カテゴリー: ハードウェアの基本

コンピューターのモニターに表示される画像は、ピクセルと呼ばれる小さな点で構成されています。ほとんどの一般的な解像度設定では、画面には 200 万ピクセル以上が表示され、コンピューターは画像を作成するためにそれぞれのピクセルをどう処理するかを決定する必要があります。これを行うには、 CPUからバイナリ データを取得して、それを目に見える画像に変換するトランスレータが必要です。このトランスレーターは、グラフィックス プロセッサー、または GPU として知られています。

現在、ほとんどのエントリーレベルの消費者向けラップトップおよびデスクトップには、統合グラフィックスとして知られるセカンダリ GPU がメイン プロセッサに組み込まれています。ただし、プロレベルまたはカスタム マシンには、多くの場合、専用のグラフィック カード用のスペースもあります。グラフィックス カードの利点は、通常、統合チップよりもはるかに高速に、より複雑なビジュアルをレンダリングできることです。

グラフィックス カードの仕事は複雑ですが、その原理とコンポーネントは理解するのが簡単です。この記事では、ビデオ カードの基本的な部分とその機能について説明します。また、高速で効率的なグラフィックス カードを実現するために連携する要素についても検討します。

コンピューターを、独自のアート部門を持つ会社と考えてください。社内の人々が作品を欲しいと思ったとき、アート部門にリクエストを送ります。美術部門はイメージをどのように作成するかを決定し、それを紙に印刷します。最終的には、誰かのアイデアが実際の閲覧可能な画像になります。

グラフィックス カードも同じ原理に基づいて動作します。 CPU はソフトウェア アプリケーションと連携して、画像に関する情報をグラフィック カードに送信します。グラフィックス カードは、画像を作成するために画面上のピクセルを使用する方法を決定します。次に、その情報をケーブル経由でモニターに送信します。

バイナリ データからイメージを作成するのは、手間のかかるプロセスです。 3D 画像を作成するには、グラフィックス カードはまず直線からワイヤー フレームを作成します。次に、画像をラスタライズします (残りのピクセルを埋めます)。また、照明、テクスチャ、色も追加されます。ペースの速いゲームの場合、コンピューターはこのプロセスを 1 秒あたり約 60 ～ 120 回実行する必要があります。必要な計算を実行するためのグラフィック カードがなければ、コンピュータが処理できるほどの負荷がかかります。

グラフィックス カードは、次の 4 つの主要コンポーネントを使用してこのタスクを実行します。

次に、プロセッサとメモリについて詳しく見ていきます。

GPU

マザーボードと同様、グラフィックス カードはプロセッサとVRAM を内蔵するプリント基板です。また、カードの設定を保存し、起動時にメモリ、入出力の診断を実行する入出力システム(BIOS)チップも備えています。

グラフィックス カードのプロセッサはグラフィックス プロセッシング ユニット (GPU) と呼ばれ、コンピュータの CPU に似ています。ただし、GPU は、グラフィックスのレンダリングに必要な複雑な数学的および幾何学的な計算を実行するために特別に設計されています。最速の GPU の中には、平均的な CPU よりも多くのトランジスタを備えているものもあります。

GPU は大量の熱を発生するため、通常はヒートシンクまたはファンの下に配置されます。統合チップは、独自の VRAM を持たず、CPU と同じ RAM ストックパイルから取得する必要があるという点で若干異なります。この違いにより、統合 GPU を使用してゲームをしているときにシステムのメモリが不足する可能性があります。

GPU は、その処理能力に加えて、データの分析と使用を支援する特別なプログラミングを使用します。 AMD と Nvidia は市場にある GPU の大部分を生産しており、両社は GPU パフォーマンスを向上させるための独自の機能強化を開発しました。今日のビデオ プロセッサは次の機能を提供できます。

各社は、GPU による色、シェーディング、テクスチャ、パターンの適用を支援する特定の技術も開発しました。

GPU が画像を作成するとき、情報と完成した画像を保持する場所が必要です。この目的のためにカードのRAM を使用し、各ピクセル、その色、画面上の位置に関するデータを保存します。 VRAM の一部はフレーム バッファとしても機能します。つまり、完成した画像を表示するときまで保持します。通常、ビデオ RAM は非常に高速で動作し、デュアル ポートです。つまり、システムはビデオ RAM からの読み取りと書き込みを同時に行うことができます。

最新のビデオ カードは、PCIe x16 拡張スロットに接続されます。ラップトップやミニデスクトップなど、統合グラフィックスを備えた小型フォームファクターのコンピューターには、そのようなスロットが付属していない場合があります。ただし、外部 GPU と呼ばれる高価な回避策デバイスを使用すれば、グラフィック カードを引き続き接続できます。

優れたグラフィックス カードの選択

最上位のグラフィックス カードは簡単に見つかります。大量のメモリと高速プロセッサを備えています。多くの場合、コンピューターのケース内に収納される他のものよりも視覚的に魅力的です。多くの高性能ビデオ カードにはイラストが描かれているか、装飾的なファンやヒートシンクが付いています。

しかし、ハイエンド カードは、ほとんどの人が実際に必要とする以上の電力を提供します。主に電子メール、ワードプロセッサ、またはソーシャル メディアにコンピュータを使用する人は、統合グラフィックスを備えた CPU で必要なすべてのグラフィックス サポートを見つけることができます。ほとんどのカジュアルゲーマーにとっては、ミッドレンジのカードで十分です。ハイエンド カードのパワーを必要とする人には、ゲーム愛好家や 3D グラフィック作業を多く行う人が含まれます。

カードのパフォーマンスを総合的に判断するのに適した測定値は、1 秒あたりのフレーム数 (FPS) で測定されるフレーム レートです。フレーム レートは、カードが 1 秒あたりに表示できる完全な画像の数を表します。人間の目は毎秒約 25 フレームを処理できますが、高速アクション ゲームでは、スムーズなアニメーションとスクロールを実現するために、少なくとも 60 FPS のフレーム レートが必要です。フレーム レートの構成要素は次のとおりです。

グラフィックス カードのハードウェアは速度に直接影響します。以下は、カードの速度に最も影響を与えるハードウェア仕様と、その測定単位です。

非常に高速なグラフィックス カードはマザーボードのデータを迅速に配信できないことを補うことができないため、コンピューターの CPU とマザーボードも役割を果たします。同様に、カードのマザーボードへの接続と、CPU から命令を受け取る速度も、カードのパフォーマンスに影響します。

1990 年代後半にパーソナル コンピューターが手頃な価格の必需品のインターネット ゲートウェイになると、個々のモデルは大手ブランドに後回しになりました。デルは特別なモデル名をわざわざ宣伝しませんでした。それは、「安い」という 1 つの主要なセールス ポイントを宣伝しただけです。 Apple がiMac 、そしてその後 MacBook と MacBook Pro で復活したとき、あなたは Mac 派か PC 派のどちらかでした。その PC が Dell であっても、HP であっても、ASUS であっても、大きな違いはありませんでした。

しかし、PC 市場が若く、小型で、はるかに高価だった頃は状況が異なりました。 PC がすべてでした。 1970 年代後半から 1980 年代にかけて、コンピューターの購入は巨額の投資であり、おそらく数千ドルの費用がかかり、今後数年間どのような種類のソフトウェアを実行するかが決まりました。その結果、コンピューター愛好家はお気に入りのものを選びました。そして彼らは彼らに固執しました。

IBM ファン、Tandy オーナー、Apple 信者、Commodore の熱心なファンの間の戦争は、Mac 対 PC のどんな議論よりも熾烈でした。その結果、これらの初期のシステムは初期の家庭用コンピューター ユーザーに多大な影響を与え、技術に精通したプログラマーの世代を生み出しました。初めての (またはお気に入りの) コンピューターについて尋ねれば、それが何であったかを正確に教えてくれるでしょう。

いくつかの非常に人気のある大ヒットモデルは数百万台を販売しました。これらは、これまでに製造された中で最も人気のある 10 台のコンピューターです。あなたのお気に入りもその中にあるかもしれません。

10：タイメックス シンクレア 1000

1981 年、シンクレアは 30 年経った今でも驚異的な価格である 99.95 ドルでコンピュータを発売しました。 ZX81 としても知られる Timex Sinclair 1000 は小型で、BASIC で動作し、3.25 MHz プロセッサに対応するRAM はわずか 2KB でした。 1981 年の基準から見ても速度は遅かったですが、価格もわずか 100 ドルだったので、PC に 1,000 ドルもかけられない意欲的な愛好家にとっては魅力的な入門機となりました。

その価格のおかげで、Timex Sinclair 1000 は米国で 600,000 個以上販売されました 。 Timex Sinclair 1000 のパフォーマンスは悪名高いほど遅いです。コンピューターに搭載されているチップがわずか 4 つだったため、すべての処理を処理し、接続されている外部ディスプレイを更新するのに CPU に依存していました。 「FAST」モードに切り替えると計算は高速化されますが、画面のリフレッシュ レートが低下します。ありがたいことに、このコンピュータはフロッピー ドライブや RAM アドオンなど、機能を大幅に向上させる多数の拡張機能をサポートしていました。

9：タンディ TRS-80

ああ、ラジオシャック。かつては、自社ブランドでコンピューターを販売していました。そして彼らは大成功を収めました。フロッピー ディスクではなくカセット テープがコンピュータの記憶媒体として主流だった 1970 年代に、タンディは TRS-80 と呼ばれるパーソナル コンピュータを発売しました。 TRS-80 のおかげで、1980 年代の PC 市場では、Tandy の名前は IBM、 Apple 、Commodore と同じくらい大きくなりました。

TRS-80 は、家庭用コンピュータ市場が本格的に爆発する前の 1977 年に発売されました。 Tandy は、4K RAM、1.77 MHz プロセッサ、12 インチ モニターを搭載した最初のモデルを 600 ドルで提供しました。後のモデルと 300 ドルの拡張インターフェイスにより、コンピュータの機能が大幅に向上し、フロッピー サポート、追加ポート、およびメモリが追加されました 。

Tandy の TRS-DOS (ディスク オペレーティング システム) は、MS-DOS よりも前から人気のある OS でした。 Microsoft の初期のオペレーティング システムには、TRS-DOS との類似点がいくつかありました。Tandy は 200,000 台以上を販売し、TRS-80 の成功に続き、1980 年のカラー コンピュータ (CoCo) などのより人気のあるシステムを開発したのですから、当然のことです 。

8：MSX

米国とヨーロッパの市場はIBM、コモドール、シンクレア、アップルなどの企業によって支配されていましたが、日本には80年代に独自のハードウェア大手がありました。 MSX はユニークなコンピュータです。その名前 (Microsoft Extended Basic または Software Exchangeability を備えたマシンの略称とも考えられます) は、東芝やソニーなどの日本企業が開発した多くの同様のシステムに実際に適用されているからです。

MSX はハードウェア標準として設計され、日本マイクロソフトの西和彦副社長が主導しました。コンピュータは Microsoft BASIC を使用しており、1980 年代の他のコンピュータほど高価ではありませんでした。 1983 年の MSX の発売以来、このコンピュータ ファミリは 500 万台以上を販売しました 。 MSX は世界的なハードウェア標準にはなりませんでしたが、日本では大成功を収めました (一部のビデオ ゲーム ファンが知っているように、メタルギアはもともと任天堂のファミコンよりも前に人気の MSX でリリースされました)。

7：NEC PC-98

MSX は共通のハードウェア標準セットによって統合された日本のコンピュータの人気シリーズでしたが、NEC の PC-98 はその孤独によって大成功を収めました。 1982 年にリリースされた PC-98 は 5 MHz Intel 8086 CPU で動作し、2 つのディスプレイ コントローラーと基本 128KB のRAM を備えていました。 PC-98 は当時としては強力なコンピューターであり、NEC はこのシステムの成功により、約 50 パーセントの市場シェアを獲得して日本市場を支配しました。

1980 年代のコンピューター市場は最終的に IBM PC と IBM の模倣品によって支配されましたが、NEC の独自のアーキテクチャが日本を支配しました。 PC-98 シリーズは 10 年以上の生涯にわたって 1,500 万台以上のシステムを販売しましたが、NEC は明らかにその生涯にわたってコンピュータに複数のアップデートをリリースしました — 1982 年に発売されたオリジナルの PC-98 はそれらすべてを網羅しませんでした販売自体。

それでも、NEC は 1980 年代の日本を代表するコンピューター会社であり、PC-98 は東洋では強力な IBM PC に相当するものでした。

6：iMac

iMac は、70 年代や 80 年代の画期的なコンピューターのファン層に匹敵するほどユニークで人気のあるモデルは存在しないという現代コンピューティングのルールの例外です。もちろん、それが Apple の言いたいことだった。 1998 年に iMac を発売したとき、彼らは単調なPCのベージュ色を批判して、そのカラフルなボディを宣伝しました。現在、Apple は iMac のキャンディーカラーの美学から離れましたが、コンピューターの主な魅力は変わっていません。これは、コンピューターのすべてのコンポーネントがモニターの筐体に組み込まれた、シンプルなオールインワン設計です。移動も簡単、設置も簡単。

iMac は Apple の新時代の始まりであり、iPod や iPhone などの「i」製品で大きな成功を収めることになります。 iMac は決して大成功を収めた製品ラインではありませんでした — Apple はその数年後にラップトップ MacBook と MacBook Pro で金メダルを獲得しました — しかしそれでも、1990 年代の Microsoft が支配する PC 市場に数年ぶりに影響を与えた Mac でした。 。

iMac はまた、Apple を模倣に値するスタイル重視の企業としてブランド変更しました。 1999年、彼らは1億ドルのマーケティングキャンペーンで宣伝したiMacの外観を盗用したとして、コンピュータ会社2社を訴えた。 iMac 以降にリリースされた事実上すべての製品での成功を考えると、このキャンペーンは価値のある投資だったと考えられます。

