ閲覧など、特定用途では家庭用のPCと同等の 使い方ができるものもあります。 – 小型で持ち運びを想定したものも発売されています。 形状による分類 9
10. • 組み込みコンピューター – 家庭用の家電製品や自動車などの内部に搭載されるコンピューターです。 – 工場などの機械を動かすものもこのジャンルに含められることがあります。 – 単体ではむき出しの機械で、製品のサイズや形状に合わせて加工されるも のもあります。 – あまり目にするものではありませんが 普段の生活に溶け込んでいます。 形状による分類 10
11. 11 用途による分類
12. • コンピューターの分類方法としてもう１つ、使い道、用途に応じた分類例を紹介 します。 • 外見が同じコンピューターでも何を行うためのものか、で呼び名が変わることがあ ります。 用途による分類 12
13. 用途による分類 13 • サーバーコンピューター（Server Computer） – 他のコンピューターや、サービスの利用者に何かしらのサービスや情報を提供 （サーブ、Serve）するコンピューターです。 – 多くの場合、大量のアクセスを受けて同時に多数の処理をこなす必要があ ることから、性能や耐久性、信頼性といった面が強化されています。 – そのため、サイズは大型で、値段も高くなる傾向があります。
14. 用途による分類 14 • クライアントコンピューター（Client Computer） – 前述の「サーバーコンピューター」に対して、サーバーからサービスを受ける側 のコンピューターを、サーバーコンピューターに対して「クライアントコンピュー ター」と呼びます。 – 我々のスマートフォンやPCでYouTubeの動画を見た場合、YouTube社の コンピューターが「サーバー」、我々のスマートフォンが「クライアント」になります。 YouTube Server YouTube Client
15. 用途による分類 15 • サーバーコンピューターはその特殊な用途のため、機能や性能など様々な違いを 持つ種類にさらに分類されることがあります。特に、高性能なものは一般的なコ ンピューターとは異なる外見を持つことがあります。 • 以下ではその一部を紹介します。
16. 用途による分類 16 • ラックマウント型サーバーコンピューター（Rack-Mounted Computer） – 薄い引き出しのような形状のコンピューターです。 – ラック（棚）と呼ばれる枠にはめ込んで使います。 – 何台ものサーバーコンピューターはめ込んで大規模なシステムを運用しやすくします。 – ラックの高さや幅は各メーカーとも統一されていて、各社の製品を自由に組み合わせて利用で きるようになっています。
17. 用途による分類 17 • タワー型サーバーコンピューター（Rack-Mounted Computer） – デスクトップ型の大型タイプです。 – 小規模～中規模のシステムで用いる事があります。
18. 用途による分類 18 • ブレード型サーバーコンピューター（Blade Computer） – 小型、薄型のサーバーコンピューターを縦に差し込んで、複数サーバーを１つのケースに入れて 一度に動かします。１つ１つのサーバーが「長い刃物」のようなので「ブレード」と呼びます。 – このケース自体をラックに入れることもできます。 – 故障したサーバーを電源が入ったまま抜き差しできたり、様々な機能が搭載されており、大規 模システムを停止させずに運用する場合などに利用します。
19. 用途による分類 19 • メインフレーム（Main Frame） – 企業の業務処理などを集中的に行う大型コンピューターの総称です。 – 「汎用機」「ホストコンピューター」と呼ばれるものもこれと同義です。 – Windowsなどではなく、製造元が作った専用のソフトを使って操作したり、 プログラムを組んだりします。 – このタイプのコンピューターは使い方が 一般的ではなく「クローズド」なので、 これらに対してWindowsなどを使った システムを「オープン系システム」と呼びます。
20. 用途による分類 20 • スーパーコンピューター（Super Computer） – 気象予測や天文関連の計算、世界規模の物事の動きの予測など、科学技術に特化した計 算を高速に行えるように開発された特殊なコンピューターです。 – 主に、日本、中国、アメリカが性能を競いながら新しいスーパーコンピューターの開発と利用を 推進しています。
21. 21 仮想コンピューター
