基礎IT ⏱ 7min 重要度 ★★★ 頻出 ★★★

コンピュータの構成

まず結論

コンピュータは 5大装置（入力・出力・演算・制御・記憶）から成る。試験では「どの装置がどの役割か」「主記憶と補助記憶の違い」「ビット・バイトの換算」が繰り返し問われる。この3点を押さえれば得点できる。

🖥️ コンピュータの5大装置

すべてのコンピュータは、以下の5つの装置が連携して動作している。

入力装置
キーボード・マウス・スキャナ
↓
CPU
制御装置
演算装置（ALU）
⇄
主記憶装置
RAM・ROM
補助記憶装置
HDD・SSD・DVD
↓
出力装置
ディスプレイ・プリンタ・スピーカ
1
入力装置
外部からデータを取り込む。キーボード、マウス、タッチパネル、スキャナなど。
2
制御装置
他の装置に命令を出して全体を制御する。CPU内部に含まれる「指揮者」。
3
演算装置（ALU）
四則演算・論理演算を実行する。CPU内部のALU（Arithmetic Logic Unit）がこれにあたる。
4
記憶装置
データやプログラムを記憶する。主記憶（RAM）と補助記憶（HDD/SSD）に分類される。
5
出力装置
処理結果を外部に伝える。ディスプレイ、プリンタ、スピーカなど。

💾 主記憶と補助記憶の違い

記憶装置は大きく2種類に分かれる。この違いは試験頻出なので確実に理解すること。

主記憶装置（メインメモリ）

・CPUが直接アクセスできる
・高速だが容量が小さい
・電源を切るとデータが消える（揮発性）
・代表例：RAM（DRAM, SRAM）
・プログラム実行中のデータを一時保存

補助記憶装置（ストレージ）

・CPUが直接アクセスできない
・低速だが大容量
・電源を切ってもデータが残る（不揮発性）
・代表例：HDD・SSD・DVD・USB
・OSやファイルを長期保存

記憶のコツ： 主記憶は「作業台」、補助記憶は「倉庫」。CPUは作業台のものしか直接触れない。倉庫から必要なものを作業台に運んで（ロード）から処理する。

🔢 ビットとバイト

コンピュータは0と1の2進数でデータを扱う。情報量の単位を正確に覚えよう。

ビット（bit）：0か1かの2択。情報の最小単位。
バイト（Byte / B）：8ビット = 1バイト。文字1文字を表すのに使われる基本単位。
単位読みバイト数目安
1 Bバイト1 B文字1文字（ASCII）
1 KBキロバイト約1,000 B（210=1,024 B）短いテキストファイル
1 MBメガバイト約100万 B（220）写真1枚
1 GBギガバイト約10億 B（230）映画1本
1 TBテラバイト約1兆 B（240）HDD標準サイズ
試験での注意： 問題によってKB=1,000B（SI接頭辞）とKB=1,024B（2進接頭辞）を使い分けることがある。問題文の文脈を確認すること。近年の試験ではSI（1,000倍系）が多い。

8ビットで表現できる値は 28 = 256通り（0〜255）。n ビットで 2n 通りの値を表現できる。

🎯 試験での出方

⚠️ よくある間違い

✍️ 確認クイズ

Q1. コンピュータの5大装置のうち、CPUに含まれるのはどれか。
✅ 正解は②。CPUは「制御装置」と「演算装置（ALU）」の2つを内包する。入出力・記憶はCPUの外側にある別の装置。
Q2. 電源を切るとデータが消える（揮発性の）記憶装置はどれか。
✅ 正解は③。RAM は揮発性で、電源OFFでデータが消える。HDD・SSD・フラッシュメモリは不揮発性（データが残る）。
Q3. 16ビットで表現できる異なる値の個数はいくつか。
✅ 正解は③。216 = 65,536。nビットで表現できる値は 2n 通り。8ビット=256、16ビット=65,536、32ビット=約42億と覚えよう。
Q4. 2進数「1011」を10進数に変換した値はどれか。
✅ 正解は②。2進数から10進数は右から位取りで計算：1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 8+0+2+1 = 11。各桁の重みは2の累乗（8,4,2,1）です。
Q5. コンピュータの5大装置の中で「ユーザーがデータを入力するキーボード」はどの装置か。
✅ 正解は②。5大装置：入力装置（キーボード・マウス）、出力装置（ディスプレイ・プリンタ）、主記憶装置（RAM）、補助記憶装置（HDD・SSD）、制御装置・演算装置（CPU）。ディスプレイは出力装置です。
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