5: アミーガ提督

1987 年にリリースされた Amiga 500 は、Commodore 64 や Apple II などの大成功を収めたコンピューターの足跡をたどりました。より新しく、より速く、より優れています。Amiga 500 は、8 ビット CPU から最大 32 ビット、7 MHz の速度まで飛躍しました。このコンピュータには、512KB のRAM 、最大 4096 色をサポート、および内部 3.5 インチ フロッピー ドライブが付属しています。発売価格700ドルとしては悪くない。

Amiga は、オーディオやビデオなどの特定の業務専用の複数のコプロセッサを備えた設計のおかげで、高速なコンピュータでした。中央処理装置がすべてを単独で実行する必要はありませんでした。 Commodore は 10 年にわたって多くの Amiga モデルをリリースしましたが、安価な 500 が最も人気がありました。 Amiga は、ゲームやビデオやサウンド作品のクリエイティブ プログラム用のソフトウェア プラットフォームとして特に人気がありました。コプロセッサのおかげで、Amiga は、これまでコンシューマー PC では不可能だったグラフィックやアニメーションの作業を実行できるほど強力になりました。

全体として、Amiga ファミリは約 600 万台を販売しました。これは、1980 年代に発売されたコンピューターとしては驚くべき数字です 。

4：アップルⅡ

1977 年、シンクレアが 100 ドルのタイメックス シンクレア 1000 を発売したのと同じ年、アップルはApple II を発売しました。 Appleの2番目の趣味用コンピューターの価格は、開始価格約1300ドルでシンクレアよりも少し高かったが、一方の会社がもう存在せず、もう一方の会社が地球上で最も裕福な企業であるのには理由がある。 Apple IIは信じられないほどの成功を収めました。シンプルな 1MHz プロセッサと 4KB の RAM を維持し、ケースとキーボードを追加することで、Apple I の設計を基に構築されました。

Apple II ボード上の 8 つの拡張スロットにより、コンピュータは愛好家向けに非常にカスタマイズしやすくなり、システムは最大 48KB の RAM で構成できました。これは 1977 年には大変なことでした。しかし、Apple II を真に際立たせたのはソフトウェアでした。 Apple の Steve Wozniak は、読み書きに対する新しいソフトウェア アプローチのおかげで、比較的安価に製造できる手頃な価格の 5 1/4 インチ フロッピー ドライブ アドオンである Disk II を設計しました。さらに重要なことは、表計算ソフトウェア VisiCalc により、マシン 1 台あたり 1000 ドル以上を支払うことを厭わない企業にとって、コンピューターが強力なツールとなったことです。

Apple II は、5 年間にわたって市場で最も売れたコンピュータの 1 つであり、若いコンピュータ市場で 100 万台以上を販売し、Apple IIe などの派生モデルを生み出し、Apple をフォーチュン 500 リストに入れました 。 Apple は 1983 年に Macintosh を発売し、1987 年までに 100 万台を販売しました。Macintosh の名前は定着していますが、Apple II はコンピュータ業界に多大な影響を与えました。

3: ZX スペクトル

コンピューター会社シンクレアは、Timex Sinclair 1000 で米国で成功を収めましたが、業界への最大の貢献は、数年後の 1982 年に発売された ZX Spectrum でした。デザインは似ていました。Spectrum は小型で手頃な価格 (125 ポンド) でした。英国では）キーボードを本体に組み込んだシステム。しかし、Spectrum は、16KB のRAMと本物のハードウェアキーボードのおかげで、前世代よりもはるかに優れたコンピュータでした (イギリスでは ZX-81 として知られる Timex のプラスチック製メンブレン キーボードは貧弱でした)。

ZX Spectrum シリーズは世界中で成功を収め、その生涯で 500 万台以上を販売しました 。しかし、Spectrum は英国の家庭に PC を持ち込んだコンピュータでもあり、多くの人が所有した最初のコンピュータでした。 Spectrum は、若い愛好家が手頃な価格のマシンのおかげでコンピューターへの情熱を発見したため、何百、何千ものキャリアを築き上げました。英国の IT とビデオ ゲームのすべては、ZX Spectrum から始まりました。

2:IBM PC

今日の Mac 以外のパーソナル コンピュータは、本質的には IBM PC です。 1990 年代以来市場を支配してきた Intel ベースの Windows を実行するコンピュータは、1981 年にリリースされた、小規模な 4.77 MHz Intel 8088 プロセッサと 16 KB の RAM を搭載した IBM PC から生まれました。 IBM モデル 5150 は、同社がパーソナル コンピュータ市場に参入する最初の取り組みではありませんでした。同社は 1975 年に高価な PC を発売していましたが、すべてを正しく実行した製品でした。このシステムは最速ではありませんでしたが、当時のほとんどのコンピューターが使用していた古い 8 ビット プロセッサではなく、インテルの 16 ビット プロセッサを搭載していました。新しいチップであるにもかかわらず、8088 は 8 ビット バスを使用し、既存の周辺機器やメモリ拡張との互換性を実現しました 。

IBM PC の基本構成の価格は約 1,600 ドルで、当時の強力なコンピューターとしては手頃な価格でした。このシステムは人気があり、ソフトウェアは IBM の設計を活用して Intel 8088 のパフォーマンスを最大化するように特別にコーディングされました。そこで、他の企業はIBMのBIOSをクローンしてIBM PCのクローンを出しました。

数年以内に、Intel のプロセッサを使用するすべての x86 コンピュータは IBM PC と互換性があり、事実上 IBM の設計と同一になりました。それらはすべて MS-DOS を実行し、x86 PC 分野は事実上の標準になりました。 IBM PC がこれまでに作られた中で最も人気のあるコンピューターではない理由は 1 つだけです。他の多くの企業が独自のバージョンを作成したからです。

1: コモドール64

Commodore 64 は、これまでに販売されたコンピュータ システムの中で最も人気があります。 1982 年にリリースされた Commodore 64 は、1MHz CPU と、1982 年のコンピュータとしては強力なプログラム可能なサウンド チップと強力なグラフィックスという 2 つの大きな魅力を備えていました。さらに良いことに、Commodore 64 の価格は 595 ドルと手頃で、64KB のRAM を搭載していました (これが名前の由来です)。また、Commodore 64 を TV に接続して、コンピュータとビデオ ゲームのハイブリッド コンソールにすることもできます。

1982 年にリリースされたとき、Commodore 64 のグラフィック機能は、Apple II などの他の人気のあるコンピューターを圧倒しました。コモドール 64 はその価格のおかげでよく売れました。そしてそれは売れ続けました。コンピューターの製造コストが安くなったため、コモドールは価格を引き下げ、1980 年代を通じてコン​​ピューターの人気を維持しました。 1994年まで生産され続けました。

手頃な価格のモデムにより、Commodore 64 はオンライン接続に最適なコンピュータとなり、当時のほとんどのシステムと同様に BASIC プログラミング言語が使用されていました。それは人気のあるソフトウェア プラットフォームでした。コモドール 64 は、その寿命が終わるまでに、前後のどのコンピューターよりも多くの台数を販売しました。推定では、最小で 1,200 万から最大で 3,000 万までさまざまです。コモドール 64 は、その寿命が終わるまでに、信じられないほど 1,700 万台も売れた可能性があります 。

著者のメモ: 歴史上最も人気のある 10 台のコンピュータ

史上最も人気のあるコンピューターを 10 台選ぶのは難しく、必然的に Atari のような人気のシステムがリストに載りませんでした。しかし、これを書くのは楽しかったし、1980 年代のコンピューター市場がいかに素晴らしかったかが浮き彫りになりました。過去 20 年間、Commodore 64 や Apple II ほどの市場支配力を持ったコンピューターはありませんでした。

コンピュータの電源を頻繁に切って再起動すると消耗が起こるという考えは、公式には神話ですが、真実の種から生まれた神話です。パーソナル コンピューティングの初期の頃、頻繁にシャットダウンと起動を行うと、ヘッドと呼ばれる「針」によって読み取られる回転磁化ディスクであるハードディスク ドライブが損傷する可能性があることは事実でした 。

コンピューターの電源が入っているとき、ハード ドライブのヘッドは回転ディスクに直接接触しません。代わりに、空気の薄いクッションの上でディスクの上に「浮かんで」います。これらの初期のPCでは、シャットダウン時にヘッドがディスクの表面に「待機」していました。コンピューターの電源を再度オンにすると、ドライブが回転して動作を開始するため、ヘッドがディスク表面に一時的に残ります。その場合、傷がついたり、記憶が失われる可能性があります。ただし、1990 年代初頭以降に製造されたコンピューターを所有している場合は、シャットダウン時にドライブ ヘッドがディスクの安全ゾーンに自動的に配置されます。

最新のコンピューターの場合、頻繁にシャットダウンと起動を行っても、コンピューターの寿命全体に与える影響は最小限です。実のところ、コンピューターは永遠に使えるものではありません。 PC の平均寿命は 5 ～ 7 年で、その時点でハードウェアの不具合やソフトウェアウイルスが発生したり、技術の進歩により時代遅れになったりします。最新の PC は、故障する前に 40,000 回のオン/オフ サイクルを処理できるように構築されています 。夜にコンピュータをシャットダウンし、朝に再度起動すれば、今後 109 年間は大丈夫です。

何かがコンピュータを消耗させる場合、それはマシンの電源を入れたままにすることです。コンピューターは、データを積極的に処理したりソフトウェアを実行したりすると熱を蓄積します。熱自体が内部コンポーネントに損傷を与える可能性がありますが、コンピュータのファンの動作時間が長くなる原因にもなります。

シャットダウンと起動の最大の欠点は、消耗ではなく、各プロセスの実行に時間がかかることです。一日の始まりの数秒、あるいは（神は禁じていますが）数分が永遠のように感じられることがあります。シャットダウンとアクティブな使用の間の賢い妥協策は、スリープ モードまたは休止状態を使用することです。 PC がスリープ モードに入ると、アクティブなコンポーネントは短期 RAM メモリのみになります。スリープ状態のコンピュータとシャットダウンしたコンピュータの唯一の違いは、消費されるエネルギーの最小量です。スリープ モードでは 1 ～ 5 ワットですが、電源がオフでプラグが抜かれたマシンではゼロです 。スリープマシンは熱を発生せず、ハードドライブやファンも作動せず、数秒で動作を開始します。

ただし、コンピュータを数時間使用する予定がない場合 (一晩が最も明白な例です)、コンピュータを完全にシャットダウンした方がよいと専門家は同意しています。重大な損耗を引き起こすことはなく、電気代を少し節約でき、翌日にはシステムを再起動して新たに開始する機会が得られます。

PC の寿命を延ばすためのヒントをさらに詳しく知りたい場合は、次のページの関連リンクを参照してください。

著者のメモ

私のラップトップは毎日一日中稼働しています。 3年か4年ごとに新しいものを買わなければならないのは偶然ではないと思います。マシンが「疲れる」のを感じることができます。小さな不具合やバグが発生し始めます。プログラムがフリーズしてしまう。起動とシャットダウンに時間がかかります。そして最終的には、何かが完全に壊れてしまいます。モニターが真っ暗になったり、キーボードが反応しなくなったり、または (ジンクスしないでください) ハードドライブが心臓発作を起こしたりします。毎晩コンピューターをシャットダウンするという私の決断は、確固たる事実や二重盲検研究に基づいたものではなく、さわやかな眠りから目覚めたばかりの PC と、まだ過熱して曇っている「二日酔い」のコンピューターを使用した経験に基づいています。昨日の余剰分。おやすみ、小さなMacBook。甘い夢。

今ではコンピューターのない生活を想像することは不可能です。仕事から娯楽まで、これらのマシンは私たちの日常生活に欠かせない一部となっています。しかし、コンピューターにはさまざまな種類があり、それぞれ特定のタスクや目的に合わせて設計されているのをご存知ですか?

「コンピュータ」という用語は、マイクロプロセッサを備えたほぼすべてのデバイスに当てはまりますが、ほとんどの人は、マウスまたはキーボードを介して入力を受け取り、それを処理し、結果を画面に表示するデバイスを想像します。コンピューター内のハードウェアとソフトウェアは、過去数十年で回路が飛び交うようなペースで進化しました。80 年代初頭の、机を押しつぶすような大きくて重いマシンは、今日の羽のように軽いタッチスクリーン タブレットやラップトップ コンピューターとはまったく似ていません。

現代のコンピューターは単に速いだけではありません。インターネットやさまざまな Web テクノロジーのおかげで、それらはより相互接続されています。ダイヤルアップ モデムやテキストベースのシステムの時代は遠い昔に終わりました。現在、コンピューターは WiFi とブロードバンド接続を使用して、ライブ ニュース ストリームから高解像度の映画、複雑なビデオ ゲームに至るまで、あらゆるものを配信しています。

さまざまな種類のコンピューターを説明するために使用される用語がたくさんあります。これらの単語のほとんどは、コンピューターのサイズ、予想される用途、または機能を暗示しています。最も明白なものから始めましょう。

10. 万能のパーソナルコンピュータ

「パーソナル コンピュータ」(PC) という用語は、個人使用のために特別に設計されたコンピュータを指します。 Apple の iMac は PC のカテゴリに分類されますが、ほとんどの人はこの用語を Windowsオペレーティング システムで実行されるコンピュータと関連付けます。これらの PC は当初マイクロコンピュータと呼ばれ、企業で使用されていた大規模なコンピュータ システムのコンパクト バージョンでした。

1981 年、象徴的なテクノロジー メーカー IBM は、Microsoft の今や伝説的なオペレーティング システムである MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) を採用した最初の PC を発表しました。後れをとらないように、Apple も 1983 年に、グラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) を備えた PC の最初の例の 1 つである Lisa を発表しました。これは、ユーザーが当たり障りのないテキスト インターフェイスではなく、画面上のアイコンを操作できることを初めて意味しました。

長年にわたって、中央処理装置 (CPU) やランダム アクセス メモリ (RAM) などのハードウェア コンポーネントの進歩は急速に進んできました。こうしたテクノロジーの飛躍により、コンピューティング能力は飛躍的に向上しました。たとえば、1986 年に Compaq は 386 マシンに 32 ビット CPU を導入し、1993 年に Intel は最初の Pentium プロセッサを発表しました。

