【経営情報】ハードウェアの基礎知識の頻出論点

中小企業診断士試験の1次試験（経営情報システム）に頻出の、ハードウェアの基礎知識に関する用語をまとめてみました。（ここに記載した内容以外にも、出題論点はあるので参考までに。）

コンピュータを構成する装置

基本5大装置

5大装置	内容
CPU	演算装置と制御装置
主記憶装置	一時的にプログラムやデータを保存する装置（メモリ）
補助記憶装置	長期的にプログラムやデータを保存する装置（ハードディスク、SSDなど）
入力装置	人がコンピュータに指示を送る装置（マウス、キーボード、タッチパネルなど）
出力装置	コンピュータで処理された情報を人が理解できる形で表示する装置（ディスプレイ、プリンタなど）

その他装置

マザーボード

CPUや記憶装置を装着する基盤

CPUやメモリは製造メーカにより規格が異なる。

バス

データの伝送路

CPUや記憶装置などのデータのやり取りを行う電気信号(光)の回路のこと。

バスの種類	内容
内部バス	CPU内部のデータ伝送路
外部バス	CPUと記憶装置間の伝送路
拡張バス	入出力装置を接続する伝送路

バスの構成

• データバス：データ本体
• アドレスバス：データの所在を表す
• コントロールバス：データの制御信号

CPU

コンピュータの演算処理や制御処理を行う

• 演算装置：四則演算、論理演算など情報処理を行う
• 制御装置：入力、出力、記憶、演算装置を制御する

クロック周波数

コンピュータが送る信号の数

単位はHz（ヘルツ）で、値が大きいほど処理が高速になる。

CPI

1命令を実行するのに必要な平均クロック周期数

値が小さいほど処理が高速になる。

MIPS

1秒間に実行可能な命令数

1MIPS ＝ 1秒間に100万命令

FLOPS

1秒間に実行可能な浮動小数点演算の数

パイプライン制御

CPUの命令に対し並行処理を行い高速化を図る技術

マルチプロセッサ

複数のCPUを搭載し並列処理を行う構成

マルチコアCPU

1つのCPUに複数のコアプロセッサを搭載したCPU

記憶装置

コンピュータ内の記憶装置

記憶装置	種類
レジスタ	CPU内部
キャッシュメモリ	SRAM
主記憶装置	DRAM
ディスクキャッシュ	DRAM
補助記憶装置	HDD、SSD、DVDなど

レジスタ

CPU内部の一時的な記憶装置

キャッシュメモリ

主記憶装置のデータの一部を蓄え、CPUとデータのやり取りを行う

揮発性のSRAMを用い、高速処理が可能なため、CPUと主記憶装置の速度ギャップを埋める役割がある。

平均読み出し時間

平均読出時間 ＝ キャッシュメモリのアクセス時間 × キャッシュヒット率 ＋ 主記憶のアクセス時間(1 － キャッシュヒット率)

主記憶装置

CPUが処理を行うためのデータを一時保存する記憶装置

揮発性のDRAMを用いる。一般的なメモリがこれに当たる。

ディスクキャッシュ

主記憶装置と補助記憶装置の速度ギャップを埋めるためのメモリ

ハードディスク、もしくは主記憶装置の一部に設けられる。

補助記憶装置

データを長期間保存するための記憶装置

ハードディスクやSSDがこれに当たる。

HDD（ハードディスク）

複数の磁気ディスクからなら大容量な記憶装置

• アクセス時間：シーク時間 ＋ サーチ時間 ＋ データ転送時間
• シーク時間：トラックに磁気ヘッドが移動する時間
• サーチ時間：データの先頭に磁気ヘッドが到達するまでの時間
• データ転送時間：データを読み取る時間
• フラグメンテーション：磁気ディスク上でデータの場所が不連続になること

SSD

フラッシュメモリを用いた記憶装置

HDDと比べデータの読み書きが高速で、消費電力も少なく、耐衝撃性も高い。

記憶装置の種類

半導体メモリ

半導体を用いた記憶媒体

種類	特徴
不揮発性メモリ	電源を落としてもデータを保持するメモリ
揮発性メモリ	電源を落とすとデータが失われるメモリ

ROM

電源を落としてもデータを保持する不揮発性のメモリ

ROMの種類	特徴
マスクROM	データの書き換え不可、PCのリカバリー領域など
PROM	一度だけ書き込み可能、CD-Rなど
EEPROM	電気的にデータの消去が可能、フラッシュメモリ、USBメモリなど

RAM

電源を落とすとデータが失われる揮発性メモリ

RAMの種類	特徴
DRAM	低価格 低速 リフレッシュが必要 主記憶装置に用いられる
SRAM	高価 高速 リフレッシュが不要 キャッシュメモリに用いられる
VRAM	画面表示に必要なデータを保持するメモリ グラフィックボードに用いられる

記憶装置の高速化技術

仮想記憶技術

補助記憶装置の一部を主記憶装置として使う技術

主記憶装置の容量以上のデータを保存可能になる。

ガーベージコレクション

主記憶装置上の未使用領域を開放すること

メモリインタリーブ

メモリに並列アクセスを可能にする技術

ECC

誤り訂正符号により、誤ったビットを自動的に訂正する技術

入力装置

人が理解する情報をコンピュータが理解できる情報に変換する装置

• キーボード
• タッチパネル

出力装置

コンピュータで処理された情報を人が理解できる情報情報に変換する装置

• ディスプレイ
• プリンタ

インターフェイス

装置と装置をつなぐ技術のこと

シリアル伝送

1本の線に1ビットずつ伝送する方式

パラレル伝送と比べ、高速。

例）USB、IEEE1394、SATA、e-STA、など

パラレル伝送

複数の線に同時に複数のビットを伝送する方式

シリアル伝送と比べ、低速。

例）SCSI、IDE

ホットプラグ

電源を切らずにインターフェイスの抜き差しが可能なもの

プラグアンドプレイ

OSがデバイスを自動検知し、インターフェイスなどの設定が自動的に行われすぐに使用可能な状態になる技術