コンピュータの五大装置 (コンピュータノゴダイソウチ) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

コンピュータの五大装置 (コンピュータノゴダイソウチ) の読み方

日本語表記

中央処理装置 記憶装置 入力装置 出力装置 補助記憶装置 (チュウオウショリソウチ キオクソウチ ニュウリョクソウチ シュツリョクソウチ ホジョキオクソウチ)

英語表記

Input Unit, Output Unit, Storage Unit, Arithmetic Logic Unit, Control Unit (インプット・ユニット アウトプット・ユニット ストレージ・ユニット アリスメティック・ロジック・ユニット コントロール・ユニット)

コンピュータの五大装置 (コンピュータノゴダイソウチ) の意味や用語解説

コンピュータは、私たちが日々利用する様々な情報処理の基盤であり、その複雑な機能はいくつかの基本的な構成要素が連携して動作することで実現されている。その中でも「コンピュータの五大装置」は、コンピュータが情報を処理し、人間とやり取りするための最も基本的な枠組みを示す概念である。これは、どのようなコンピュータであっても共通して持つ主要な機能部品を指し、具体的には入力装置、出力装置、記憶装置、演算装置、制御装置の五つから構成される。これらの装置がそれぞれ特定の役割を担い、密接に連携することで、人間からの命令を受け取り、計算やデータ処理を行い、その結果を提示するという一連の流れを実行しているのだ。システムエンジニアを目指す上で、この五大装置がどのように機能し、互いに協力し合っているかを理解することは、コンピュータシステムの設計やトラブルシューティングの基礎となる。 各装置の詳細な役割について解説する。まず「入力装置」は、コンピュータの外部からデータや命令を内部に取り込む役割を担う。例えば、キーボードで文字を入力したり、マウスで画面上のアイコンをクリックしたり、スキャナーで画像を取り込んだり、マイクで音声を録音したりする行為はすべて入力装置を通じて行われる。これらの装置は、人間の操作や物理的な情報をコンピュータが理解できる電気信号に変換し、次の処理のために内部へ送る。次に「出力装置」は、コンピュータ内部で処理された結果を、人間が理解できる形、あるいは外部の機器が利用できる形で提示する役割を持つ。最も身近な例はディスプレイであり、計算結果や文書、画像などを視覚的に表示する。プリンターはデータを用紙に印刷し、スピーカーは音声を再生する。これらは、コンピュータが処理した電気信号を、人間が目で見て、耳で聞いて、あるいは触って認識できる情報に変換する役割を果たす。 「記憶装置」は、コンピュータが扱うデータやプログラムを一時的または永続的に保存する装置である。記憶装置には大きく二つの種類がある。一つは「主記憶装置（メインメモリ）」と呼ばれるもので、CPUが直接アクセスし、現在実行中のプログラムや、処理に必要なデータを一時的に保持する。これは非常に高速だが、一般的に電源を切ると内容が消える揮発性である。もう一つは「補助記憶装置（ストレージ）」であり、ハードディスクドライブ（HDD）やソリッドステートドライブ（SSD）などがこれに当たる。こちらは主記憶装置よりも低速だが、大容量で、電源を切ってもデータが消えない不揮発性である。オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、ユーザーデータなどはこの補助記憶装置に永続的に保存され、必要に応じて主記憶装置に読み込まれてCPUによって処理される。 「演算装置」は、コンピュータが行うすべての計算処理や論理的な判断を実行する中核的な装置である。具体的には、足し算、引き算、掛け算、割り算といった算術演算や、二つのデータの大小を比較したり、論理的な条件を判断したりする論理演算を行う。この演算装置は、CPU（中央処理装置）の主要な構成要素の一つであるALU（Arithmetic Logic Unit：算術論理演算ユニット）として実現されている。入力装置から受け取られたデータや記憶装置から読み出されたデータは、この演算装置に送られ、指定された命令に基づいて高速に処理される。 最後に「制御装置」は、コンピュータ全体の動作を監督し、各装置間のデータの流れや処理の順序を調整する司令塔の役割を担う。入力装置から送られてきた命令を解釈し、その命令に基づいて記憶装置から必要なデータを読み出させたり、演算装置に特定の処理を実行させたり、その結果を出力装置に送るよう指示したりする。これもCPUの主要な構成要素の一つであるCU（Control Unit：制御ユニット）として実現されている。制御装置は、プログラムに記述された命令を一つ一つ順序だてて実行し、各装置が適切なタイミングで連携して動作するように全体を統括する。 これら五つの装置は、それぞれが独立して存在するのではなく、常に密接に連携し合って一つのシステムとして機能する。例えば、ユーザーがキーボード（入力装置）で文字を入力すると、そのデータは記憶装置に一時的に保存される。制御装置は、入力された文字データを画面に表示するという命令を解釈し、記憶装置からそのデータを取り出し、演算装置が文字列を処理し、最終的にディスプレイ（出力装置）に表示されるよう、各装置に指示を出す。このように、データが入力され、記憶され、制御され、演算され、そして出力されるという一連の処理の流れが、五大装置の協調動作によって実現されている。この基本的な仕組みを理解することが、コンピュータという複雑な機械の動作原理を深く理解する第一歩となる。