最新のパーソナル コンピューターは、タッチスクリーン、Bluetooth や WiFi などの無数の内蔵接続オプション、進化し続けるオペレーティング システムを搭載するまで進化してきました。デスクトップ コンピューターからポータブル ラップトップまで、これらのマシンの物理的な形状も大幅に変化しました。今日、PC は単なるデータ処理やゲームのツールではありません。これらは、科学研究から天気予報に至るまで、日常生活の無数の側面に不可欠です。

9. デスクトップ

1980 年代半ばまで、消費者が選択できる PC はデスクトップ形式の 1 つでした。これらの膝をノックするボックス (「タワー」と呼ばれる) は、すねをえぐるのに十分な大きさでした。大型の CRT (陰極線管) モニターが装備されており、自宅のワークスペースやオフィスにたくさんのモニターが設置されています。デスクトップ システムでは、コンピューターを恒久的な場所に設置することが期待されていました。

ほとんどのデスクトップは当初、ポータブル製品よりも低コストでより多くのパワー、ストレージ、多用途性を提供していました。これが、ラップトップがまだ数千ドルだった 1990 年代の主力コンピュータとなったのです 。

最近では、20 年前に比べてはるかに安くなり、わずか数百ドルで購入できます。これは、80年代の数千ドルの価格とは大きく異なります。実際、Hewlett-Packard の最初のビジネス PC の 1 つである 300 の価格は、1972 年時点で 95,000 ドルでした 。

スマートフォンとラップトップが世界を支配し続け、その価格がほとんどの消費者の手に届くようになったことで、デスクトップは恐竜の道を進みつつあります。 2017 年、世界のデスクトップ販売台数は 1 億台を下回り、同年に店頭に並んだ 1 億 6,160 万台のラップトップよりもはるかに少なかった 。

しかし、デスクトップのために泣く必要はありません。この PC 形式は、同様に強力で、携帯性という大きな利点を備えた製品に取って代わられています。そして、ハードコアゲーマーは依然としてデスクトップを重視しています。

8. ラップトップ

かつて、PC を使用するにはデスクトップを使用する必要がありました。エンジニアは、PC 内の高度なシステムをポータブル ボックスに凝縮することはできませんでした。しかし、1980 年代半ばになると、多くの大手コンピューター メーカーが の普及に力を入れました。

ラップトップは、平均的なハードカバーの本よりわずかに大きいバッテリ駆動のパッケージに、ディスプレイ、キーボード、ポインティング デバイスまたはトラックボール、プロセッサ、メモリ、およびハード ドライブをすべて統合したポータブル コンピュータです。

しかし、最初の真の商用ラップトップは、今日小売店に所狭しと並んでいる洗練されたデバイスとは大きく異なりました。 1981 年に発売された Osborne 1 は約 1,800 ドルで販売され、64 kb のメモリを搭載し、重量は約 24 ポンド (10 キログラム) でした。オズボーン 1 は画面がわずか 5 インチ (12 センチメートル) だったので、上腕二頭筋を鍛えると同時に目のトレーニングにもなりました。

幸いなことに、メーカーはラップトップの外観と操作性をすぐに改善しました。わずか 2 年後、Radio Shack の TRS-80 モデル 100 はそのコンポーネントを 4 ポンド (8 キログラム) のフレームに詰め込みましたが、パワーが不足していました。

10 年代の終わりまでに、NEC の Ultra Light は、重量わずか 5 ポンド (2.2 キログラム) の最初の真のノートブック (つまり、非常に軽いラップトップ) スタイルに実際のコンピューティング効率を詰め込み、障壁を打ち破りました。ウルトラポータビリティへの競争が正式に始まりました。

7. ネットブックとタブレット

ネットブックは、従来のラップトップよりもさらに小さい超ポータブル コンピュータです。ネットブックは非常に費用対効果が高いため (約 200 ドル)、小売店で販売されているほぼすべての新品のラップトップよりも安価です。ただし、ネットブックの内部コンポーネントは、通常のラップトップのコンポーネントよりも強力ではありません 。

ネットブックは 2007 年に初めて登場し、主に電子メールから音楽や映画のストリーミング、Web サーフィンまで、インターネットや Web ベースのアプリケーションにアクセスするための手段として使用されました。これらは信じられないほどコンパクトですが、その結果、仕様リストは非常に機能をそぎ落としたラップトップに似ていることがよくあります。ディスプレイは小さく (6 ～ 7 インチまたは 15 ～ 18 センチメートル程度)、ストレージ容量はほとんどなく (おそらく最大 64GB)、従来のラップトップが備えていたデータ ポート (USB や HDMI など) をケチったり、完全に省略したりすることがあります。大手メーカーはこれらの安価なマシンの利益率の低さを気にすることができないため、多くのネットブックは小規模メーカーから提供されています 。

ネットブックはプロセッサが比較的遅く、メモリが少ないため、グラフィック アプリケーションやハードコア ゲームの重労働を行うことができません。むしろ、Web サーフィンという名前の由来となっているタスクに最適です 。

タブレットは、ニッチなネットブックにほぼ取って代わりました。は、スマートフォンの大型バージョンのように見える、薄くて平らなデバイスです。これらは 2000 年にLenovoによって初めて製造されましたが、2010 年に Apple が iPad をリリースして普及しました 。

タブレットはラップトップが行うほぼすべての機能を実行できますが、PC にある内部ファンはありません。そのため、熱やバッテリー電力をそれほど消費しない、よりパフォーマンスの低いプロセッサに依存する必要があります。また、従来の PC よりもストレージ容量が少なくなっています。古いタブレットでは携帯電話と同じオペレーティング システムが使用されていましたが、新しいタブレットでは Micrsoft Windows 10 などの完全なオペレーティング システムが使用されています 。

タブレットは PC よりも持ち運びが簡単で、バッテリー寿命が長いだけでなく、写真を撮ったり、ゲームをしたり、スタイラスで絵を描いたりするなど、スマートフォンと同様のアクティビティも実行できます。ラップトップのキーボード機能を好む人のために、一部のタブレットにはキーボード (取り付けまたは取り外し可能) が付属しており、両方の長所を組み合わせることができます。

6. ハンドヘルドコンピュータ

20 世紀の初期のコンピューターでは、部屋全体が必要だったことは有名です。最近では、より多くの処理能力をズボンのポケットに入れて持ち運ぶことができます。 PDA などのハンドヘルド コンピュータは、この時代を象徴するデバイスの 1 つです 。

1990 年代に登場した携帯情報端末 (PDA)は、ストレージとしてハード ドライブの代わりにフラッシュ メモリを使用することが多く、緊密に統合されたコンピュータでした。これらのコンピューターには通常キーボードがなく、ユーザー入力にはタッチスクリーン技術を利用していました。 PDA は通常、ペーパーバックの小説よりも小さく、非常に軽量で、適度なバッテリー寿命を備えていました。しばらくの間、これらはカレンダー、電子メール、簡単なメッセージング機能の頼りになるデバイスでした 。 Palm Pilot と BlackBerry を覚えていますか?

しかし、スマートフォン革命が始まると、PDA はその輝きを失いました。 iPhone や Samsung Galaxy などのスマートフォンには、通話機能や PDA 機能が組み込まれているほか、日々驚くべき機能が備わっている本格的なコンピュータ機能も組み込まれています。これらは、タッチ スクリーン インターフェイス、高速プロセッサ、何ギガバイトものメモリ、完全な接続オプション (Bluetooth、WiFi などを含む)、デュアルレンズ カメラ、高品質オーディオ システム、およびエレクトロニクス エンジニアを半分から驚かせるようなその他の機能を備えています。一世紀前。

スマートフォンは 2000 年から何らかの形で存在していましたが、このデバイスが大衆に普及したのは、2007 年に大々的に宣伝された iPhone 3G のデビューでした。その iPhone の外観、感触、機能は、その後に続く他のすべてのスマートフォンのテンプレートとなりました 。

5. ワークステーション

ワークステーションとは、より強力なプロセッサ、追加メモリ、ハイエンド グラフィックス アダプタ、および3D グラフィックスやゲーム開発などの特殊なタスク グループを実行するための強化された機能を備えたデスクトップ コンピュータです 。

ワークステーションは、通常のデスクトップ コンピューターと同様、個人ユーザーを対象としています。ただし、デスクトップとは異なり、はるかに高速です。通常、従業員のためにこれらの主力 PC を購入するのは、エンジニアリング会社やマルチメディア会社などの企業です 。

ワークステーションのパワーは決して安いものではありません。中小企業は通常のデスクトップをわずか数百ドルで簡単に見つけることができますが、ワークステーションの価格は 3 倍になる場合があります。基本的なワークステーションは簡単に 1,500 ドルになり、すぐに価格が 2 倍になります 。

しかし、安価なデスクトップは同様に安価な (信頼性の低い) コンポーネントで構築されていますが、ワークステーションは本格的なビジネス向けの高品質なマシンです。数値を処理したり、アニメーションをレンダリングしたりするために、一晩中オンのままにすることもあります。したがって、これらのコンピュータには、データの安全性を確保するために冗長ハード ドライブが搭載されているほか、より高速な CPU や大容量のソリッド ステート ドライブが搭載されています。

これらの要素はすべて、基本的なワープロやマインスイーパのランダム ゲームではなく、より利益を目的として作られたマシンであることを示しています 。

4. サーバー

ネットワーク経由で他のコンピュータにサービスを提供するために最適化されたコンピュータ。サーバーには通常、強力なプロセッサ、大量のメモリ、大容量のハード ドライブが搭載されています。

デスクトップやラップトップ PC とは異なり、サーバーの前に座って入力することはありません。代わりに、サーバーはローカル エリア ネットワーク (LAN) またはインターネット経由でコンピューターの電力とその多くを提供します。企業の大小を問わず、情報の提供、注文の処理、配送データの追跡、科学公式の解析などをサーバーに頼っています。サーバーは多くの場合、専用のサーバー ルームのラックに保管されますが、企業によっては倉庫に似ている場合があります。

通常の PC と同様に、サーバーには典型的なコンピュータ コンポーネントが含まれています。マザーボード、RAM、ビデオ カード、電源、あらゆるニーズに対応できる十分なネットワーク接続が備わっています。ただし、通常、専用のディスプレイはありません。代わりに、IT ワーカーは 1 台のモニターを使用して複数のサーバーを構成および制御し、コンピューティング能力を組み合わせて高速化を実現しています。

Google のようなサービスがどのようにしてリアルタイムで検索の問い合わせを予測し、最も深い質問に対する回答を瞬時に返すことができるのか、不思議に思ったことはありませんか?それはすべてサーバーのせいです。ある推定によると、同社は地球上に点在する巨大なデータセンターで約 250万台のサーバーを維持および運用しています 。

3. メインフレーム

コンピューティングの初期の頃、メインフレームは部屋全体、さらにはフロア全体を埋めることができる巨大なコンピューターでした。コンピューターの能力が増大する一方でサイズが縮小するにつれて、「メインフレーム」という用語は使用されなくなり、エンタープライズ サーバーが使われるようになりました。ただし、特に大企業では、毎日何百万ものトランザクションを処理しながら、同時に数千ではないにしても数百の個々のユーザーのニーズを満たすために動作する巨大なマシンを表すために、この用語が言及されるのを今でも耳にすることがあります。

メインフレームとは伝統的に、ワークステーションなどのそれほど強力ではないデバイスにリンクされた集中型コンピュータを意味していましたが、小型マシンがより多くの能力を獲得し、メインフレーム コンピュータがより柔軟になるにつれて、この定義は曖昧になりつつあります 。

メインフレームが初めて実用化されたのは、第二次世界大戦後、米国国防総省が冷戦と戦うためのエネルギーを強化していた時期でした。サーバーの数が増えても、メインフレームは依然として世界最大かつ最も複雑なデータベースの一部を処理するために使用されています。これらは、モバイル決済から企業の極秘情報に至るまで、無数の機密取引の安全を確保するのに役立ちます 。

実際、半世紀以上にわたって世界で最も永続的なメインフレーム メーカーの 1 つである IBM は、2018 年にメインフレームの売上高が 5 年ぶりに急増しました。その理由の 1 つは、メインフレームが最新の高速サーバーのラックよりも小さい領域に非常に多くの計算機能を詰め込めるためです 。

2. スーパーコンピュータ

このタイプのコンピュータは通常、数十万ドル、場合によっては数百万ドルの費用がかかります。スーパーコンピュータの中には単一のコンピュータ システムであるものもありますが、ほとんどは単一のシステムとして並列動作する複数の高性能コンピュータで構成されています。最もよく知られているスーパーコンピューターは、Cray スーパーコンピューターによって構築されています。

スーパーコンピュータはメインフレームとは異なります。どちらのタイプのコンピューターも、地球上で最も激しい産業計算や科学計算に驚異的な計算能力を発揮します。メインフレームは通常、究極のデータ信頼性を提供するために調整されています。

一方、スーパーコンピューターは、コンピューター界の F1 レースカーであり、他のシステムでは完了するまでに数日、数週間、場合によっては数か月かかる可能性のある計算を企業が迅速に処理できるように、驚異的な処理速度を実現するために構築されています。

これらは、原子力研究センター、スパイ機関、科学研究所、気象予報所など、スピードが重要視される場所でよく使用されます。たとえば、世界で最も先進的な天気予報機能を備えた米国海洋大気庁は、1 秒あたり 8,000 兆回以上の計算が可能な世界最速のコンピューターを使用しています。

このような心臓が止まるほどのコンピューターの能力には、同様に心臓が止まるような代償が伴います。たとえば、米国エネルギー省のオークリッジ国立研究所のサミット スーパーコンピューターの費用は 2 億ドルです。これは、AI アプリケーションを処理するために構築された最初のスーパーコンピューターです 。

1.ウェアラブル

コンピューティングの最新トレンドはウェアラブル コンピューターです。基本的に、一般的なコンピュータ アプリケーション (電子メール、データベース、マルチメディア、カレンダー/スケジューラー) は、時計、携帯電話、バイザー、さらには衣類に統合されています。他の多くのウェアラブルは、アウトドア愛好家やフィットネス愛好家をターゲットにしており、位置、高度、消費カロリー、歩数、速度などを追跡できます。