22. 仮想コンピューター 22 • 仮想コンピューターとは（Virtual Computer） – コンピューターの中で、ソフトウェアとして作った偽のコンピューターを動かす仕 組みや、動かされているコンピューターを「仮想コンピューター」または「仮想 機械（Virtual Machine、略してVM）と呼びます。 – VRなどで人間が仮想的な世界の中にいるかのように錯覚するように、仮想 コンピューターで動くソフトウェアは、「自分は物理世界のコンピューターの中 にいる」思い込まされて動きます。 サーバーコンピューター 仮想コンピューター サーバーコンピューターの中
23. 仮想コンピューター 23 • 仮想コンピューターのメリット – 沢山のコンピューターを同時に動かす必要がある場合に、場所をとりません。 – 高性能なサーバーコンピューターがあれば、複数の仮想コンピューターの性 能を適宜変更できます。たとえば、一時的に負荷がかかる仮想コンピュー ターの性能をアップして、他を下げる、といった柔軟な使い方が可能です。 サーバーコンピューター 仮想コンピューター サーバーコンピューターの中 仮想コンピューター 仮想コンピューター
24. 24 コンピューターの構成要素
25. コンピューターの構成要素 ©2019 Sigma-crest. Inc. All rights reserved. 25 CPU（中央処理装置） • Central Processing Unitの略です。 • コンピューターの中心であり、頭脳に相当します。コンピューターの中にはかならず これに相当する部品が入っています。 • 現在、性能や用途や消費電力など異なる多種多様な製品が販売されていま す。 • Intel社やAMD社の製品が有名です。
26. コンピューターの構成要素 26 主記憶装置(メモリー) • CPUが処理するデータやプログラムを一時的に記憶する装置です。 • CPUはこの装置に入っているデータを使って仕事を行います。 • 内容を読み書き可能なRAM（Random Access Memory）と読み出し専 用のROM（Read Only Memory）に大別されます。一般に「主記憶装 置」「メモリー」と言った場合、大抵はRAMを指します。 • データ読み書きの速度や、入る量などが 異なる製品が多数製造販売されています。
27. コンピューターの構成要素 27 ストレージ • 情報の保管庫です。コンピューターで扱うデータを一時的/長期的に保管します。 • ストレージ装置と呼ばれるものに記録された情報はパソコンの電源を切っても消 えません。 • ストレージと呼ばれる装置にはいくつかの種類があります。以下でそれぞれについ て紹介します。
28. コンピューターの構成要素 28 ストレージの種類 • ハードディスク（Hard Disk Drive、HDD） 高速回転する金属の円盤に磁気で情報を記録します。 1990年代後半から個人で利用できるサイズ、価格のものが普及し、今でも定 番のストレージ装置です。比較的安価になりましたが、どうしてもサイズを小さくし きれない、振動や衝撃に弱いなどのデメリットもあるため、 近年の携帯用機材では 後述のSSDがよく使われます。
29. コンピューターの構成要素 29 ストレージの種類 • ソリッドステートドライブ（Solid State Drive、SSD） SDカードやUSBメモリーと同じ「フラッシュメモリー」と呼ばれる、電源をOFFにし ても記録が消えないメモリーを使ったストレージです。HDDと同じ接続端子に なっており、従来のHDDの代わりに利用できます。 HDDと違い、回転する金属板などが無いため衝撃などにも強く、音もしません。 また、読み書きの速度も速くなります。ただし、繰り返し読み書きした際の耐久 性に若干問題があるというのが難点です。
30. コンピューターの構成要素 30 電源装置 • コンピューター内部に電力を伝えるための部品です。 • 家庭用コンセントの電圧はそのままではコンピューターには大きすぎるのと、流れ 方がPC用ではないので、これを適切な電圧に下げたりする仕事をします。 • デスクトップPCであれば背面の電源ケーブルが出ているところ。ノートパソコンで あれば、コンセントにつなぐプラグとケーブルについている四角い箱が電源装置で す。
31. コンピューターの構成要素 31 光学ディスク装置 • 光学ディスクとは、CD、DVD、Blu-rayディスクなど、レーザー光で金属板に掘 られた凹凸から情報を読み取るタイプのディスク全般を指します。 • 普通は音楽や動画が記録されていますが、コンピューターで扱えるデータは大抵 何でも記録でき、市販のソフトウェアなどの販売用によく使われていました。 • 今はダウンロード販売などが増えてきたことから、徐々に利用は下火になるかもし れませんが、ディスク自体が安価で扱い安いことから、直ぐにはなくならないと思 われます。
