「これは本格的なハードウェアです。」
これは、アクション映画でアーノルド・シュワルツェネッガーが銃や爆発物を手に入れたときに聞くことを期待するようなセリフです。ただし、同じフレーズがコンピューターの世界にも適用されることがよくあります。最新のビデオゲームをプレイしたいですか?本格的なハードウェアを梱包したほうがよいでしょう。ビデオ編集用に作られたマシンですか？いくつかの本格的なハードウェアが詰め込まれています。しかし、そもそもコンピュータのハードウェアとは何でしょうか?
簡単な答え: コンピュータ ハードウェアは、コンピュータを動作させる物理コンポーネントで構成されています。一方、ソフトウェアは、これらすべてのコンポーネントに何を行うかを指示するプログラミングです。 WindowsもPhotoshopもWebブラウザもソフトウェアです。ソフトウェアの操作方法を知ることは、車の運転方法を知ることに似ています。それは、コンピューターを日常的に使用するためのものです。しかし、ハードウェアを理解することは、車がどのように機能するかを知ることに似ています。本格的なハードウェアとつまらないハードウェアを区別できれば、平凡なコンピュータに浪費することはなくなります（または、必要以上に強力で高価な製品を購入することもありません）。
ハードウェアとは、コンピューターに生命音を響かせる物理的な部品を表すことは誰もが知っています。しかし、それらの個々の部分は何でしょうか？おそらく、プロセッサ、または中央処理装置 ( CPU ) について聞いたことがあるでしょう。それがコンピューターの心臓部です。プログラム（ソフトウェア）から命令を受けて計算を行い、結果を出力するチップです。それは最も重要な部品かもしれませんが、決して唯一の部品ではありません。車の部品を理解するのと同じように、コンピュータ ハードウェアを理解することは、問題が発生したときに修理するのに役立つ可能性があります。
コンピュータの構成要素
1980 年代までに、コンピューターは家庭に収まるほど小型になりましたが、それでも高価すぎて、一般の人が組み立てるには特殊すぎました。それが大きく変わったのは 1990 年代から 2000 年代で、今ではコンピューターは適切な部品と少しの忍耐力とドライバーがあれば驚くほど簡単に組み立てられるようになりました。
すべてのコンピュータには、いくつかの基本的な部分が組み込まれています。ケースまたはタワーにはすべてのコンポーネントが収納され、マザーボードが収まる大きな開口部が付いています。マザーボードはコンピューターの神経系であると考えてください。マザーボードは、コンピューターの各コンポーネントを接続する回路がエッチングされたグラスファイバーの大きな板です。コンピューター ハードウェアのすべてがマザーボードに接続されます。
ケースには、コンピューターを冷却するためのファンや、コンピューターのすべての部分の電力変換を処理する大型の電源ユニット (PSU) 用のスペースも含まれています。ランダム アクセス メモリ (RAM) は、プロセッサがすぐにアクセスできる方法でデータを保存する集積回路です。ハード ドライブとソリッド ステート ドライブは、さまざまなテクノロジーを使用してギガバイトまたはテラバイトのデータを保存します。グラフィックス カードは、CPU や高性能 RAM とは異なるタスク専用のプロセッサーを備えた独自の小さなエコシステムです。コンピューターを動かすのに必要なのは、これだけです。プロセッサーがマザーボードに接続されている場合、プロセッサーを冷却するためにヒートシンクがその上に置かれます。
今日の部品のラベルはより良くなり、ケースはより入手しやすくなり、コンピューター ハードウェアはかつてないほど安価になりましたが、実際の PC の構成は実際にはそれほど変わっていません。
コンピュータハードウェアの進化