は現在 8 番目のバージョンとなり、これまでで最もよくレビューされたウェアラブルの 1 つです。この小さな時計には、本格的なスマートフォンの機能が数多く備わっています。通常のテキストメッセージ送信や電子メールの業務を実行できます。また、通話するには電話とペアリングする必要がある他のスマートウォッチとは異なり、携帯電話が内蔵されています。電気心臓センサーも内蔵されており、心電図を取得して医師と即座に共有することができます 。

しかし、時計は単なる始まりにすぎません。スマートメガネ、スマートベルト、睡眠モニター、心拍数トラッカー、インテリジェントイヤホンと同様に、衣類に縫い付けられたアクセサリーも成長しています。 MC10 という会社は、体内で起こっているさまざまな生物学的プロセスを追跡する皮膚パッチさえ宣伝しています 。

ウェアラブルはまさにパーソナル コンピューティングの新たな地平です。彼らの柔軟性と思考を歪める可能性は、コンピューター革命がまだ終わっていないという考えを物語っています。むしろ、PC 時代が始まったばかりかもしれません。

スーパーコンピューターというと、世界にコンピューティングを導入した、巨大で巨大で過熱するマシン、つまり次から次へと計算を吐き出すために膨大なスペースを占めるマシンのイメージが思い浮かびます。個人用PCやネットワーク システムが広く普及しているにもかかわらず、スーパーコンピューターが依然としてさまざまな業務に使用されていることを知って驚かれるかもしれません。次の数ページでは、スーパーコンピューターとは何か、そしてスーパーコンピューターがいくつかの産業分野や科学分野でどのように機能しているのかについて詳しく説明します。

まず、背景について少し説明します。スーパーコンピューターはなぜこれほどまでに優れているのでしょうか?そうですね、定義を特定するのは少し難しいです。基本的に、スーパーコンピューターとは、特定の時点で世界で最も強力で最速のシステムの 1 つであるコンピューターのことです。テクノロジーが進歩するにつれて、スーパーコンピューターの性能も向上する必要があります。

たとえば、最初のスーパーコンピューターは、イギリスに設置されていた、まさにその名にふさわしい「コロッサス」でした。第二次世界大戦中にメッセージを読み取ってドイツの暗号を解読するために設計されており、1秒間に最大5,000文字を読み取ることができた。印象的ですね?巨像のハードワークを否定するわけではありませんが、それを 1 秒あたり 42 兆 5 兆回の演算を実行する NASA のコロンビア スーパーコンピューターと比較してください。言い換えれば、以前はスーパーコンピューターであったものは、現在では満足のいく計算機としての資格を得ることができ、現在スーパーコンピューターと呼ばれているものは、あらゆるコンピューターが得られるものと同じくらい高度なものです。

ただし、コンピューターを「超」の領域に分岐させる要因がいくつかあります。通常、複数の中央処理装置 (CPU) が搭載されているため、コンピュータはより高速な回線切り替えを実行し、より多くのタスクを一度に実行できます。 (このため、スーパーコンピューターは、一度に多くのタスクにアクセスできるように、膨大な量のストレージも備えています。) また、ベクトル演算を実行する機能も備えています。つまり、ベクトル演算の代わりに複数の演算リストを計算できます。一度に一つだけ。

スーパーコンピューターの背景を少し理解したところで、いくつかのスーパーコンピューターが何をするのかを確認してみましょう。

スーパーコンピューターを紹介する

先ほども述べたように、スーパーコンピューターはもともと弾道学だけでなく暗号解読のために開発されました。これらは一度に膨大な量の計算を行うように設計されており、これは、たとえば 20 人の数学大学院生が部屋に集まって手作業で計算を行っていた場合に比べて、大幅な改善でした。

ある意味では、スーパーコンピューターは今でもその目的のために使用されています。 2012 年、国家核安全保障局とパデュー大学は、核兵器の能力をシミュレートするためにスーパーコンピューターのネットワークの使用を開始しました。テストにはなんと 100,000 台のマシンが使用されます 。

しかし、スーパーコンピューターを使用しているのはもはや軍隊だけではありません。携帯電話で天気予報アプリをチェックすると、米国海洋大気庁 (NOAA) は気象気候運用スーパーコンピューティング システムと呼ばれるスーパーコンピューターを使用して、天気予報、気象現象の予測、宇宙と海洋の気象活動の追跡も行っています [出典] :]。

2012 年 9 月の時点で、世界最速のコンピューターは IBM の Sequoia マシンで、毎秒 16.32 ペタフロップスで動作します。あなたにとって、それは 16,000 兆回の演算に相当します。これは核兵器の安全保障と大規模な分子動力学計算を行うために使用されます 。

しかし、スーパーコンピューターは、単なる地味な知的な機械ではありません。それらのいくつかは、文字通り楽しみやゲームのために使用されます。大人気のオンライン ゲーム、World of Warcraft について考えてみましょう。一度に 100 万人が WOW をプレイする場合、グラフィックスと速度が最も重要になります。スーパーコンピューターを使用して、ゲームを世界に広めるための無限の計算を行います。

ゲームといえば、1997 年にチェスのチャンピオン、ガルリー カスパロフを 6 番勝負で破ったスーパーコンピューター、ディープ ブルーを忘れることはできません。そして、ジェパディの激しいゲームでケン ジェニングスを破ったことで有名な IBM スーパーコンピューター、ワトソンもあります。現在、Watson は医療保険会社によって患者の診断と治療を予測するために使用されています 。まさに何でも屋、あのワトソン。

つまり、はい、私たちは依然としてスーパーコンピューターの恩恵を受けています。私たちは戦争ビデオゲームをプレイするときや実際の戦争でそれらを使用しています。これらは、職場に傘を持ち歩く必要があるかどうか、または心電図検査を受ける必要があるかどうかを予測するのに役立ちます。そして計算が高速化するにつれ、将来的にスーパーコンピューターをどのように活用するかという可能性には終わりがほとんどありません。

著者のメモ

私たちはパーソナル コンピューター、スマートフォン、タブレットで技術革命が起こっていると想像しますが、実際には、テクノロジーがどこまで進んでいるのかを示してくれるのはスーパーコンピューターです。スーパーコンピューターに使用される急速に進歩するプロセッサーは、ゆっくりと市場に浸透していますが、軍事防衛、気象、科学と健康の研究、さらにはゲームを通じて、私たちの生活の広範囲に影響を及ぼしています。私たちの生活がどれほど進歩するテクノロジーに依存しているかを理解するには、あるスーパーコンピューターの優位性が、より高速で強力な別のバージョンにどのくらいの速さで取って代わられるかを観察するだけで十分です。

かつては、大規模なテクノロジーカンファレンスの真ん中に侵入して、「Mac はひどい」とか「Apple のルール、Microsoft は臭い」などと叫べば、暴動が始まる可能性がありました。 Apple 支持者と Windows ファンの間の対立は、大学のキャンパス、ソーシャル ネットワーク、インターネット掲示板で激化しました。 2 つのプラットフォーム間の炎上戦争の最も熱い時期は過ぎたようですが、どちらのプラットフォームにも熱心な支持者がいます。最近では、この 2 つは非常に似ているため、どちらを選ぶかは、好みのコンピューターの種類、または購入できるコンピューターの種類によって決まります。

始める前に、いくつかの定義を確立する必要があります。この記事では、 Mac OS X を実行しているAppleコンピュータ (ここにはハッキングは見つかりません) と Windows オペレーティング システムを実行しているコンピュータを比較しています。 PCという用語はパーソナル コンピュータの略であり、Mac、Windows マシン、および他のオペレーティング システムを実行しているコンピュータに同様に適用できますが、ここでは Windows マシンの略称として一般用語で使用しています。

Windows と Mac の両方のコンピュータの所有者がしばしば示す情熱を考えると、世界のコンピュータ市場で Apple が実際に支配しているシェアはわずかであることを知ると驚かれるかもしれません。 iPhone、iPod、iPad の販売が Apple の全体的な収益を大きく押し上げる一方、世界中のコンピュータの Mac も同様です。実際、2020 年、オペレーティング システム市場における Windows の優位性に対する最大の脅威は Google の Chrome OS となり、2020 年末にはコンピュータ出荷台数で第 2 位に浮上し、Chromebook が を占めました。 AppleとGoogleはともにMicrosoftの市場支配力に食い込んだが、2020年末時点ではMicrosoftが依然として80.5％で最大のシェアを保っていた。

それでは、古典的なオペレーティング システムの戦いでは、Mac と PC のどちらが優れているのでしょうか? Mac と PC の 10 の違いのリストをクリックして、自分で判断してください。

10: デザイン

1980 年代に育った人なら、メーカーに関係なく、すべてのコンピューターが、多かれ少なかれパテ色の長方形の箱だったことを覚えているでしょう。しかし、デザインは Mac と PC の大きな差別化要因となっています。 Apple の元 CEO、故スティーブ・ジョブズは、30 年の大部分にわたって、競合他社に匹敵しない熱意を持って自社製品の外観に焦点を当ててきました。このこだわりから生まれたユニークなデザインが、Mac 製品に今日の「ヒップな」イメージを与えています。

この型破りなデザインへのこだわりは、1984 年に発売された初代 Macintosh から始まりました。Apple の現行製品の多くのコンピュータと同様に、CPU とモニタが 1 つのユニットに収容されており、操作に必要なケーブルの数が減り、より滑らかな外観が実現されました。 。ジョブズ氏は 1985 年に会社を辞め、Macintosh コンピュータは店頭に並ぶ Windows マシンと同じように見え始めました。すでに小さかったアップルの市場シェアはすでに低下しており、多くの人が同社は終わったと見做していた。

1997年にAppleがジョブズ氏を呼び戻したとき、ジョブズ氏とAppleデザイナーのジョナサン・アイブ氏は、1998年に発売されたiMacでおそらくAppleの最も大きな成功を収めた。半透明のキャンディーカラーのシェルを備えたこのモデルは市場で際立った存在となり、低迷していたAppleの運命を逆転させ、現在の人気への上昇の始まりを表しました。現在、多くの PC メーカーがより洗練された魅力的なマシンを製造していますが、Mac 製品ほどの人気を獲得しているメーカーはほとんどありません。

市場には、ビジネス コンピューターの実用的なデザインからゲーム PC の宇宙時代の美学に至るまで、何百もの異なるデザインの PC が存在します。一部のノートブックは裏返してタッチスクリーンタブレットとして使用できます。 PC のデザインに関しては、美的選択を導く単一のビジョンはありませんが、それは必ずしも悪いことではありません。あるデザインが気に入らない場合は、別のメーカーに目を向けて他のオプションを検討することができます。 Apple のデザインが気に入らない場合、絶対に Mac を所有しなければならない場合は、運が悪いです。

9: 価格

Mac と PC の違いとして最もよく挙げられるのは価格です。 1,000 ドル未満で販売される Mac 製品はほとんどありませんが、その価格帯に収まる PC モデルは数多くあります。ただし、これは必ずしもMac が同様の仕様の PC よりも高価であることを意味するわけではありません。むしろ一般に、Apple はより優れた (より高価な) コンポーネントを備えたハイエンド コンピュータを中心に Mac 製品ラインを構築することを選択しました。同社は、より安価なコンピュータを製造できるが、それは顧客体験に影響を与えるため、Appleはそれを許可しないと何度も述べてきた。

Mac と PC の価格を比較する場合の問題は、コンピューターが比較できることがほとんどないことです。たとえ同じプロセッサ速度、 RAM 、ハードドライブ容量、グラフィックス、メモリ、USB ポートの数などを備えた 2 台のコンピュータが見つかったとしても、各コンピュータには大幅に異なるソフトウェア パッケージがプレインストールされます。ユーザーは、PC 用のウイルス プログラムや Mac 用の Microsoft Office など、選択したコンピュータに応じて追加のソフトウェアを購入する必要がある場合があります。結論は次のとおりです。Mac または PC の相対的な価値は、実際には消費者のニーズによって決まります。

Web サーフィンやワードプロセッサなどの基本的な機能を実行するためにコンピューターが必要なだけの場合、Mac を購入することを正当化するのは難しいかもしれません。より安価なPCの選択肢はたくさんあります。ここは、Linux ファンが参加できる場所です。Linux オペレーティング システムに詳しくない人でも、安価なコンピュータを購入し、シンプルな Linux ディストリビューションをインストールして、基本的なコンピュータ機能にアクセスできます。 Chromebook は日常業務を処理するための安価なコンピューターであるため、このことも Chromebook の売上の急増を説明しています。

8: 技術仕様

最初の Macintosh コンピュータは Motorola 68000 シリーズのプロセッサを使用していましたが、2000 年代半ばに Intel プロセッサに移行しました。 Mac OS が Windows マシンと同じプロセッサ上で実行できるようになると、Windows を Mac OS と一緒にコンピュータにインストールして、どちらかまたは両方を使用できるようになります。 10 年ちょっとの間、Mac と PC の仕様を比較すると、いわば、ほぼ同一の比較が可能でした。

2020年には再びMac OSを移行し、今度は独自のプロセッサであるM1に移行するとのこと。この新しいチップを搭載した Mac は 2021 年に登場し始めました。Intel ベースのマシンとは異なり、M1 はシステムオンチップです。プロセッサとグラフィックス カードを PC と M1 Mac を並べて比較することはできません。側。これを念頭に置いて、2 つのグラフィックスのレンダリングや情報の処理速度を比較することができます。 Intel ベースの Mac ほど簡単ではありません。

Mac と PC では入出力の種類も異なります。デスクトップ Mac は、 USBポートやHDMIポートなど、このような機能のかなり標準的な選択肢を提供します。 Apple がラップトップの USB-C コネクタに切り替えたとき、多くの批判を呼びました。そのため、Mac ユーザーは HDMI 用のアダプタとオリジナルの USB コネクタを購入する必要がありました。

