パソコンの構造について
普段何気なく使用するパソコンですが、中身の仕組みや構造は実は知らずに使っている方がほとんどではないでしょうか。中にはCPUやメモリなど家電量販店やインターネットの通販で購入する際に性能を比較する上で調べる方もいらっしゃるかと思いますが、専門業者として解説させていただきます。
目次
1. 中央処理装置 (CPU)
CPU（Central Processing Unit）はパソコンの「頭脳」であり、全ての計算と命令の実行を担当します。CPUはクロック速度（GHz）やコア数によって性能が決まります。
主要なCPU製造メーカーとしては、Intel（米国）とAMDが挙げられます。Intelは、Coreシリーズを中心に、デスクトップやノートパソコン向けに幅広いCPUを提供しています。Core i3、i5、i7、i9などがその代表例です。また、サーバーやワークステーション向けにはXeonシリーズを展開しています。一方、AMDはRyzenシリーズで大きな成功を収めており、これにはRyzen 3、5、7、9といったモデルがあります。さらに、サーバー向けにはEPYCシリーズがあります。
CPUの歴史について2. メモリ (RAM)
RAM（Random Access Memory）は一時的にデータを保存する高速なメモリです。プログラムやデータを一時的に保持し、CPUが迅速にアクセスできるようにします。RAMの容量が多いほど、多くのアプリケーションを同時に実行できます。
CPUやメモリにあったマザーボードを選ぶことでマシン性能を最大限活かすことができます。
3. マザーボード
マザーボードは全てのコンポーネントを接続する基板であり、CPU、RAM、ストレージ、電源などのすべてのハードウェアと繋がっており、まとめあげます。マザーボードにはチップセットがあり、システム全体のデータの流れを管理します。海外ではメインボードと呼ばれることが多いです。
UEFIによるRAID設定
マザーボードにRAID機能が搭載されている場合、UEFIからRAID構成を設定することが可能です。ただし、すでにデータが保存されているHDDに対してRAIDを構築すると、すべてのデータが消去されるため、重要なデータがある場合は、RAID構築前に必ずデータのバックアップを行ってください。
また、RAID構成の種類によっては、冗長性を高めることができるため、データ保護の観点から適切なRAIDレベルを選択することも重要です。最新のUEFI設定画面では、RAID構成を簡単に行えるインターフェースが用意されている場合が多いため、手順に従って慎重に設定を行うことをおすすめします。
RAIDについて4. ストレージ
ストレージはデータやプログラムを永続的に保存するための記憶装置です。主に次の二つがあります。
- ハードディスクドライブ (HDD): 磁気ディスクにデータを保存する。大容量で比較的安価だが、速度はSSDより遅いです。
- ソリッドステートドライブ (SSD): フラッシュメモリにデータを保存する。高速で耐久性が高いが、HDDよりも高価となります。
古くはハイブリッドハードディスクというSSDとHDDを組み合わせたものもありましたが、SSDの価格が下落してきたこともあり、ほとんど市場には出回っていません。
HDDのS.M.A.R.T.監視機能
HDDやSSDには、S.M.A.R.T.（Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology）と呼ばれる、ディスク障害を予測するための機能が搭載されています。この機能により、ディスクの稼働時間や電源のON/OFF回数、発生した不良セクタの数などが記録され、HDDやSSDが正常に動作しているかどうかを簡易的に監視することができます。問題が検出された場合、ユーザーに警告が表示される仕組みとなっています。
S.M.A.R.T.エラーが検出された場合、ディスクがまだOS上で認識されている間に、速やかに必要なデータのバックアップを行うことが推奨されます。しかし、障害が発生しているディスクは、バックアップ作業中にさらに状態が悪化し、最悪の場合、完全に壊れてしまうリスクがあるため、注意が必要です。
もしディスクに深刻な障害が発生している場合でも、専門のデータ復旧サービスを利用すれば、HDDやSSDに負担をかけずにデータを復旧できる可能性があります。バックアップ作業に不安がある場合や、重要なデータが危険にさらされていると感じた場合は、ぜひ当社にご連絡ください。最新の復旧技術を用いて、お客様のデータを安全に復旧いたします。
5. ビデオカード/グラフィックス処理装置 (GPU)
GPU（Graphics Processing Unit）は画像やビデオのレンダリングを担当します。高性能なGPUはゲームや映像編集などのグラフィックを多用する作業に必須です。ビデオカードとも呼ばれます。2024年現在ではグラフィックボード（グラボ）と呼ばれています。
6. 電源ユニット (PSU)
PSU（Power Supply Unit）はパソコン全体に電力を供給するコンポーネントです。各コンポーネントに適切な電圧を提供し、安定した動作を保証します。
7. 入出力デバイス
- キーボードとマウス: ユーザーがパソコンを操作するための基本的な入力デバイス。
- ディスプレイ: ビデオ出力を表示するためのデバイス。解像度やリフレッシュレートが重要。
- その他の周辺機器: プリンター、スキャナー、USBデバイスなど。
8. 冷却システム
パソコン内部の熱を排出するためのシステムです。CPUやGPUが高温になると性能が低下するため、ファンやヒートシンク、液冷システムなどが使用されます。
9. ケース (筐体)
パソコンの全てのコンポーネントを収納し、物理的な保護を提供します。また、エアフローを管理して冷却効率を高める役割もあります。
10. インターフェースとポート
USBポート、HDMIポート、オーディオジャックなど、外部デバイスとの接続を可能にするためのインターフェースが備わっています。
これらのコンポーネントが協力して動作することで、パソコンはプログラムの実行、データの保存、グラフィックスの表示など、様々なタスクを実行することができます。