ITパスポート対策
記憶装置と入出力
コンピュータの中には、性質の違う記憶装置が何段にも積み重なっています。この積み重ねを記憶階層と呼びます。なぜわざわざ何種類も用意するのか、そこが試験で問われる中心です。
記憶階層は速さと値段のバランス
記憶装置は、CPUに近いほど速く、小さく、高価になります。順番は次のとおりです。
| 階層 | 位置 | 速さ | 容量 | 1バイトあたりの価格 |
|---|---|---|---|---|
| レジスタ | CPUの内部 | 最も速い | 最も小さい | 最も高い |
| キャッシュメモリ | CPUと主記憶の間 | 速い | 小さい | 高い |
| 主記憶 | CPUの外側 | 中くらい | 中くらい | 中くらい |
| 補助記憶 | さらに外側 | 遅い | 大きい | 安い |
速くて大容量で安い記憶装置があればこの階層は不要ですが、そんなものは存在しません。そこで、よく使うデータだけを速い場所に置いて全体の体感速度を上げる、という工夫をしています。キャッシュメモリはまさにその役割で、主記憶より速い場所に、直前に使ったデータを一時的に置いておきます。キャッシュに目的のデータがあることをヒット、無いことをミスヒットと呼びます。
試験では、この4つを速い順または容量の大きい順に並べ替える問題が定番です。速さの順と容量の順はちょうど逆になると覚えると、選択肢を素早く切れます。キャッシュを「容量が大きい」と書いた選択肢は誤りです。
SSDとハードディスク
補助記憶の代表は、SSDとハードディスク(HDD)です。
| 観点 | SSD | ハードディスク |
|---|---|---|
| 仕組み | フラッシュメモリという半導体 | 磁気の円盤を回して読み書き |
| 速さ | 速い | 遅い |
| 衝撃への強さ | 強い | 弱い |
| 動作音 | しない | する |
| 同じ容量あたりの価格 | 高め | 安め |
どちらも電源を切ってもデータが残る不揮発性です。SSDには書き換え回数に上限があるという弱点があり、ここも出題されます。「SSDは機械的に回転する部品を持たない」という記述は正しく、「SSDは揮発性である」という記述は誤りです。
周辺機器をつなぐインタフェース
インタフェースとは、機器どうしをつなぐ規格のことです。有線と無線に分けて整理します。
| 規格 | 種類 | 特徴 |
|---|---|---|
| USB | 有線 | 電源を入れたまま抜き差しできる。給電もできる |
| HDMI | 有線 | 映像と音声をまとめて送る |
| Bluetooth | 無線 | 数メートル程度。マウスやイヤホン向け |
| NFC | 無線 | 数センチ。かざして使う。交通系ICカードなど |
USBの特徴として、電源を入れたまま抜き差しできることをホットプラグ、つなぐだけで自動的に設定が終わることをプラグアンドプレイと呼びます。この2語は名前が似ているため入れ替えて出題されます。抜き差しがホットプラグ、自動設定がプラグアンドプレイです。
無線の2つは通信できる距離で区別します。Bluetoothは数メートル、NFCは数センチです。「かざす」動作が出てきたらNFCだと判断できます。