しかし、2021年初頭の時点で、同社はその方針を維持している。また、Windows、Chrome OS、Linuxコンピュータとは異なり、タッチスクリーンMacもリリースしていない。通常、PC には USB コネクタと HDMI コネクタに加えて、スマート カード リーダーとイーサネット ポートが装備されています。この記事の執筆時点では、デスクトップ Mac にはまだ Ethernet ジャックがありますが、ラップトップにはありません。

7: 選択

おそらく、Mac と PC の最も明らかな違いは、各ブランドで利用できる構成の数です。現在、Apple が提供しているコンピュータ製品は、MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini、iMac、Mac Pro の 5 種類だけです。これらのモデルの各構成が個別にカウントされたとしても、この記事の執筆時点で Apple が提供している固有のコンピュータは20 台のみです。この限られた選択肢は弱点の兆候ではなく、同社のマーケティングに対する「少ないほど良い」アプローチの一部です。

一方、PC にはさまざまな形やサイズがあります。 Consumer Reports では、 Acer 、Asus、 Dell 、Gateway、HP、Hyundai、 Lenovo 、Samsung などのよく知られた名前を含む Windows ベースのコンピュータの 12 の異なるブランドをレビューしており、各ブランドはデスクトップおよびラップトップモデルの多数の構成を提供しています。多くの消費者は、自分のニーズを正確に満たすコンピューターを見つけられる可能性が高いため、この豊富な選択肢を利点と考えています。

6: 可用性

サードパーティの小売店に関しては、 Apple は自社製品を販売する場所について PC メーカーよりも厳選しています。カリフォルニア州の同社の主力小売店は Apple Store で、2001 年にバージニア州マクリーンのタイソンズ コーナー モールに初めてオープンしました。それ以来、Apple は 43 州と 11 か国でオープンしました。これらのアウトレットは通常、大規模な人口密集地にのみ建設されるため、Apple はより広範な顧客ベースに到達するために、家電チェーンやデパートといくつかの断続的な契約を締結しました。それでも、Mac は PC を販売する多くの店舗、つまり世界最大の小売店であるウォルマートでは入手できません。もちろん、Mac や Windows マシンもインターネット上の店舗から注文できます。

マイクロソフトには別の戦略があります。同社は長い間、ハードウェアを製造せず、代わりに Windows オペレーティング システムを他社にライセンス供与していました。そうした企業のほとんどは、自社の製品をできるだけ多くの店舗に売り込んでいます。そのため、地元のコンピュータ ショップでは Apple コンピュータは見かけないかもしれませんが、Windows PC は数十台見かけることになります。

5: オペレーティング システム

オペレーティング システムは、Mac と PC の間の長年の違いでした。現在、Mac コンピュータには最新バージョンの Mac OS がプレインストールされていますが、ほとんどの PC には最新の Microsoft Windows が搭載されています。 2000 年代と 2010 年代、Apple のコンピュータは Intel のプロセッサを使用しており、消費者は自分のマシンで Mac OS と Windows の両方を実行できるようになりました。これは、日常業務で両方のオペレーティング システムを必要とする人々にとって特に役立ちました。

しかし、Apple は 2020 年代に M1 プロセッサの登場によりそのモデルを覆しました。この記事の執筆時点では、Windows はこれらのマシンでは実行されないため、消費者は 2 つのどちらかを選択するか、それぞれ 1 つを購入する必要があります。しかし、Apple は Windows との互換性から遠ざかっている一方で、iOS および iPad OS を実行する自社の人気モバイル デバイスとの互換性を目指して取り組んでいます。 Apple のプロセッサ計画により、より高性能のタブレットや携帯電話で実行するのと同じアプリをコンピュータでも実行できるようになる可能性があります。

もちろんWindows はコンピューターやタブレット上で動作しますが、2017 年には Windows Mobile が優先されています。しかし、MicrosoftはGoogleとAppleにすべてを任せるつもりはなく、コンピュータ、タブレット、携帯電話間で連携する方法を模索し続けるだろう。スリムで軽量、タブレットのようなフォームファクターを備えた PC、Microsoft Surface がその証拠です。

4: ユーザー

Mac と Windows PC のファンに共通していることの 1 つは、ブランド自体に対する情熱です。さまざまなコンピューター ユーザーのグループを集めて、Mac 対 PC の話題を紹介し、火花が散るのを見てください。 Mac ユーザーは、セキュリティ、使いやすさ、デザインなどの概念を持ち出すでしょう。 PC 所有者は、価格、ソフトウェアの互換性、選択肢について反論します。あっという間に本当に醜くなってしまいます（でも、見るのは楽しいです）。

2011 年、非科学的なオンライン調査により、ジョン ホッジマンとジャスティン ロングがそれぞれ PC と Mac として登場する 2000 年代に人気のあった「Get a Mac」広告は、概して彼らのステレオタイプを正確に表現していることが示されました。ホッジマンの PC は退屈なビジネス専用マシンでしたが、ロングの Mac はより楽しくて創造的なコンピュータでした。

Windows PC ユーザーは、いわゆる「Apple 税」をよく持ち出しますが、一般に Apple コンピュータは店頭に並ぶ PC よりも高価であるようですが、Apple コンピュータ、携帯電話、タブレットは一種のステータス シンボルになっているようです。 iPhone を所有していること、または AirPods を着用していることは、あなたについて何かを物語ります。

何らかの理由で、今後何年にもわたって、購入するデバイスの選択において認識と政治が役割を果たし続けるように見えます。

3: ソフトウェア

Mac がコンピュータ市場で大きなシェアを獲得できない最も重要な理由の 1 つは、Mac のオペレーティング システム用に作成されたソフトウェアが不足していると認識されていることです。 1990 年代、Apple の衰退により、開発者は恐怖を感じてプラットフォームから離れました。 Steve Jobs の会社への復帰は自信を呼び起こし、Microsoft 自身の 2009 年も同様でした。それ以来、Apple は開発者 (Mac 向けビジネス ソフトウェア Office スイートの最新バージョンを維持している Microsoft を含む) に対する取り組みにより、ソフトウェアのギャップを少しずつ埋めてきました。それにもかかわらず、ソフトウェアの Mac バージョンを作成しない専門ソフトウェア開発者が依然として存在し、同様に、Windows ソフトウェアを作成しない Mac 開発者もいます。ほぼすべてのコンピュータで実行できる Web ベースのビジネス ツールが増加するにつれ、この議論はますます意味を持たなくなります。

Mac の限られたソフトウェア選択によって妨げられるのは仕事だけではなく、遊びも同様です。 Windows システム用に提供されるレクリエーション ソフトウェアの幅広い選択肢のおかげで、ほとんどのコンピュータ ゲーマーは PC に惹かれます。長い間、開発者はゲームを Mac に移植することを拒否していました。しかし、Apple の復活により、Mac ゲーマーが楽しみに参加する機会も生まれました。この記事の執筆時点では、オンライン ゲーム プラットフォームの「What’s Being Played」カテゴリには、5,300 以上の Mac 用ゲームが表示されています。 Windows 用のゲームはまだたくさんありますが、その差はいくらか縮まりました。

2: セキュリティ

Mac と PC のもう 1 つの大きな違いは、ウイルスやその他の望ましくない侵入に対して期待できるセキュリティのレベルです。世界中のほとんどのコンピュータは Microsoft Windows を実行しているため、ほとんどの攻撃は PC に集中しています。トロイの木馬のようなマルウェアは、スパムを配布したり詐欺を宣伝したりするように設計されたゾンビ マシンの軍隊に静かにコンピュータを参加させるウイルス対策プログラムやボットネットなど、望ましいものを装ってユーザーを騙してインストールさせますが、現在では PC に対する一般的な脅威となっています。ただし、Mac に害を及ぼすことはほとんどありません。

これは、Mac ユーザーがセキュリティを完全に無視すべきだという意味ではありません。 Mac が市場シェアを獲得するにつれて、これらの脅威は増大しています。そして、正規の開発者がクロスプラットフォーム アプリを作成するのと同じように、クロスプラットフォーム アプリもより一般的になりました。しかし、「セキュリティ ソフトウェアを実行していない Mac 所有者は、目一杯保護されている Windows ユーザーよりも攻撃の被害者になる可能性が大幅に低い」ということは、依然として一定の真実です。

1: 顧客満足度

おそらく Mac と PC の最も顕著な違いは顧客満足度です。 2020年、AppleはブランディングエージェンシーMBLMによるブランド親密性に関する新型コロナ調査に参加し、コンピューターだけでなくすべてのブランドを調査しました。しかし、米国顧客満足度指数では、2019 年と 2020 年の両方でコンピューター ブランドのトップとなり、Samsung と Acer が 2 位と 3 位にランクインしました。

Apple は長い間、優れた顧客サービスで評判を得てきました。それはおそらく、同社がサービスを提供する方法に部分的に起因していると思われます。 PC の所有者はテクニカル サポートに電話するか、サードパーティの修理店に行くことができますが、Mac ユーザーは、Apple Store にある Genius Bar ヘルプ デスクで技術者から対面でのサポートを受けることができます。

Apple が一元化された ID を持っていることも役立ちます。ハードウェアであれ、オペレーティング システムであれ、Mac に問題がある場合は、Genius Bar に行くことができます。しかし、PC が故障した場合はどうなるでしょうか?根本的な問題を特定するために、2 つ以上の企業と話をする必要がある場合があります。 Microsoft もストアでテクニカル サービスを提供していますが、Surface や Xbox などの自社デバイスのみをサポートしています。

結局のところ、 PCかMacの選択は何よりもあなた次第です。一方が他方よりも優れていると宣言することは、オレンジの方が優れていると言っているようなものです。

コンピューターという言葉を聞いたときにヒートシンクという言葉を思い浮かべる人はほとんどいないかもしれませんが、そうあるべきです。ヒートシンクがなければ、現代のコンピューターは現在の速度で動作できませんでした。衝撃の強いトレーニング後に冷たいゲータレードのボトルでクールダウンするのと同じように、複数のプログラムを同時に実行した後はヒートシンクがコンピューターのプロセッサを冷却します。また、高品質のヒートシンクがないと、コンピュータのプロセッサが過熱する危険があり、システム全体が破壊され、数百ドル、場合によっては数千ドルの費用がかかる可能性があります。

ヒートシンクと電子デバイス

しかし、ヒートシンクとは正確には何で、どのように機能するのでしょうか?簡単に言えば、ヒートシンクは、他の物体からの過剰な熱を分散させる物体です。最も一般的にはコンピュータで使用されますが、携帯電話、DVD プレーヤー、さらには冷蔵庫など、大量の熱を発生する他の物体にも使用されています。コンピューターにおいて、ヒートシンクはチップの過剰な熱による過熱を防ぐチップの付属品です。最新のコンピューターでは、他のコンポーネントと同じくらい重要です。

フィン付きヒートシンクの重要性

テクノロジーにあまり詳しくない場合は、ヒートシンクを車のラジエーターのようなものだと考えてください。ラジエーターが車のエンジンから熱を奪うのと同じように、ヒートシンクはコンピューターの中央処理装置から熱を奪います ()。ヒートシンクには、CPU から熱をフィンに運び、コンピュータの他の部分全体に熱を放散する大きな表面積を提供する熱伝導体があり、これによりヒートシンクとプロセッサの両方が冷却されます。ヒートシンクとラジエーターは両方とも周囲の空気の流れを必要とするため、両方にファンが内蔵されています。

1990 年代以前は、ヒートシンクは通常、プロセッサーからの熱が問題となる大型コンピューターでのみ必要でした。しかし、より高速なプロセッサの導入により、冷却機構の助けがないと過熱する傾向があるため、ヒートシンクはほぼすべてのコンピューターに不可欠になりました。

熱伝導率

熱は、対流、放射、伝導という 3 つの異なる方法で伝達されます。伝導は固体内で熱が伝達される方法であり、したがってヒートシンク内で熱が伝達される方法でもあります。温度の異なる 2 つの物体が接触すると、伝導が発生します。 2 つの物体が接触する点で、暖かい物体のより速く動く分子が、より冷たい物体のより遅い動きの分子に衝突します。これが起こると、より暖かい物体からのより速く動く分子がよりゆっくりと動く分子にエネルギーを与え、その結果、より冷たい物体が加熱されます。このプロセスは熱伝導率として知られており、ヒートシンクがコンピューターのプロセッサーから熱を逃がす仕組みです。

ヒートシンクは通常金属でできており、CPU から熱を運ぶ熱伝導体として機能します。ただし、どの種類の金属の使用にも長所と短所があります。まず、各金属の熱伝導率は異なります。熱伝導率が高いほど、熱の伝達効率が高くなります。

ヒートシンクに使用される最も一般的な金属の 1 つは です。アルミニウムの熱伝導率は 235 ワット/ケルビン/メートル (W/mK) です。 (この場合の熱伝導率 235 は、金属の熱伝導能力を指します。簡単に言うと、金属の熱伝導率が高いほど、その金属はより多くの熱を伝導できます。) アルミニウムは生産コストも安く、軽量。ヒートシンクを取り付けると、その重量によってマザーボードに一定レベルのストレスがかかりますが、マザーボードはそれに対応するように設計されています。それでも、アルミニウムの軽量構造は、マザーボードにほとんど重量とストレスを加えないため、有益です。

ヒートシンクの製造に使用される最も一般的な材料の 1 つは銅です。銅は 400 W/mK という非常に高い熱伝導率を持っています。ただし、アルミニウムよりも重く、高価です。しかし、大量の熱伝達を必要とするオペレーティング システムでは、銅が頻繁に使用されます。

それでは、プロセッサからヒートシンクを通って熱が伝導された後、熱はどこに行くのでしょうか?コンピューター内のファンは、空気をヒートシンクに通してコンピューターの外へ送り出します。ほとんどのコンピューターには、プロセッサーを適切に冷却するために、ヒートシンクの真上に追加のファンが取り付けられています。これらの追加のファンを備えたヒートシンクはアクティブ ヒートシンクと呼ばれ、単一のファンを備えたヒートシンクはパッシブ ヒートシンクと呼ばれます。最も一般的なファンはケース ファンで、コンピュータの外側から冷気を取り込み、コンピュータ内に送り込み、背面から熱気を排出します。

