コンピュータ サイエンス 用語と単位 ビット bit 情報量の基本単位 バイト byte = ８ ビット 桁取り 日本では4桁ずつ増える 万 億 兆 京 垓 10000 100000000 1000000000000 10000000000000000 100000000000000000000 無量大数 10 68 コンピュータの動作原理 ハードウエア（１） 単位 パソコンの中身 ＣＰＵ、メモリの動作 補助単位 p ピコ n ナノ μマイクロ m ミリ k キロ M メガ G ギガ T テラ ２のべき乗 1/1,000,000,000,000 1/1,000,000,000 1/1,000,000 1/1,000 1,000 1,000,000 1,000,000,000 1,000,000,000,000 20=1 21=2 : 28=256 210=1,024 216=65,536 220=1,048,576 230=1,073,741,824 1 容量１５Ｇバイトのハードディスク １ｋ バイトは １０００ バイト それとも １０２４ バイト？ １M バイトは １,０００,０００ バイト それとも １,０４８,５７６ バイト？ １G バイトは 1,000,000,000 バイト それとも 1,073,741,824 バイト？ 演習問題 演習問題の解答 パソコンショップで容量２０GBｙｔｅと書かれた HDDを購入し、パソコンに接続したところ、パソ コンには２０ＧＢｙｔｅより少ない容量が表示され た。この理由を述べよ。また、パソコンに表示さ れた容量は何ＧＢｙｔｅか。 パソコンショップでは、 （類題：昨年の定期試験） ２００億／１,０７３,７４１,８２４＝ 約１８.６ ＧＢｙｔｅ １ＧＢｙｔｅ＝1,073,741,824ではなく １ＧＢｙｔｅ＝1,000,000,000で表示していた。 パソコンに表示された容量は パソコンの中はどうなってるの ＣＤ モニタ キーボード マウス Ｉ/Ｆ ＦＤＤ ＨＤＤ ＣＰＵ メモリ マザーボード 電源 本体ケース 2 CPU マザーボード CPU 表 ＣＰＵ ＣＰＵの働き Central Processing Unit データバス 命令解析 アドレス レジスタ 制 御 メモリ データ レジスタ 制 御 ＣＰＵ アドレス 演算器 アドレス カウンタ 制御 ＨＤＤ データ レジスタ アドレスバス ＣＰＵとメモリの間のデータの流れ データ メモリに記憶されたプログラムを実行 する装置で、入力装置や記憶装置か らデータを受け取り、演算・加工した上 で、出力装置や記憶装置に出力する。 信号の流れ 裏 マザーボード 電源 ノイマン型コンピュータ Ｎｅｕｍａｎｎ プログラムをデータとして記憶装置に格納し、 これを順番に読み込んで実行するコンピュータ。 世界最初のノイマン型コンピュータは1949年に イギリスで開発された「EDSAC」 John von Neumann 1903年ハンガリー生 数学者 3 CPUの冷却 CPUソケット CPU ヒートシンク 冷却ファン CPUとソケットの種類 Ｉｎｔｅｌ ＡＭＤ ＣＰＵの種類 ソケット名 Ｐｅｎｔｉｕｍ ４ Ｓｏｃｋｅｔ ４７８ Ｐｅｎｔｉｕｍ Ⅲ Ｓｏｃｋｅｔ ３７０ Ｘｅｏｎ Ｓｏｃｋｅｔ ６０４ Ａｔｈｌｏｎ Opteron Ｓｏｃｋｅｔ Ａ Ｓｏｃｋｅｔ ９４０ メモリ RAM Random Access Memory ROM Read Only Memory コンピュータ内でデータやプログラム を記憶する装置。CPUが直接読み書 きできるRAMやROMなどの半導体記 憶装置のことを意味する事が多い。 メモリ メモリ メモリ関連の用語 SRAM: Static RAM DRAM: Dynamic RAM RDRAM：Rambus DRAM SDRAM: Synchronous DRAM DDR SDRAM： Double Data Rate SDRAM SDR SDRAM： Single Data Rate SDRAM 4 電荷 １を記憶 ０を記憶 コンデンサ メモリの仕組み DRAMの動作 疑問１ データを読み出すときデータが 消えてしまわないの？ トランジスタ DRAMの動作 DRAMの動作 疑問２ タンク内の電荷は、時間が経つと 無くなってしまわないの？ 破壊読出し 書き込まれたデータを読み出すとき データが消えてしまうこと。読み出し た後、再書き込みする必要がある。 リフレッシュ タンク内の電荷が次第に減っていく ので、無くならない内に読み出して、 再書き込みすること。 ムーアの法則 CPUの場合 ムーアの法則 100,000,000 トランジスタの数 10,000,000 「半導体の集積密度は18∼24ヶ月で 倍増する」という法則。 Intel社の創設 者の一人であるGordon Moore博士が 1965年に経験則として提唱した。 1929年生まれ 486 1,000,000 100,000 ペンティアム４ 8086 4200万個 10,000 4004 1970 1980 1,000 1990 2000 2250個 5 マザーボードと電源 ＣＤ 電源 マザーボード：CPUやRAMモジュール など他の部品を装着する基板のこと。 AT仕様、ATX仕様がある。 ＦＤＤ ＣＰＵ メモリ ＨＤＤ Ｉ/Ｆ マザーボード 次回のテーマ コンピュータの動作原理 ハードウエア（２） 演習問題 Ｑ.１ DRAMの書き込み動作を説明せよ Ｑ.２ ムーアの法則とは何か説明せよ 外部記憶装置 HDD、FDD、CD-ROM 周辺機器 キーボード、マウス、I/F 解答方法についての注意 Ａ４の用紙 縦置き、横書き 上部に学籍番号と氏名を記入 6
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