こんにちは、武田塾小牧校です。
昨今は新型コロナウィルスによる休校の影響で、オンライン授業が注目を浴びています。オンライン授業を受講するためにパソコンを買う方も多いのではないでしょうか。
正しい知識がなければ「なんか思ってたのと違うな…」と、購入した後で後悔しがちです。ですので、購入の前に基礎知識を身につけてほしいと思い、この記事を執筆します。
また、オンライン授業におすすめのパソコンを紹介する記事を公開予定です。
【高校生向け】オンライン授業におすすめのパソコン5選（7/22公開予定）
目次
パソコンの基本的な構成
パソコンは基本的に筐体、基板、CPU、GPU、メモリ、内部ストレージで構成されています。
一つ一つ簡単に見ていくと、筐体は電子部品を納めるケースのことで、私たちが触ったり見ることができる部分のことです。
基板は主にそれぞれの電子部品を繋げる役割をします。CPUとはコンピュータの頭脳に当たる部分で、大量の計算をしています。
GPUは別名グラフィックボードといい、名前のとおりグラフィック(映像)に関するデータを処理しています。メモリとストレージはどちらもデータを記憶するところです。
主要部品の解説
CPU
CPUにはそれぞれのコンピュータにあった種類があり、デスクトップコンピュータのCPUは常に電源に繋がっておりバッテリーを気にする必要がなく、持ち運びのことを考える必要がないので、出来るだけハイスペックになるようになってい
ます。なのでCPUは基本、取り外すことができます。
ノートパソコンは持ち運びができるようにしなければならず、そのためバッテリー容量が限られているので、CPUは消費電力が少なくなるようになっています。
もしデスクトップコンピュータ用のCPUを使ったら一瞬でバッテリーがなくなってしまうでしょう。また、デスクトップと違いCPUは取り外し出来ないことが多いです。
スマートフォンはノートパソコンよりさらに小さく、バッテリー容量もより小さいのでより消費電力が小さく、さらにサイズも小さくなるようになっています。
GPU
実はGPUはそれ単体がなくとも動きます。大抵のCPUにはGPUが内臓されているからです。わざわざGPUを用意しなければならないのはCAD（パソコンで機会や建築物などの設計をするツール）を使用したり、ゲームをしたりするときになります。
実は高いものになるとGPUだけで10万以上してCPUよりも高くなります。
メモリとストレージ
冒頭ではどちらもデータを記憶するものと書きました二つの電子部品は大きく異なります。二つの電子部品の特徴を見ていきましょう。
まずはデータの読み書きのスピードです。これはメモリのほうが圧倒的に早く、ストレージと比べて大体100~10000倍速いです。
次に価格です。デスクトップ用の電子部品を例でみると1万円でメモリは16GB、ストレージは4~6TBつまり4000~6000GBの物を買うことができ、メモリのほうが圧倒的に高いです。
また、メモリは電源がなくなるとデータがすべてなくなりますが、ストレージは電源がなくなってもデータが消えることはありません。
このように二つの電子部品は大きく異なりますので、それぞれの役割も異なっています。
メモリはコンピュータがデータを一時的に保存するのに使われ、私たちがデータを書き換えることはありません。
ストレージはデータを保存するのに使われOSやアプリもこの中に保存されます。windowsだったらエクスプローラーで、androidだったら各種アプリで見たり書き換えたりすることができるのもこのストレージです。
例えばwardで文章を書き換えるとします。
この時私たちはメモリ上のデータを書き換えていて、最後にセーブをすることでストレージに書き込まれデータが保存されるのです。ただしオートセーブ機能がある場合は最後にセーブせずともメモリのデータを書き換えるたびにストレージに保存されます。
ここで一つ疑問に思うことはありませんか？どちらもデータを記憶するものならどちらか１つだけでも動かせるんじゃないか って思いませんでしたか？
実は動かそうと思えばどちらか一つでも動きます。ただし普通にはできないので自分でコンピュータの設計からやらなければなりません。
もしメモリだけだったとすると、一度電源を切ったら動かなくなります。
もしストレージだけだったとすると、メモリのように電源を切ってもデータはなくなりませんが、コンピュータの動きが遅くなります。
実は、プログラムを動かすときにメモリの容量が足りなくなったらその分をストレージに書き込んでいます。なのでストレージだけでも動かせるのです。
アプリを立ち上げるときに、各部品はどのような仕事をしているか
それぞれのパーツの役割が大体わかっていただけたかと思います。しかし、それぞれのパーツの役割がわかっても、全体でどのように動いているかがわかりにくいと思います。
アプリを立ち上げることを例として一連の流れを解説します。まずアプリを立ち上げるとストレージから必要なデータをメモリにコピーします。それをもとにCPUを使ってプログラムを動かしていくのです。
また、必要に応じてGPUがグラフィックに関する計算を分担します。
もし例えるとメモリは机の上、ストレージは本棚、そして人間がCPUです。皆さんも勉強をするときは棚から教科書とノートを取ってきて机の上に広げてから勉強しますよね。
同様にストレージから必要なデータをメモリにコピーしてプログラムを動かしています。