ヒートシンク材料の未来

ヒートシンクは、常に進歩するコンピューター分野の他の製品と同様です。企業は、効率的なヒートシンクを製造するために、より軽く、より導電性の高い材料を見つけるために常に努力しています。単一の材料だけで作る必要はありません。たとえば、一部のヒートシンクメーカーは銅とアルミニウムを接合しています。この設計は、主にアルミニウム (軽量な特性のため) を銅板 (高い熱伝導率のため) で囲んだ構成になっています。これらは理論的には優れていますが、安価なヒートシンクによくあることですが、銅がアルミニウムとしっかりと結合していない場合、銅プレートは良いことよりも害を及ぼす可能性があります。

Applied Nanotech 社は、ヒートシンクの将来は と呼ばれる等方性材料であると発表しました。 CarbAl は、20 パーセントのアルミニウムと、80 パーセントの優れた熱伝導率を備えた 2 つの異なる炭素由来の材料で構成されています。 Applied Nanotech は、こ​​の材料の熱伝導率が 425 W/mK (アルミニウムと銅の両方よりも高い) であり、密度がアルミニウムと同様であるため、この材料に注目しました。基本的に、CarbAl は銅よりも導電性が高く、重量はアルミニウムと同じであるため、両方の長所を備えています。

ヒートシンクのメーカーの間で人気を集めているもう 1 つの材料は、天然グラファイト複合材料です。銅ほどの導電性はありませんが、熱伝導率は 370 W/mK とほぼ同等です。しかし、グラファイトの本当の利点はその重さです。その重さはアルミニウムの重量のわずか 70% です。

材質が何であれ、ヒートシンクには 1 つの経験則があります。安価なものは長期的にはコストが高くなります。市場に出回っている安価なヒートシンクの多くには、スリーブ ベアリングを使用するファンが含まれています。スリーブ ベアリングは、潤滑の問題により、非常に短期間で故障することがよくあります。ボールベアリングを使用したファンを備えたヒートシンクは高価ですが、スリーブベアリングよりもはるかに寿命が長く、長期的には安価になります。

ヒートシンクの選択

Dell、Sony、HP のいずれであっても、コンピューターを購入すると、ヒートシンクがすでに取り付けられています。ただし、独自のコンピューターを構築している場合は、適切なヒートシンクを選択する際に考慮しなければならない特定の要素があります。プロセッサーを選択するときは非常に多くのオプションがあるため、購入するプロセッサーの熱出力が購入するヒートシンクの熱処理能力と一致していることを確認してください。購入するプロセッサーに必要なヒートシンクのパフォーマンスを判断するには、次の 3 つのことを知っておく必要があります。

これらの数値は取扱説明書に記載されているはずです。これらを入手したら、それらを数式に当てはめて、プロセッサーに必要なヒートシンクを決定できます。ヒートシンクがプロセッサーから空気に熱を伝達する速度は、熱抵抗として知られています。プロセッサに必要な熱抵抗を求めるには、ケースの最大温度から最大吸気温度を引き、その数値をプロセッサの最大消費電力で割ります。熱抵抗は、ワットあたりの摂氏温度 (C/W) で測定されます。

たとえば、最大許容ケース温度が摂氏 70 度 (華氏 158 度) のプロセッサーを購入したとします。最大許容入口温度は摂氏 36 度 (華氏 96.8 度) で、最大出力 110 が可能です。式は次のようになります。

R = (70-36) / 110

R = 0.31 C/W

したがって、このプロセッサー用のヒートシンクを購入する場合は、熱抵抗が 0.31 以下であることを確認する必要があります。熱抵抗が 0.31 より低いプロセッサーではヒートシンクを使用しても問題ありません。これだけで冷却が改善されます。ただし、他のヒートシンクの場合と同様に、プロセッサーで必要とされる熱抵抗よりも高い熱抵抗を持つヒートシンクを購入しないでください。

最後に、不格好で古いコンピューターとモニターを縁石まで運び出し、屋内に戻ってピカピカの新しい PC の電源を入れたときの気分を覚えていますか?そうですね、結局のところ、ゴミ箱への簡単な旅行は、これまでに考えられた最高のアイデアではありませんでした。

古いコンピューターをどうするか、そして廃棄する際にはより一層の予防措置を講じるべき理由について、一般の人々に啓蒙する活動を行う擁護団体が増えています。

私たちの多くは気づいていませんが、私たちの電子機器やその他の家庭用電気機器は、不快な重金属や有毒化学物質で満たされた環境にとって火炎瓶になる可能性があります。これらの有害な成分は土壌に浸出して、人間の健康と野生生物の両方に重大な害を及ぼす可能性があります。

Macbook Pro や Dell PC を廃棄する前に、環境に優しく安全な廃棄方法をいくつか検討してみましょう。

古いコンピュータを廃棄する準備をする方法

新しいコンピュータが到着しました。適切な廃棄方法のいずれかを使用して、不要になったコンピュータまたはラップトップを処分する準備が整いました。ただし、車に運ぶ前に、悪用の可能性を防ぐために、すべての個人データが安全にバックアップされ、消去されていることを確認することが重要です。その方法は次のとおりです。

データをバックアップする

重要なファイルを保存するには、外部ストレージ デバイスまたは USB フラッシュ ドライブを使用します。蓄積したデータの量によっては、十分な記憶容量のあるハード ドライブを購入するために多少のお金が必要になる場合があります。あるいは、簡単なアクセスとバックアップ ソリューションを提供する Google Drive や Dropbox などのクラウド ストレージ サービスを使用します。

新しいコンピュータに移行する場合は、データ転送ツールを使用して、個人ファイルと保存されたパスワードを新しいデバイスに直接移動します。

データを消去する

オペレーティング システムに組み込まれている工場出荷時設定にリセットするオプションを使用して、閲覧履歴を含むすべてのデータを消去します。 Windows では、[設定] > [更新とセキュリティ] > [回復] > [この PC をリセット] に移動します。 macOS では、ディスク ユーティリティを使用してハード ドライブを消去し、macOS を再インストールします。

より安全にワイプするには、(Darik’s Boot や Nuke) などのデータ破壊ソフトウェアを使用して、すべてのデータが復元不能に削除されるようにします。

ハードドライブの取り外しと破壊

さらなるセキュリティが必要な場合は、古いラップトップまたはコンピュータからハードドライブを物理的に取り外します。コンピューターのマニュアルが見つからない場合は、製造元の Web サイトを参照してください。このプロセスの詳細な手順が記載されている可能性があります。

データが復元できないようにするには、ハンマーを使用したり、ドリルで穴を開けたり、専門のシュレッダー サービスに持ち込んだりして、ハード ドライブを破壊します。

古いコンピュータを処分する 3 つの最良の方法

データの安全が確保され、ハード ドライブが消去または破壊されたら、これらの方法のいずれかを利用して、古いコンピューターを責任を持って処分できます。

1. 下取りプログラム

Best Buy や Amazon などのストアでは、古いコンピュータをストア クレジットや新しい購入品の割引と交換できる下取りプログラムを提供しています。

一部のコンピューター メーカー (Apple、Dell、HP) では、古いデバイスをリサイクルして、新しいデバイスの購入にクレジットを提供する下取りプログラムを用意しています。詳細については、Web サイトを確認してください。

2. 寄付する

Goodwill や Salvation Army などの組織は、動作するコンピューターを受け入れ、困っている人々のために改修しています。多くの教育機関や図書館は寄贈されたコンピューターから恩恵を受けることができます。

地元の学校やコミュニティセンターに問い合わせることもできます。などの団体は、発展途上国にコンピュータを寄贈し、教育や地域社会の発展を支援しています。

3.リサイクル

または のようなプラットフォームを使用して、認定電子廃棄物リサイクル組織を見つけてください。これらのセンターは、電子機器を安全にリサイクルするための厳格なガイドラインに従っています。

電子リサイクル プログラムについては、地域の廃棄物管理サービスまたは地方自治体に問い合わせてください。多くのコミュニティでは、指定された返却場所を設けたり、毎月または四半期ごとに専用の電子廃棄物収集イベントを開催したりしています。

電子廃棄物に関する概要

このすべてのハイテク廃棄物を指す専門用語は、電子廃棄物 ( e-waste ) です。これは、コンピュータ、携帯電話、テレビ、キッチン家電などを含む、電気を使用するすべての廃棄製品を指します。これらには、環境と健康のリスクを軽減するために適切な取り扱いとリサイクルが必要な有害物質が含まれている可能性があります。

技術の回転率と陳腐化率が高いため、2030 年までに世界の電子廃棄物 (e-waste) の発生量 (7,470 万トン) が増加すると予測されています。

米国だけでも、環境保護庁(EPA) は 1998 年に 2,000 万台のコンピュータを推定しました。2005 年までにこの数は 2 倍以上に増加し、毎日約 130,000 台のコンピュータが廃棄されています。

2019 年、米国は電子廃棄物 (690 万トン) を生成しました。この数字には、かなりの数の廃棄されたコンピュータやその他の電子機器が含まれています

古い電子機器はどこに廃棄されるのでしょうか?

2003 年から 2005 年の間に、米国で廃棄された電子機器の最大 85 パーセントが埋め立て地または焼却場に直接送られました ()。 2022 年の時点で、世界中で約 6,200 万トン (約 6,830 万トン) の電子廃棄物が生成されており ()、そのうち正式に収集され適切にリサイクルされているのは 22.3% だけです ()。

「古いコンピュータを埋め立て地に捨てればいいのではないか」と疑問に思う人もいるかもしれません。その答えは、環境に深刻な悪影響を与える可能性がある、これらの機器内の潜在的に致死的な化学物質の混合にあります。

鉛およびその他の有毒物質

典型的な電子機器、特に多くの回路基板を備えた PC には、水銀、ヒ素、カドミウム、ベリリウム、その他の有毒化学物質とともに、最大 8 ポンド (3.6 キログラム) の鉛が含まれている可能性があります ()ほとんどの電子機器には有毒で難燃性の化学物質も使用されています。

これらの有害物質は、大量に暴露されると深刻な健康上の問題を引き起こす可能性があります。給水中の有毒化学物質のレベルの上昇や工場労働者による吸入など、長期間にわたって少量でも有害な影響を与える可能性があります。

米国では、埋め立て地で見つかる有害な重金属（鉛含有量の大部分を含む）の約 70 パーセントを電子廃棄物が占めていますが、その原因となっています。ほとんどの埋立地は土壌と水の汚染を抑えるように設計されていますが、これほど多くの有害廃棄物の存在は憂慮すべきことです。

古いコンピュータを適切にリサイクルしようとしても、50 ～ 80% の確率で、思ったとおりにならない可能性があります。そしてそれは多くの場合、環境や健康への危険をもたらします。

これは、電子廃棄物が責任を持って管理されるようにするために、より効果的で透明性のあるリサイクルプロセスの必要性を浮き彫りにしています。

古いコンピュータのリサイクル

古いコンピューターのリサイクルは、人々が適切なルートに従っている場合に効果的です。リサイクルのトレンドが高まるにつれ、市場もそれに対応します。メーカーはリサイクルや再生のために古い電子機器を顧客から引き取ることが増えています。

毒素の含有量を減らすために自主的に製品を改良する企業もあれば、単に政府の規制に従うだけの企業もあります。たとえば、Apple はリサイクル素材を使用し、製品内の有害物質を削減することに取り組んでいます。

一方、ERI () や が運営する施設など、オンサイト施設を備えた合法的な電子廃棄物リサイクル センターがさまざまな都市に出現し、適切かつ安全なリサイクル慣行が確保されています。

しかし、いわゆるリサイクル作業の多くは単なる収集場所に過ぎません。収集された装置や部品はスクラップ業者に販売されることが多く、スクラップ業者は解体のためにこの貨物を発展途上国に輸送します。

発展途上国における搾取

なぜ電子廃棄物を地元でリサイクルせずに輸送するのでしょうか?すべてはお金の問題です。電子廃棄物の輸送コストは、目的地で利用できる安い労働力によって相殺されます。

中国、インド、パキスタン、ガーナ、ナイジェリア、コートジボワール（コートジボワール）などの国で電子機器をリサイクルする場合、他の場所に比べて数分の一の費用がかかります。これらの地域では通常、労働法と環境法が緩く、コスト削減に貢献しています。

電子廃棄物がこれらの地域に到着すると、労働者は廃棄された電子機器をコアコンポーネントとしてリサイクルすることで収入を得ることができます。このプロセスは危険です。一部のコミュニティでは、あらゆる年齢層の人々が毎日電子廃棄物を解体し、有毒物質にさらされています。労働者はしばしば装置を壊したりヒンジを外したりして、人々が裸足で歩く地面に有毒な破片をまき散らします。

銅配線の難燃性材料を焼き切るために火が一般的に使用され、有害な煤や煙が放出されます。また、回路基板の金属を溶かし、作業員が燃えたプラスチックの残骸から金、鉛、銅、その他の貴重な材料を採取できるようにします。

2019年、世界中で約（5,360万トン）の電子廃棄物が生成されましたが、正式に収集されリサイクルされたのはわずか約17.4パーセントでした。これは、電子廃棄物を責任を持って管理するために、より効果的で透明性のあるリサイクルプロセスの必要性を浮き彫りにしています。

酸浴

もう 1 つの懸念される廃棄方法は、 です。回路基板を硝酸と塩酸の強力な溶液（高濃度では人間の組織に対して非常に腐食性が高い）に浸すと、エッチングされた電子経路から金属が解放されます。このプロセスは多くの場合手作業で行われます。その後、回収された資源は販売され、再び製造サイクルに入ります。

酸、有害廃棄物、無価値な副産物は、多くの場合、完全に投棄されることによって、燃やされたり、地元の水源に流れ込んだりします。大規模なリサイクル作業の周囲の大気と土壌に対して行われた検査では、高レベルの汚染が示されています。