パーソナル コンピューターの基本コンポーネントは、現在も 1990 年代とほぼ同じです。まあ、おそらく「多い」というよりは「少ない」かもしれません。部品は依然として、以前と同じ全体的な機能を実行します。マザーボードは依然としてコンピューターの中心ハブとして機能し、すべてがそれに接続されています。プロセッサは依然として指示に従います。 RAM には素早いアクセスのためにデータが保存され、ハード ドライブにはデータが長期間保存されます。ただし、それらの部分が接続される方法と、それらがどのように迅速に動作するかは、大きく変化しました。
コンピュータの改良について語る人の多くは、マイクロプロセッサの集積回路の数が 2 年ごとに 2 倍になるというムーアの法則を参照します。チップに搭載される集積回路、つまりトランジスタの数が増えるほど、高速化されます。しかし、それはコンピューターをより速く、より優れたものにするたった 1 つのことです。たとえば、ハード ドライブ ディスクの磁気ストレージは 1990 年代以来大幅に増加しました。以前はドライブをメガバイト単位で測定していましたが、私たちはテラバイト単位で測定します。データを送信するための新しいインターフェースも大きな違いをもたらします。パラレル ATA システムの最高速度は 1 秒あたり 133 MB ですが、シリアル ATA (SATA) は現在、最大 6 ギガビット/秒 (768 メガバイト) をサポートしています。
最近、コンピュータはハード ドライブの代わりにソリッド ステートまたはフラッシュ メモリ テクノロジを使用してデータを保存し始めており、コンピュータはさらに高速にデータにアクセスできるようになりました。スマートフォンの台頭以来、コンピューターのハードウェアはかつてないほど小型化しています。しかし、スマートフォンの分野でも、多くの同じコンポーネントがフルサイズのコンピューターと同じ仕事をしています。
さまざまな種類のコンピュータ
ラップトップ、デスクトップ、スマートフォン、タブレット: それらのユースケースはそれほど違いはありませんね。私たちはこれまで以上に多くの場所や方法でコンピューターを使用します。しかし、それを可能にする内部コンポーネントは非常に似ています。ほとんどの場合、サイズが小さいだけです。
Intel は、通常のラップトップ チップよりも少ないワット数で動作する、薄型軽量ノートブック用の ULV (超低電圧) プロセッサを製造しています。また、ラップトップはデスクトップよりも小さな RAM とハード ドライブを使用します。 Appleなどの一部のラップトップ メーカーでは、ハード ドライブを組み込む代わりにソリッド ステート メモリをマザーボードに直接はんだ付けすることもあり、さらにスペースを節約できます。
携帯電話やタブレットは信じられないほどコンパクトである必要があります。モバイル デバイスの中心となるのは、マザーボードの代わりに、システム オン チップ (SoC) です。 SoC は、プロセッサ、グラフィックス プロセッサ、RAM、USB などのインターフェイス、オーディオ用インターフェイスなど、すべてを 1 つのボードに統合します。もちろん、タッチ デバイスには、指を感知するタッチ コントローラーなど、デスクトップ コンピューターにはないハードウェアがいくつか含まれています。ラップトップおよびモバイル デバイスには、内部電源の代わりにバッテリーが搭載されています。
しかし、ほとんどの場合、それらはすべてコンピューターであり、ハードウェアの形状やサイズが異なるだけです。
著者のメモ
私は子供の頃からコンピューターに魅了されてきましたが、各コンポーネントがコンピューターの起動やゲームのプレイにどのように影響しているかを実際に理解したのは 10 代の頃でした。ゲームをしたり、Windows をいじったりするのが好きでした。そして、私が最初にその内部を調べ始めたときでさえ、コンピューターは恐ろしいと感じました。差し込む部品や接続するケーブルがたくさんあり、露出した回路は非常に壊れそうに見えます。しかし 2000 年代に入ると、コンピューター部品メーカーはケースをよりユーザーフレンドリーにし、説明書や部品を従って組み立てやすくするという素晴らしい仕事をしました。必要な部品を少し調べれば、今ではほぼ誰でもコンピューターを組み立てることができます。