32. コンピューターの構成要素 32 ネットワークアダプター • コンピューターをネットワークにつなぐための装置です。 • 無線接続するためのものと、ケーブルを使った有線接続するためのものがありま すが、最近は無線が主流になっています。 • スマートフォンやゲーム機には、小型の無線ネットワークアダプターが搭載されて います。
33. コンピューターの構成要素 33 入力装置 • キーボードやマウスのようにコンピューターにデータを入力する機器を一般的には 入力装置と言います。 • 一見どれも同じに見えるキーボードやマウスにも、様々な種類があります。
34. コンピューターの構成要素 34 入力装置：その他（タッチパネル） • キーボード、マウス以外にもコンピューターに情報を入力する装置が沢山あります。 ここではそのいくつかを例に挙げます。 • タッチパネルは、PCのディスプレイ上に指の接触を検知できる透明なシートを貼 り、そのシートへの接触でマウスと同じような入力を行う装置の総称です。 スマートフォンや携帯型ゲーム機に搭載され、広く普及しました。
35. コンピューターの構成要素 35 入力装置：その他（スキャナー） • スキャナーは、紙など電子情報ではないものの情報を電子情報に変換する装 置です。スキャナーでスキャンした結果は、画像データや、文字認識処理で文 字に変換された文字データなどが作られます。 最近は紙だけではなく、立体物の形状をデータにする 3Dスキャナーなども登場しています。
36. コンピューターの構成要素 36 入力装置：その他（マイク） • 音楽やテレビ番組、ステージなどで利用される「マイク」も、音声情報を電子情 報に変換する入力装置と考えることができます。 近年は音声を言葉として認識してコンピューターを操作したりする「音声認識」 技術が進歩したため、従来よりもマイクの需要や 重要性は増してきました。右図のような大きなものから、 スマートフォン内蔵の小型のものまで様々な マイクが開発されています。
37. コンピューターの構成要素 37 入力装置：その他（各種センサー類） • 「傾斜センサー」「加速度センサー」「地磁気センサー」「光センサー」など、機器 や周囲の環境の状態を検知して数値情報に変換する「センサー」も、コンピュー ターを使ったロボットや自動で動く機械などには欠かせない入力装置です。 スマートフォンや携帯型ゲーム機にも傾きセンサーなどが搭載されていて、スマー トフォンの向きを検知したり、ゲーム機自体を動かすことでゲーム内での動作を 指示したりといったことが可能になっています。
38. コンピューターの構成要素 38 出力装置 • コンピューターに指示した作業の結果を人間が見たり聞いたりするには、コン ピューター内の情報を何かに出力させる必要があります。 • その際に利用する装置の総称を「出力装置」と呼びます。 • 身近なところでは液晶ディスプレイや スピーカーが出力装置の代表です。
39. コンピューターの構成要素 39 出力装置：ディスプレイ • コンピューターの処理結果を文字や映像として人間の目に見える形にする装置 です。 • 構造や作りによって様々なものがありますが、近年は液晶で描いた絵を背後か ら照らして映す「液晶ディスプレイ」や、電気を流すと 光る小さい部品を並べた「有機ELディスプレイ」 が主流となってきています。 • 一方で、電卓の数字表示も簡素ながら ディスプレイの一種です。 • スクリーンに映像を映すプロジェクターも ディスプレイの一種です。
40. コンピューターの構成要素 40 出力装置：スピーカー • コンピューターが処理した音声や音楽などの音を人間が聞こえるようにする装置 です（説明するまでもありませんが）。 • 最近は音の強弱や響きを調整して、あたかも「特定の方向から聞こえるように」 するような技術なども進歩しています。 • イヤフォンもスピーカーと構造や機能は同じです。
41. コンピューターの構成要素 41 出力装置：プリンター • 文字や画像を紙などに印刷することで出力する装置の総称です。 • インクの種類や印刷方式、出力可能なサイズによって様々なものがあります。
42. コンピューターの構成要素 42 出力装置：3Dプリンター • 樹脂などを吹き付けて立体物を作り上げられるプリンターです。 • 造形したいもののデータを専用のソフトウェアに入力し、材料を入れると時間は かかりますが立体物を作ることができます。 • サイズや価格、利用可能な材料等も様々なものが登場しており、今後の応用 が期待されます。