研究者たちは、この電子廃棄物のリサイクルが地元住民にどのような影響を与えるかを研究しています。暫定報告では否定的な結果が示されると予想されている。

これで、コンピューターが暖かさと安全性を備えたホーム オフィスを離れた後にたどったであろう悲しい旅路について、よりよく理解できるようになりました。次に古くなったデバイスを適切に処分する方法を見てみましょう。

2000 年代半ば、ケンブリッジ大学のコンピュータ研究室の何人かのメンバーは、2 つの不穏な傾向に気づきました。コンピュータ サイエンス (CS) プログラムへの入学を希望する学生が少なく、応募した学生は入学予定の学生に比べてプログラミングの知識が乏しいということです。過去10年間のこと。せいぜい、これらの新規応募者は Web 開発を多少はやったことがあるかもしれませんが、プログラミングの経験は稀になりつつありました。

2000 年代の CS メジャー志望者と 1990 年代のCS メジャー志望者の違いは何でしたか?ケンブリッジの学者らは、教育や経済に関わる社会問題など、修正するには多大な努力が必要となる可能性のある原因がいくつかあることを認識した。しかし、犯人の 1 つは、少数の人が対処できると考えられていたものでした。以前の世代の子供や青少年は、簡単にプログラムできる家庭用コンピューターにアクセスできましたが、彼らが見ていた新しい志願者たちはアクセスできませんでした。

このプログラミングの欠陥は、学術界と実務界の両方に影響を及ぼし始めています。学生はプログラミングにほとんど、またはまったく触れずに入学しており、補習的な教育努力が必要です 。英国、米国、その他の国では、2000 年代に CS 卒業生の数が減少していると報告されており、資格のある IT 労働者の不足が世界的に発生しています 。かつてはゲーム業界の主要な競争相手だった英国は、すでにこの分野で遅れをとっており、不足が続くことで国の競争力と将来のイノベーションが損なわれるのではないかとの懸念がある。この傾向は間違いなく他の国にも当てはまるでしょう。

世界経済が低迷しているにもかかわらず、IT 人材の需要は依然として高く、テクノロジーへの欲求が高まるにつれ、需要はさらに高まる可能性があります。私たちが期待するようになったデジタル サービスが減り、コンピューターを活用した利便性が向上し続ける未来を想像してみてください。将来、最先端のビデオ ゲーム、自動運転車、掃除ロボットを作るのは誰でしょうか?

状況を逆転させようと、エベン・アプトン（当時ケンブリッジコンピュータサイエンス学部のメンバー）はこう言った。ケンブリッジのロブ・マリンズ、ジャック・ラング、アラン・マイクロフト。 Norcott TechnologiesのPete Lomas氏。有名な BBC マイクロ ゲーム Elite の共著者である David Braben は、2006 年に協力して Raspberry Pi Foundation を設立しました。この慈善団体の主な目標は、低コストでプログラム可能なコンピューターを作成し、それをできるだけ多くの人々、特に子供たちの手に届けることです。彼らの目標価格は 1 台あたり 25 ドル (教科書の価格程度) で、もう少し高価で強化されたモデルを選択しました。

2012 年、この財団の活動は、クレジット カード サイズで、低コストでありながら最新の高解像度マルチメディア機能を備えた完全な機能とプログラム可能なコンピューターであるRaspberry Piの作成によって結実しました。それは私たちをコンピューティングの基本に立ち返らせるデバイスかもしれません。

ホーム コンピューティングの短くも魅力的な歴史

初期のコンピューターは部屋全体を占有していましたが、1970 年代には、MOS Technology の MOS 6502 マイクロプロセッサーのような小型マイクロプロセッサーが入手可能になり、家庭用にコンピューターを製造できるようになりました。 80 年代の大部分で最も人気のある家庭用コンピューターは Commodore 64 で、発売当初は 595 ドルで販売されていました。

Apple II や Tandy TRS-80 などの一部のモデルにはモニターが付属していましたが、Ataris、Sinclairs、Commodore 64 を含むほとんどのモデルは、テレビに直接接続するキーボードでした。多くの製品には内部ストレージがなく、作業内容を磁気的に保存するにはテープやフロッピー ディスク ドライブなどの外部デバイスを購入する必要がありました。 RAM の範囲は 1 KB ～ 64 KB (現代の標準からするとわずかな量) でしたが、このデバイスを使用することで、グラフィック ゲームを作成してプレイしたり、ワードプロセッサを実行したり、コンピュータを介して複雑な計算を実行したりすることができました。これらのことは、一般の人には不可能でした。前にやってください。

Ataris や Commodores などのゲーム コンソールとしても機能するコンピュータでは、ゲーム カートリッジを挿入できました。しかし、ユーザーは BASIC (当時の他のほとんどのプログラミング言語よりもユーザーフレンドリーなプログラミング言語) のさまざまな形式でプログラムを作成することもできました。購入できるソフトウェアがほとんどなかった時代には、あらかじめ作成されたプログラムが含まれている本や雑誌を購入して、再入力して自宅のシステムで実行することも、独自のプログラムを作成することもできました。どちらを選んだとしても、その過程で少なくとも少しはプログラミングを学んだことになります。

このデバイスを使用すると、コマンド ラインで作業したり、プログラミング環境を起動したり、必要に応じてバックエンド オペレーティング システムに慣れることができました。 Commodore 64 には、現代のグラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) の前身である初歩的なグラフィカル メニュー システムが搭載されていましたが、それでも今日よりもコンピュータについて詳しく知る必要がありました。これらのシステムのいくつかは、ゲームを通して子供も大人も同様に魅了しましたが、マシンを最大限に活用するためにプログラミングを学ぶことも奨励しました。

90 年代にコンピューターがますます複雑になり、事前に作成された大量のソフトウェアが利用可能になるにつれて、コンピューターは完全に機能する解読不能なブラック ボックスに変化しました。最新の GUI では、オペレーティング システムのバックエンド プロセスが隠蔽されています。ゲームやその他のソフトウェアは侵入できず、プログラムを作成してコンパイルするには特別なソフトウェアをインストールする必要があります。 IT の分野で働いているか、IT を勉強している場合を除き、コマンド ラインにアクセスしたり、独自のソフトウェアを作成したりする必要はありません。

この進化は、私たちを現在の危機に導くのに役立ちました。人々がコンピュータの内部の仕組みをいじる必要性が減り、より日常的な用途 (オフィス ソフトウェアの使用、電子メールの送信、インターネット サーフィンなど) に焦点が移ってきました。 PC はテレビと同じくらい私たちの日常生活の中心となっているため、多くの親は子供たちに家族の高価なコンピューターを不必要にいじらせたくないと考えています。 Raspberry Pi は、子供を含む誰もが遊べるプログラム可能なデバイスを提供することで、私たちをこの苦境から救ってくれる可能性があります。

昨日と今日のプロセッサー

マイクロプロセッサは、1970 年代から 80 年代にかけて大きな進歩を遂げてきました。新しい Raspberry Pi と比較したビンテージ RAM の統計をいくつか示します。

• Apple II — 4 KB RAM
• ZX スペクトル — 16 ～ 48 KB RAM
• アタリ 800XL — 64 KB RAM
• コモドール 64 — 64 KB RAM
• Raspberry Pi — 256 MB RAM

古いコンピューターも約 1 ～ 4 メガヘルツ (MHz) で動作しましたが、Raspberry Pi は 700 MHz で動作します。そして、Raspberry Pi は平均的な家庭用 PC とはかけ離れています。現在、2 GB RAM と 2 GHz プロセッサ速度を備えたボックスが一般的です。

Raspberry Pi コンポーネント

Raspberry Pi デバイスは、実装されたチップとポートが露出したマザーボードのように見えます (コンピューターを開いて内部ボードを見た場合にのみ表示されると予想されるものです) が、入力を接続するために必要なすべてのコンポーネントが備わっています。 、出力、およびストレージデバイスを接続してコンピューティングを開始します。

デバイスには、モデル Aとモデル Bの 2 つのモデルがあります。唯一の本当の違いは、より高価なモデル B にイーサネットと追加の USB ポートが追加されていることです。

Raspberry Pi ボード上のさまざまなコンポーネントは次のとおりです。

• ARM CPU/GPU — これは、ARM 中央処理装置 (CPU) と Videocore 4 グラフィックス処理装置 (GPU) で構成される Broadcom BCM2835 システム オン チップ (SoC) です。 CPU はコンピューターの動作に必要なすべての計算 (入力の取得、計算の実行、出力の生成) を処理し、GPU はグラフィック出力を処理します。
• GPIO — これらは公開された汎用入出力接続ポイントであり、実際のハードウェア愛好家にいじくり回す機会を提供します。
• RCA — RCA ジャックを使用すると、アナログ TV やその他の同様の出力デバイスを接続できます。
• オーディオ出力— これは、ヘッドフォンやスピーカーなどのオーディオ出力デバイスを接続するための標準 3.55 ミリメートル ジャックです。音声は入っていません。
• LED — 発光ダイオード。インジケーターライトのあらゆるニーズに対応します。
• USB — これは、あらゆるタイプの周辺機器 (マウスやキーボードを含む) に共通の接続ポートです。モデル A には 1 つ、モデル B には 2 つあります。 USB ハブを使用してポートの数を拡張したり、独自の USB ポートがある場合はマウスをキーボードに接続したりできます。
• HDMI — このコネクタを使用すると、HDMI ケーブルを使用して高解像度テレビまたはその他の互換デバイスを接続できます。
• 電源— これは、互換性のある電源を接続できる 5v Micro USB 電源コネクタです。
• SD カードスロット— これはフルサイズの SD カード スロットです。デバイスの起動にはオペレーティングシステム（OS）がインストールされたSDカードが必要です。これらはメーカーから購入できますが、Linux マシンとそれがあれば、自分で OS をダウンロードしてカードに保存することもできます。
• イーサネット— このコネクタは有線ネットワーク アクセスを可能にし、モデル B でのみ使用できます。

WiFiやオーディオ入力など、不足している機能の多くは、必要に応じて USB ポートまたは USB ハブを使用して追加できます。次へ: デバイス自体とその互換性のあるオペレーティング システムの詳細。

Raspberry Pi デバイスの詳細

Raspberry Pi のサイズはおよそ 3.4 インチ x 2.1 インチ (8.6 センチ x 5.3 センチ) ですが、このような小さなデバイスとしてはかなり強力です。これは、モバイルデバイス用の安価で小型のプロセッサがすぐに入手できるようになったことで可能になりました。モバイルデバイスは、比較的低温を保ち、電力を急速に消費しない能力を備えた小さなシェルに、適切な量の処理機能とマルチメディア機能を詰め込む必要があります。

この理由から、財団は ARM アーキテクチャ (携帯電話や同様のデバイスで一般的に使用されるプロセッサ アーキテクチャ) のチップを選択しました。このチップは 256 MB のRAMを備え、700 MHz で動作し、1080p 対応 GPU を備えています。利用可能な ARM チップは他にもありますが、グループが Broadcom チップを選択した理由の 1 つは、Eben Upton 氏と同社との関係 (彼は同社で働いています) です。 Broadcom は少量の注文に対してバルクレートを提供する用意があるため、同財団はこのチップを同等の競合他社のプロセッサよりもはるかに有利な価格で購入することができます。

初期の家庭用コンピューターの多くと同様、このデバイスには周辺機器や内部ストレージ スペースが付属しておらず、ユーザーは入力、出力、およびストレージ周辺機器を接続する必要があります。少なくとも、出力用のテレビまたはモニター、入力用のキーボード (場合によってはマウス)、OS を格納してデータを保存する SD カード、電源、および必要なケーブルが必要です。ストレージを追加するために外付けハードドライブを追加することもできますが、OS はデフォルトで SD から起動するため、SD カードが引き続き必要になります。

デバイスと互換性のあるオペレーティング システムはすべてLinuxディストリビューションです。 Linux が選択されたのは、少なくとも部分的にはメモリ オーバーヘッドが低いためで、内蔵の永続ストレージを持たない単純なデバイス上で完全に機能する OS を実行できるようになりました。 Linux は通常は無料であり、ディストリビューションにはいくつかのプログラミング言語がすでにインストールされていることが多いため、CS 学習ツールとして大きな可能性を秘めています。

Linux のオープンソースの性質は、開発者が時流に乗ってコンテンツを提供するため、ソフトウェアの普及に役立ちます。 Raspberry Pi財団の当初の目的は、デバイスとそれを中心とした学習カリキュラムの両方を作成することでしたが、同グループはその範囲を縮小し、コンピューターの作成に集中し、熱心で意欲的なオープンソース プログラミング コミュニティにソフトウェアを作成してもらうことにしました。

Raspberry Pi のプログラマビリティとシンプルさは、多くのプログラマーやシステム愛好家を生み出した昔のコンピューターによく似ています。ただし、これらのコンピューターとは異なり、このデバイスは Web サーフィンに使用できます。インターネットのおかげで、デバイスでできることを昔よりも簡単に見つけることができるようになります。 Raspberry Pi サイトにはユーザー フォーラムがあり、チュートリアルやその他の資料はオンラインで簡単に入手できます。もちろん、ネットワーク接続を可能にするには、モデル B のイーサネット コネクタまたは USB 経由で接続された外部 WiFi デバイスのいずれかが必要です。

Raspberry Pi 用 Linux ディストリビューション

Raspberry Pi で利用できる Linux OS は常に進化しており、Debian Squeeze、Arch Linux ARM、および Fedora 14 Remix ディストリビューションから始まりました。ただし、2012 年 8 月の時点で、Raspberry Pi サイトからダウンロードできる Linux の 4 つのバージョンは次のとおりです。

• Raspbian Wheezy — Debian Wheezy の非公式移植版であり、Linux 初心者に推奨されるオペレーティング システムです。これには、LXDE GUI デスクトップ インターフェイス、Web サーフィン用の Mirai ブラウザ、さまざまな開発ツール、およびサンプル ソース コードが含まれています。
• ソフトフロート Debian Wheezy — Raspbian Wheezy とほぼ同じですが、このバージョンは Raspbian のハードフロートではなくソフトフロート アプリケーション バイナリ インターフェイス (ABI) を使用しているため、パフォーマンスが低下しますが、一部の特殊なソフトウェアとの互換性は可能です。ハードフロート ABI で動作します。
• Arch Linux ARM — この OS は最も多くのユーザー制御を提供しますが、GUI がないため、Linux 初心者にはあまりフレンドリーではありません。
• QtonPi — これは、組み込みシステム、モバイル アプリ、およびその他のアプリケーションのための迅速な開発環境である QT 5 を介してアプリケーションを開発することを特に目的としたソフトウェア開発キット (SDK) を備えた組み込み Linux プラットフォームです。

なぜ他のものではなく Raspberry Pi を選ぶのでしょうか?

