コンピューター

コンピューターは、プログラムされた命令の一覧を実行し、入力を受け付け、出力を返すことができる、プログラム可能な機械です。多くの機械装置は技術的にはコンピューターとして機能しますが、一般にこの用語はデジタル電子コンピューターを指します。

すべてのコンピューターは、互いになければ役に立たないハードウェアとソフトウェアの組み合わせです。「ハードウェア」はコンピューターの物理的な部品を指し、「ソフトウェア」はハードウェアに何をするか指示するプログラムを指します。すべてのコンピューターには、次のような共通のハードウェアコンポーネントが含まれています。

• マザーボードは、バスと呼ばれる通信経路を介して、ほかのすべてのコンポーネントを接続するプリント基板です。
• CPUはデータ処理を行い、コンピューターの「頭脳」として機能します。
• システムメモリは、実行中のプログラムや開いているファイルなど、CPUがすばやくアクセスできる一時的なデータを保存します。
• ストレージディスクは、アプリケーションやファイルを必要なときに利用できるように保管する、長期的なデータ保存領域を提供します。

ほかのコンポーネントを追加すると、コンピューターの機能を拡張できます。ビデオカードはコンピューターをモニターに接続し、ユーザーインターフェイスを描画し、3Dグラフィックスをレンダリングし、圧縮された動画をデコードします。キーボード、マウス、タッチスクリーンなどの入力デバイスを使うと、コンピューターのユーザーはコンピューターを操作して命令を出すことができます。ネットワークアダプターを使うと、コンピューターはローカルネットワークまたはインターネットを介してほかのコンピューターと通信できます。USBポートやその他の外部インターフェイスを使うと、周辺機器を接続できます。

コンピューター上で動作する最も重要なソフトウェアは、そのオペレーティングシステムです。このソフトウェアはコンピューターのハードウェアと直接通信し、ほかのソフトウェアアプリケーションを実行できるようにします。コンピューターのハードウェアアーキテクチャとオペレーティングシステムの組み合わせは、プラットフォームと呼ばれます。同じプラットフォームを共有するコンピューターは、多くの場合、同じプログラムを実行できます。

コンピューターのフォームファクター

コンピューターには、フォームファクターと呼ばれるさまざまな形状やサイズがあります。フォームファクターによっては、所有者がコンピューターのハードウェア構成をカスタマイズできますが、ほかのフォームファクターは各部が密接に統合されたデバイスです。

• デスクトップコンピューターは、筐体の内部に個別のコンポーネントを組み立てた、モジュール式のパーソナルコンピューターです。デスクトップコンピューターの所有者は、コンピューターの性能を向上させるために、ハードウェアコンポーネントを交換またはアップグレードできます。デスクトップコンピューターは外部ディスプレイと入力デバイスに接続します。
• ノートパソコンは、折りたたみ式の筐体にモニター、キーボード、トラックパッドを組み込んだ、各部が密接に統合された携帯型のパーソナルコンピューターです。充電式バッテリーを搭載しているため、常時電源に接続しなくても動作します。デスクトップコンピューターとは異なり、ハードウェアを交換またはアップグレードできないことが多くなっています。
• 一体型コンピューターは、デスクトップコンピューターとノートパソコンの中間にあたります。ノートパソコンのように各部が密接に統合されており、大型モニターとともに1つの筐体に組み込まれています。デスクトップコンピューターと同様に、キーボードやマウスなどの入力デバイスを別途用意する必要があります。携帯性はありませんが、デスクトップコンピューターよりコンパクトです。
• スマートフォンとタブレットはノートパソコンよりさらにコンパクトで、タッチスクリーンの背面にコンピューターとバッテリーを組み込んでいます。外付けキーボードにも対応していますが、スマートフォンやタブレットの操作の大部分はタッチスクリーンを通じて行います。
• ラックマウント型コンピューターは、専用のサーバーとして使われることがよくあります。これらのコンピューターは、標準ラックマウントに収まる薄型の筐体を使用しており、複数のコンピューターを縦に積んで収納できます。多くの場合、モニター、キーボード、マウスには接続せず、ネットワーク経由で遠隔操作および監視します。
• メインフレームとスーパーコンピューターは、計算量の多い作業向けに設計された、大規模で高性能なコンピューターです。パーソナルコンピューターよりも1秒あたりにはるかに多くの計算を実行でき、大規模な組織が複雑なデータ分析に使用します。