Raspberry Pi には競合他社がいくつかありますが、財団は人々に Raspberry Pi のアイデアを模倣することを奨励しているため、競合他社という言葉は適切ではないかもしれません。これらには、BeagleBoard と PandaBoard (どちらも会社名とその主要デバイスの名前です) が含まれます。どちらも非営利団体ですが、Raspberry Pi Foundation とは若干異なる目標を持っています。 BeagleBoardは成人のハードウェアいじり好きを対象としており、 PandaBoard はモバイル ソフトウェア プログラミング プラットフォームを手頃な価格で提供することを目指しています。

Raspberry Pi と同様に、どちらも ARM プロセッサを搭載したエクスポーズド ボードであり、HD ビデオ対応です。ただし、BeagleBoard と PandaBoard には、Raspberry Pi よりも多くのコネクタと接続ヘッダー (追加のハードウェアをはんだ付けして使用できるボードの一部) があり、どちらのデバイスも少し大きくなっています。以下はコンポーネントの完全なリストではありませんが、Pi とは異なる機能をいくつか示します。

BeagleBoardおよびBeagleBoard-xM

• Texas Instruments 製の Cortex A8 ベースのプロセッサ。BeagleBoard では 600 MHz ～ 720 MHz (バージョンに応じて)、xM では 1 GHz で動作します。
• オリジナルの BeagleBoard では 128 MB RAMですが、新しいボードではそれぞれ 256 MB と 512 MB RAM です。
• DVI-Dモニターコネクタ
• Sビデオコネクタ
• オーディオの入出力 (オーディオ出力だけではありません)
• BeagleBoard には 1 つの USB ポート、xM には 4 つの USB ポート
• USB および DC 電源
• RCAまたはHDMIコネクタなし

PandaBoard と PandaBoard ES

• デュアルコア ARM Cortex A9 MPCore プロセッサ（同じく Texas Instruments 製）、PandaBoard では 1 GHz、ES では 1.2 GHz で動作
• 1GBのRAM
• DVI-Dモニターコネクタ
• LCD拡張ヘッダー
• オーディオの入出力
• USB オンザゴー ポート 1 つと標準 USB ポート 2 つ
• WiFi および Bluetooth 接続
• USB および DC 電源
• RCAコネクタなし

意図された教育目的において、Raspberry Pi には他のものに比べて 2 つの大きな利点があります。まず、完全に動作するコンピューターとして考えられていました。 OSが入ったSDカードを挿入し、周辺機器と電源を接続するだけで準備完了です。 BeagleBoard と PandaBoard は、初期セットアップのためにホスト コンピューターに接続する必要があり、同様の処理能力を備えていますが、完全に機能させるにはもう少しノウハウが必要です。

第二に、他のデバイスは Raspberry Pi よりもはるかに高価です。たとえば、2012 年 4 月の価格は、2 つの主要な BeagleBoard モデルが 125 ～ 149 ドル、2 つの PandaBoard モデルがそれぞれ 174 ～ 182 ドルでした。これらの価格は、Raspberry Pi の基本価格の 25 ドルや 35 ドルとは大きく異なります。これは、他のデバイスがあなたに合わないという意味ではありません。仕様を調べて、どのマシンが自分のニーズに最も適しているかを判断するだけです。その機能と価格を考慮すると、Raspberry Pi はコンピューティング能力を大衆に提供する態勢が整っているように思えます。

ハードウェアは別として、現在のコンピューターでプログラミングを学びたい人は誰でも、ソフトウェア ベースの教育リソースを利用できます。

OLPC、コットンキャンディ、Arduino

他のデバイスとしては、OLPC ラップトップ、Cotton Candy スティック コンピュータ、Arduino ボードなど、ここで言及する価値があります。 One Laptop Per Child (OLPC) も子供たちにコンピューターを提供することを目的とした慈善団体ですが、発展途上国の学童に完全で耐久性のある WiFi 対応のラップトップを提供しています。 XO-1.5 モデルは 1 GHz で動作し、1 GB の RAM と 4 ～ 32 GB の内部フラッシュ メモリを搭載しています。 Raspberry Pi と同様に、特別に開発された Linux ディストリビューションを実行します。

Cotton Candy はサムドライブサイズのデバイスで、Pi と同様にテレビをコンピュータに変えることができます。 1.2 GHz で動作する ARM Cortex-A9 プロセッサ、ARM Mali-400MP 高解像度 GPU、1 GB の RAM、SD カード スロット、WiFi、HDMI ポート、USB コネクタを備えています。 Android または Ubuntu Linux と、他の OS の仮想化クライアントを実行します。 Pi とは異なり、プログラミング教育ではなく、Web コンテンツやメディア コンテンツにアクセスすることを目的としています。

Arduino ボードは、内蔵メモリの量と速度がはるかに小さいマイクロコントローラー ボードです。ただし、モーターや点滅するライトなどの部品を備えた物理マシンを制御するための単純なコンピューターを構築するために使用でき、Pi のようなコンピューターと組み合わせて使用​​することもできます。ロボットを作りたい人はいますか?

Pi は子供たちのプログラミングにどのように役立ちますか?

学生は学校でコンピュータープログラミングのクラスを受講することができるが、これらのコースはほとんどの場所で全員に義務付けられているわけではなく、高校から始めることが多いが、アプトン氏らは子供たちにもっと早く始めてほしいと考えている。英国における高度なスキル不足の原因の 1 つとして喧伝されている英国情報通信技術 (ICT) プログラムと同様、コンピュータ教育の大部分はプログラミングではなく操作に重点が置かれています。

しかし、80 年代と同じように、ゲームやその他のマルチメディア素材への興味は、多くの子供や若者にとってプログラミングへの入り口となりえます。この事実を利用したソフトウェアベースの学習ツールが利用可能であり、プログラミングの基礎を教えるために使用されています。 1 つは MIT で作成された Scratch 言語です。

Scratch は、難しい言語構文を学ばなくても、子供たちがインタラクティブなマルチメディア プロジェクトを作成するために使用できる、グラフィカル ベースのドラッグ アンド ドロップ言語です。小中学生向けに設計されていますが、大学のコンピューティング入門コースでも採用されています。

もう 1 つのドラッグ アンド ドロップ ツールは、 Aliceです。これもカーネギー メロン大学でオブジェクト指向プログラミングを教えるために開発され、学生にアニメーションやゲームを作成してもらいます。また、 Koduと呼ばれるXbox 360ベースのビジュアル言語もあり、これを使用すると、ゲーム コントローラーを入力デバイスとして使用してゲームを構築できます。子供でも大人でも、コードを入力したりデバッグしたりすることなく、これらの環境を使用してプログラミングの概念を学ぶことができます。

実際のコードを教えるツールの 1 つがKids Rubyです。これは、名前が示すように、子供たちに Ruby プログラミング言語を教えます。最初のレッスンを数ページ読んだら、プログラム ウィンドウの片側に簡単なコードを数行書き、実行ボタンを押すと反対側で結果が表示されます。レッスンが複雑になるにつれて、徐々にコーディングを学習していきます。 Kids Ruby チームは Raspberry Pi 上でも動作させることができたので、新しいデバイスでのプログラミングに興味のある子供にとっては素晴らしいスタートになるかもしれません。

Raspberry Pi チームは、子供たちがデバイスをより利用しやすくするために、このような教育ベースのソフトウェアの開発に期待しています。このデバイスがより多くの子供たちにプログラミングに興味を持たせる可能性がある 1 つの方法は、単純にプログラミング プラットフォームを子供たちが利用できるようにすることです。彼らは再び、コードを書いたりいじったりするための自分のコンピュータを所有する機会を得るかもしれません。 25 ドルから 35 ドルという価格は、高価なファミリー コンピュータの修理作業よりも納得のいく交換費用です。その価格であれば、現在コンピュータを所有していない家族を持つ恵まれない子供たちも利用できるかもしれない。学校はすでに関心を示しているため、購入できない子供たちでも教室で触れて練習できるかもしれません。

自分だけの Raspberry Pi を手に入れたいですか?

ラズベリーパイはどこで買えますか?

財団は当初、このデバイスを2011年11月に発売する予定だったが、設計と開発の遅れ、一部の必要な部品の調達に予期せぬ問題が発生し、製造と流通にいくつかの不具合が発生した。初期ロットの製造は海外で行われましたが、既存のデバイスの流通と、将来の Raspberry Pi の注文の製造および販売には、英国に本拠を置く RS Electronics と Element 14/Farnell の 2 社が選ばれました。

モデル B デバイスは 10,000 台限定で、2012 年 2 月下旬 (最終的に製造が完了する前) に販売可能になりました。それらはすぐに完売し、トラフィックが集中して小売店の Web サイトがダウンしました。これらの最初のデバイスは 2012 年 3 月末までに中国からイギリスに発送され、幸運な購入者への発送は 2012 年 4 月 14 日に始まりました。

デバイスの完成と出荷の間にギャップを引き起こした問題の 1 つは、Raspberry Pi にConformité Européenne (CE) マークが必要かどうかをめぐる論争でした。このスタンプは、欧州連合 (EU) 内で合法的に販売するためにさまざまな製品に必要です。同財団は、初期バージョンがCEマークを取得していないBeagleBoardと同様に未完成の製品であるとグループが考えていたため、認証は必要ないと考えていたが、販売代理店2社はCEマークを取得していた。いずれの場合も、デバイスは電磁両立性 (EMC) テストに合格し、CE マークを取得しました。

幸運にも最初のバッチに参加できなかった場合は、どちらかのメーカーの待機リストに登録することができます。同財団は、「One Laptop Per Child」組織のような、1 つあげれば 1 つもらえるチャリティー オプションの導入も検討しています。デバイスはすでに信じられないほど安価であるため、一括割引の予定はありません。

これを書いた時点では、実際の小売価格はモデル B で 35 ドル、モデル A で 25 ドルでした。しかし、潜在的な関税、消費税、配送料、および周辺機器や接続ケーブルの価格。しかし、同等のすべてのデバイスのコストが高く、同様の周辺機器も必要であるという事実、および完全なインボックスホームコンピュータシステムのコストがさらに高いことを考慮すると、Raspberry Pi は代替デバイスよりもまだ安価です。

Raspberry Piのレビューと将来性

最初の注文日に完売し、その後サイトがクラッシュしたことからもわかるように、このデバイスの人気と需要は制作者の予想をはるかに上回っていました。 Raspberry Pi財団には、このデバイスに関心を持つと予想されるグループ（学校や愛好家だけでなく、病院やその他の組織）以外からも多くの問い合わせや要望が寄せられました。

このデバイスを最初に使用した幸運な数名からのレビューは、その速度、ビデオの品質、教育の可能性などを称賛するもので、ほとんどが肯定的なものでした。学校の子供たちのグループもそれを試してみましたが、デバイスを返すのを嫌がりました 。

人々はすでに、Raspberry Pi 上で動作する便利なソフトウェア、あるいは本当にクールなソフトウェアを手に入れようと努力しています。デバイス上で実行されているアプリケーションのビデオは、RaspberryPi.org で見つけることができます。これには、OpenELEC の XBMC メディア センター アプリケーション、VNC リモート デスクトップ ソフトウェア、Quake 3、さらには古い ZX Spectrum コンピュータ用のエミュレータも含まれます。また、Raspberry Pi フォーラムでは、Pi を使用して他のレトロ コンピューター エミュレーター、ロボット車両コントローラー、キッチン コンピューター、新しいオンライン マルチプレイヤー ゲーム、ホーム サーバー、その他の多くのハイテク ソフトウェアやハードウェアを作成するといううわさが流れています。

Raspberry Pi は、コストと電力要件が低く、比較的強力なコンピューティング機能とマルチメディア機能を備えているため、発展途上国の機関や人々の関心も集めています。このような場所では、先進工業国ほどコンピュータ機器が簡単に入手できず、電気代も高価です。誰もが安価にコンピューティングを利用できるようになれば、世界中でより多くの人々がコンピューター サイエンスに参加できるようになるだけでなく、リソースが不足している分野で有用なイノベーションがもたらされ、技術の進歩へのアクセスが増加する可能性があります。

このデバイスは確かに子供だけのものではありません。用途を思いついた場合は、それを購入し、少し工夫するだけでアイデアを実装できます。

ロボットがいるとしよう。

著者のメモ

私は 1980 年代に、初期のゲーム機の 1 つでプログラミングをしながら育ちました。兄と私は、兄が 12 歳、私が 13 歳のときに、親戚数人が出資して Atari 800XL をプレゼントされました。私たちは二人ともすぐに BASIC でプログラミングを始めました (ディグダグかカラテカで争っていなかった頃)。私は主に非常に単純なテキスト アドベンチャー (自分で選べる本やお気に入りの Infocom テキストベースのゲームなど) を書き、兄はグラフィックスと 8 ビット音楽をプログラムしました。

そこではコンピューターが一時的に非常に高価になり、90 年代半ばまでは自分のコンピューターを買う余裕がありませんでした。しかし、コンピューターとの出会いには 10 年近くの空白がありましたが、初期の頃のコンピューター体験が私のプログラミングへの興味に火をつけ、今ではそれを生業としています。 Raspberry Pi が普及し、私が幼少期に持っていたのと同じ種類の素晴らしい教育ツールを多くの子供たちに提供できることを心から願っています。